PL216832B1 - Układ zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności.

Powietrze jest tradycyjnym czynnikiem używanym do chłodzenia maszyn elektrycznych, w szczególności generatorów o mocy do 50-60 MW. Powietrze przetłaczane przez wentylatory umieszczone na wale generatora lub przez wentylator zewnętrzny odbiera ciepło wydzielające się w uzwojeniach stojana i wirnika oraz w rdzeniach i oddaje je do chłodnic, przez które przepływa woda.

Generatory o takiej budowie, określane skrótem TEWAC (ang.: totally enclosed water to air cooled), wyposażone są zwykle, ale nie zawsze, w bocznikowy jedno- lub dwukomorowy osuszacz z substancją chłonącą wilgoć oraz umieszczony pod stojanem czujnik obecności cieczy. Najczęściej nie ma dodatkowego wentylatora i powietrze płynie przez osuszacz jedynie podczas pracy generatora, ma on ograniczoną chłonność i jest wrażliwy na zaolejenie powietrza. Urządzenia te są zwykle przestarzałe, zawodne czy wręcz nie pracujące i nie chronią przed niekontrolowanym wzrostem wilgotności. Zależnie od stanu pracy maszyny i temperatur poszczególnych elementów, para wodna może ulegać kondensacji, przede wszystkim na chłodnych powierzchniach wymienników ciepła, a po odstawieniu również na kołpakach oraz połączeniach czołowych. Skroplona woda i woda pochodząca z przecieków może gromadzić się w pewnych przestrzeniach korpusu i być rozpylana po całym wnętrzu.

Powietrze krążące wewnątrz generatora zawiera pewną ilość wilgoci. Woda może dostawać się do generatora w postaci pary lub cieczy przez nieszczelności - z otoczenia, wraz z powietrzem uzupełniającym, z olejem łożyskowym lub uszczelniającym, a także z nieszczelności powstających w chłodnicach.

Woda zawarta w powietrzu chłodzącym, wywiera bardzo niekorzystny wpływ na wiele elementów konstrukcyjnych generatora.

Izolacja uzwojeń stojana i wirnika ulega pod wpływem wilgoci szybkiej degradacji, a lokalne przegrzania i mikropęknięcia w obecności wody są przyczyną występowania zwarć uzwojeń, prowadzących do poważnych awarii. Koszty napraw uzwojeń sięgają setek tysięcy złotych i więcej, nie licząc strat związanych z wymuszonym wielotygodniowym postojem turbozespołu lub bloku energetycznego.

Wilgoć przyspiesza również korozję kołpaków generatora. Jest to szczególnie niebezpieczne w przypadku kołpaków wykonanych ze stali podatnych na korozję międzykrystaliczną. Eksploatacja w takich warunkach powoduje konieczność częstszych badań i doraźnych napraw wykrytych pęknięć i wżerów. Rozerwanie kołpaka powoduje całkowite zniszczenie generatora, jest groźne dla innych urządzeń i personelu.

Dotychczas chłodnice generatorów wykonywane były z mosiężnych rurek zagniatanych w stalowych dnach sitowych, z przylutowanymi spiralami z drutu miedzianego. Nowsze wymienniki, szczelniejsze i bardziej odporne na korozję, wykonuje się ze stali nierdzewnej lub miedzioniklu z radiatorami aluminiowymi. Mokre powierzchnie chłodnic ulegają korozji, a jej produkty są przenoszone wraz z wodą i powietrzem na inne części generatora, dodatkowo pogarszając stan izolacji. Korozja chłodnic prowadzi z czasem do przecieków i perforacji, co grozi zalaniem wodą wnętrza generatora i poważną awarią.

Wykonywane na pewnych obiektach pomiary potwierdzają niebezpiecznie wysoki poziom wilgotności „zimnego” powietrza za chłodnicami - 45-55% w czasie pracy i do 85% wilgotności względnej podczas postoju. Poziom wilgotności może być dużo wyższy w przypadku nawet niewielkich nieszczelności chłodnic.

Dla niezawodnej eksploatacji generatora niezbędne jest zapewnienie szczelności i suchej atmosfery. Jest to istotne dla nowych urządzeń i elementów wyremontowanych, a krytyczne w przypadku maszyn wyeksploatowanych, z elementami w złym stanie technicznym.

Innym zagrożeniem dla trwałości izolacji jest ozon, powstający na skutek wyładowań niezupełnych pod wpływem wysokich napięć (jarzenia), którego koncentracja może wzrastać przy braku wymiany powietrza.

