СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

В статье рассмотрены современные подходы к проектированию системы вентиляции современных высоконагруженных турбогенераторов и основные тенденции развития. Выполнен обзор актуальных технических решений, применяемых мировыми производителями-лидерами отрасли, а также рассмотрены современные высокоэффективные решения, применяемые в системах вентиляции турбогенераторов производства завода «Электросила» АО «Силовые машины». Рассмотрены основные особенности современных схем вентиляции, применяемых в турбогенераторах c воздушным охлаждением, и наиболее эффективные способы повышения интенсивности охлаждения сердечника и обмотки статора с косвенным охлаждением, обеспечивающие снижение температуры активных частей при сохранении расхода охлаждающего воздуха и затрат мощности на охлаждение активных частей. Предложены конструктивные решения, позволяющие минимизировать вентиляционные потери и затраты мощности на циркуляцию охлаждающего воздуха в роторе. Подтверждено при помощи численного эксперимента, а также модельными испытаниями, что за счёт рационального проектирования «улитки» центробежного вентилятора турбогенератора и оптимального выбора начальной закрутки потока на входе в ротор механические потери на вентиляцию турбогенератора могут быть существенно снижены при сохранении исходного теплового состояния статора и ротора. Результатами аэродинамических расчетов и экспериментально подтверждено, что в турбогенераторах большой мощности с воздушным охлаждением обмотки ротора целесообразно использовать вращающийся направляющий аппарат в сочетании с неподвижным направляющим аппаратом, причём наилучший эффект достигается при использовании вращающегося направляющего аппарата в форме осевого вентилятора.