什么是蒸發(fā)冷卻?其原理是怎樣的?

   答：目前大型發(fā)電機(jī)所廣泛使用的空冷和水冷的冷卻方式從熱學(xué)原理上來(lái)講都是利用冷卻介質(zhì)的比熱吸熱，從而帶走熱量。而蒸發(fā)冷卻從熱學(xué)原理上是利用流體介質(zhì)自身吸熱后沸騰時(shí)的汽化潛熱帶走熱量。這種利用流體沸騰時(shí)的汽化潛熱的冷卻方式就叫做“蒸發(fā)冷卻”。發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)采用的冷卻介質(zhì)為氟里昂R—113。基于環(huán)保的原因，現(xiàn)改用新的氟碳化合物如Fla等介質(zhì)。

    發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻的基本原理是：在發(fā)電機(jī)繞組線(xiàn)棒內(nèi)的空心導(dǎo)體內(nèi)部通以冷卻液體，液體進(jìn)入線(xiàn)棒導(dǎo)體后，吸收損耗所產(chǎn)生的熱量。當(dāng)液體吸熱后溫度達(dá)到壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，就由液體狀態(tài)而沸騰汽化，帶走熱量，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的。在結(jié)構(gòu)上它利用立式水輪機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)泵自循環(huán)。其循環(huán)原理是：當(dāng)空心導(dǎo)體內(nèi)的冷卻介質(zhì)吸收熱量逐漸汽化形成汽液混合物時(shí)，其密度低于回液管中的單相液體密度，在重力加速度的作用下產(chǎn)生流動(dòng)壓頭，維持定子冷卻系統(tǒng)自循環(huán)。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，其損耗熱量也發(fā)生變化，從而因介質(zhì)吸熱產(chǎn)生的流動(dòng)速度發(fā)生相應(yīng)的變化，流動(dòng)壓頭和總阻力損失在一定的條件下達(dá)到新的平衡，自動(dòng)適應(yīng)發(fā)電機(jī)冷卻的需要。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)原理見(jiàn)圖2．16發(fā)電機(jī)線(xiàn)棒蒸發(fā)冷卻示意圖。

    與水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，蒸發(fā)冷卻的發(fā)電機(jī)每根線(xiàn)棒都有一條氣支路，分為上、下兩個(gè)接口。下接口為進(jìn)液口，通過(guò)絕緣引管與集液管相連；上接口為出氣口，通過(guò)絕緣引管與集氣管相連。集氣管與集液管間通過(guò)冷凝器相連接，形成一個(gè)閉合的循環(huán)管路。

    目前在大型水輪發(fā)電機(jī)上，只有李家峽電廠(chǎng)的一臺(tái)400Mw水輪發(fā)電機(jī)上使用了蒸發(fā)冷卻技術(shù)。