Aby obniżyć poziom wilgotności podczas długich postojów, po otwarciu pokryw, oraz transportu i przechowywania części, dotychczas zalecane jest podgrzewanie uzwojeń i kołpaków lub nadmuch gorącego lub osuszonego powietrza za pomocą przenośnych urządzeń i tymczasowych instalacji, co jest bardzo energochłonne i kłopotliwe w stosowaniu.

PL 216 832 B1

Japońskie zgłoszenie patentowe JP8037761A opisuje urządzenie do prewencyjnego osuszania i zabezpieczania wirujących maszyn elektrycznych przed wykraplaniem rosy, które zawiera wentylator, osuszacz i grzejnik połączone rurami do maszyny elektrycznej, wyłącznik odcinający zasilanie grzejnika, czujniki temperatury na wylocie i na wlocie, sterujące wyłącznikiem.

Z amerykańskiego opisu patentowego US4,139,057 znane jest urządzenie do zapobiegania wykraplaniu wilgoci na wrażliwych częściach maszyn oraz do oznaczania wycieków w obudowie maszyn elektrycznych, posiadających uzwojenie chłodzone wodą i strumień gazu cyrkulującego w obudowie, chłodzony przez wymiennik ciepła. Osuszanie wg tego wynalazku polega na wykraplaniu wilgoci z gazu w obwodzie oziębiacza o temperaturze niższej niż jakikolwiek element maszyny, co zapobiega kondensacji wilgoci na innych, cieplejszych elementach. Zmiany mierzonej wilgotności gazu mają wskazywać na wewnętrzny wyciek wody, jednak dopiero po ustabilizowaniu lub ustaleniu się poziomu wilgotności gazu w obiegu.

Z kolei z brytyjskiego zgłoszenia patentowego GB2 033 092 A znana jest maszyna dynamoelektryczna posiadająca obudowę obejmującą uzwojenia rotora i statora, w której przynajmniej uzwojenia rotora chłodzone są przy pomocy czynnika chłodzącego, wyposażona w urządzenie utrzymujące obieg gazu chłodzącego w obudowie, urządzenie chłodzące do ochładzania przepływu chłodzącego, osuszacz gazu posiadający parownik, ułożony równolegle do przepływu gazu i ustawiony tak aby działał jako odbiornik ciepła w najzimniejszym punkcie przepływającego strumienia w celu utrzymania stałej wartości punktu rosy i stałej wilgotności w obudowie maszyny, urządzenie do pomiaru jakiejkolwiek zmiany wartości wilgotności, sygnalizujące przecieki w maszynie, w stosunku do poprzedniego wynalazku dodatkowo do cieczy obwodu chłodzenia uzwojeń wprowadza się specjalny znacznik, np. izotopowy, którego obecność wykrywana w skroplinach z oziębiacza służy do rozróżnienia, czy zaobserwowany wyciek pochodzi z uzwojeń czy chłodnicy.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 200718 B1 sposób suchej konserwacji układów, zwłaszcza układów przepływowych urządzeń energetycznych, obejmujący szczególnie części przepływowe turbin i kotłów, ale może być stosowany także dla transformatorów i generatorów, który polega na wtłaczaniu osuszonego i podgrzanego powietrza. Rozwiązanie to ma zastosowanie w konserwacji postojowej urządzeń.

Stosowane rozwiązania nie zawierają dostatecznie czułych układów wykrywania wilgotności, mogą służyć do obniżenia wilgotności powietrza będącego w obiegu oraz podgrzania podczas postoju, ale nie chronią maszyny przed wzrostem zawilgocenia czy zalaniem wodą, np. przy przecieku z chłodnicy lub układu olejowego, bądź dotyczą zamkniętych (gazoszczelnych, ciśnieniowych) generatorów wodorowych, albo detekcja nieszczelności opiera się na stabilizacji lub wykraplaniu wilgotności gazu w obiegu i nie nadają się dla układów z częściową wymianą powietrza, charakteryzujących się nieustannymi, znacznymi zmianami parametrów.

Liczne awarie powodowane przez zawilgocenie generatorów oraz związane z nimi znaczne straty sprawiły, że zaczęto poszukiwania skutecznego sposobu zabezpieczenia generatorów przed nadmiernym zawilgoceniem we wszystkich stanach pracy.

Układ zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności obejmuje:

- zewnętrzny osuszacz sorpcyjny o odpowiednio dobranej wydajności do osuszania powietrza dostarczanego do generatora, który, korzystnie, wyposażony jest w układ automatycznej regulacji temperatury nagrzewnicy oraz wewnętrzny system odzyskiwania ciepła,

- układ wentylatorów do przetłaczania osuszonego powietrza przez beczkę generatora oraz wytworzenia bariery nadciśnienia w uszczelnieniach wału generatora

- przebudowane lub nowe stopnie uszczelnień lub ścieraczy oleju do oddzielenia poszczególnych przestrzeni obudowy generatora, stanowiące opór dla przepływu powietrza,

- przynajmniej jedną przepustnicę, zainstalowaną w zewnętrznym układzie obiegu powietrza, do ustalenia optymalnej wydajności osuszania oraz rozkładu przepływów i ciśnień w układzie,

- filtry do oczyszczania powietrza pobieranego z otoczenia, ewentualną wytwornicę zimnego powietrza lub wymiennik ciepła do schłodzenia powietrza uzupełniającego lub procesowego dla zwiększenia wydajności osuszania,

- czujniki i przetworniki, temperatury punktu rosy, i/lub wilgotności powietrza, i/lub temperatury powietrza i wody, i/lub ciśnienia i różnicy ciśnień powietrza, w obudowie generatora, na rurociągach powietrza i wody chłodzącej, połączonych z układem elektronicznym do przetwarzania sygnałów po4

PL 216 832 B1 miarowych w celu kontroli procesu, sprawdzania przekroczenia granicznych wartości oraz reakcji m.in. na niespodziewane, szybkie wzrosty wartości wilgotności.

W układzie według wynalazku jako wentylator średniociśnieniowy można wykorzystać wentylator osuszacza do przetłaczania osuszonego powietrza przez beczkę generatora oraz wytworzenia bariery nadciśnienia w uszczelnieniach wału generatora.

Korzystnie, gdy układ według wynalazku posiada dodatkowe stopnie uszczelnień labiryntowych wału lub ścieraczy oleju.

Szczególnie korzystną skuteczność układu według wynalazku pozwalają uzyskać filtry włókninowe lub kieszeniowe.

W celu zapewnienie stałej wysokiej sprawności układ według wynalazku może być wyposażony w wytwornicę zimnego powietrza do schłodzenia powietrza uzupełniającego lub procesowego.

Układ według wynalazku, sprawia, że do wnętrza generatora tłoczone jest osuszone powietrze i odbierane jest „zimne” powietrze, zza chłodnic, pochodzące z przestrzeni przed dyfuzorami wentylatorów powietrza chłodzącego, korzystnie z komór utworzonych pomiędzy uszczelnieniami, przy czym pewna część powietrza jest tracona do otoczenia.

Układ według wynalazku posiada osuszacz sorpcyjny do osuszania powietrza, z wentylatorem i filtrami. Zasadniczym elementem osuszacza jest rotor z poprzecznymi kanałami pokrytymi materiałem chłonącym wilgoć (żel krzemionkowy lub zeolit), związanym chemicznie z ceramicznym podłożem, o specjalnej mikrostrukturze powierzchni. Obracający się wolno rotor przenosi wilgoć i ciepło przepływające przez część matrycy rotora powietrze procesowe oddaje przez adsorpcję pewną część zawartej w nim wilgoci, natomiast powietrze regeneracyjne najpierw odbiera ciepło w strefie podgrzania rotora, a następnie - po ogrzaniu w elektrycznej nagrzewnicy z termistorem - przejmuje wilgoć w strefie regeneracji rotora i po wysuszeniu tej strefy zostaje usunięte na zewnątrz jako powietrze „mokre”. Procesy osuszania i regeneracji zachodzą w sposób jednoczesny i ciągły. Materiał z rotora nie jest unoszony z powietrzem, jest on trwały, zmywalny, odporny na wysoką wilgotność, temperaturę i opary.

Osuszacze o takiej lub podobnej budowie są produkowane przez szereg firm. Do opisanego układu wykorzystuje się jedne z najmniejszych modeli, o wydajności nominalnej do 3 kg/h, najkorzystniej z automatyczną regulacją temperatury nagrzewnicy oraz wewnętrznym odzyskiem ciepła. Osuszacz może posiadać jeden wspólny wentylator powietrza procesowego i regeneracyjnego lub oddzielne wentylatory powietrza procesowego lub suchego oraz regeneracyjnego lub mokrego. Możliwe są różne przykłady wykonania układu według wynalazku, które polegają na zainstalowaniu wentylatora powietrza mokrego lub wyłączeniu bądź wymontowaniu wbudowanego wentylatora i wykorzystaniu wentylatorów zewnętrznych.

W celu wytworzenia bariery nadciśnienia w pierwszych stopniach uszczelnień wału generatora, układ według wynalazku wyposażony jest w dodatkowy, średniociśnieniowy wentylator promieniowy. Wentylator taki nie jest konieczny w przypadku układów z pojedynczym wylotem powietrza z generatora, bez nadciśnienia.

W celu doprowadzenia i odprowadzenia powietrza układ według wynalazku obejmuje przepusty w obudowie generatora, do których podłączone są króćce i przewody powietrza. W zależności od konstrukcji generatora, zależnie od przykładu wykonania układu przepusty mogą być wykonane w pokrywach czołowych, w szczególności we włazach pokryw, a także w korpusach uszczelnień końcowych wału lub przy wykorzystaniu króćców dotychczasowych rurociągów olejowych lub gazowych. Typowo układ posiada pojedynczy wlot i dwa symetryczne wyloty powietrza na obu końcach wału, ale możliwe są też inne warianty

- z jednym wlotem i jednym wylotem, korzystnie po przeciwnych stronach generatora, albo układ otwarty, bez recyrkulacji powietrza, kiedy wdmuchiwane suche powietrze jest w całości tracone.

W szczególnym przykładzie wykonania układ według wynalazku może zawierać dodatkowe uszczelnienia labiryntowe lub ścieracze oleju, np. dla oddzielenia spływu oleju z łożysk od układu powietrza. Jeden lub kilka rzędów uszczelnień oddziela następujące przestrzenie (stanowi określony opór dla przepływu powietrza): wnętrze generatora, w którym wytworzone jest pewne nadciśnienie, komory wylotowe na obu końcach wału z niewielkim nadciśnieniem oraz otoczenie lub komory łożysk, z ciśnieniem atmosferycznym lub pewnym podciśnieniem.

Zależnie od konstrukcji i stopnia przebudowy uszczelnień, wystarczające jest uzyskanie nadciśnienia około 1 kPa, ale układ może pracować przy innych, np. niższych parametrach, na poziomie 10-200 Pa lub bez nadciśnienia. Jednak w takich przypadkach, z powodu niesymetrii, naturalnych

PL 216 832 B1 zaburzeń strumieni powietrza i dynamicznych zmian ciśnień związanych z pracą wentylatorów (rzędu kilkudziesięciu Pa), należy się liczyć z większą nieszczelnością układu i zasysaniem powietrza z bezpośredniego otoczenia, zanieczyszczonego oparami oleju lub pyłem.

Przynajmniej jedna przepustnica zainstalowana w rurociągu powietrza oraz na wlotach i wylotach osuszacza zapewnia optymalną wydajność osuszania oraz odpowiedni rozkład przepływów i ciśnień w układzie. Wydajność wentylatorów może być również zmieniana metodą regulacji prędkości obrotowej, stosownie do rodzaju silników, także układ według wynalazku może być wyposażony w regulatory przepływu, to jest przepustnice stałoprzepływowe. Strojenie układu może być wykonywane ręcznie lub automatycznie.

Do oczyszczania powietrza pobieranego z otoczenia do regeneracji i uzupełnienia strat obiegu stosuje się efektywne filtry włókninowe lub kieszeniowe. Zapobiegają one zanieczyszczeniu wnętrza generatora, osuszacza i rurociągów, przedłużając okresy serwisowe i żywotność urządzeń. Filtry mogą posiadać czujniki zabrudzenia.

Powietrze „uzupełniające” układ pobiera się z otoczenia.

W pewnych przypadkach przykładach wykonania, dla zwiększenia wydajności osuszania przy wysokich temperaturach, układ może być wyposażony w wymiennik ciepła w celu schładzania powietrza „procesowego” i/lub „uzupełniającego” lub może zawierać wytwornicę bardzo zimnego powietrza (UCAG® - ang. Ultra-Cold Air Generator), w zasilaną z sieci sprężonego powietrza.

W celu kontroli procesu układ według wynalazku posiada układ automatycznej regulacji, obejmujący szereg czujników i przetworników, w szczególności przetworników wilgotności, temperatury, ciśnienia i przepływu, zainstalowanych w wybranych punktach układu, korzystnie w obudowie generatora, na rurociągach powietrza i wody chłodzącej.

Sygnały pomiarowe temperatury punktu rosy powietrza pozwalają na bezpośrednie odniesienie do temperatury wody chłodzącej i parametrów otoczenia. Sygnały ciśnienia i różnicy ciśnień oraz przepływu powietrza służą do właściwego zbalansowania rozpływów i ciśnień. Sygnały są przetwarzane i wprowadzone do istniejących układów automatyki i sygnalizacji. Przetwarzanie sygnałów jest realizowane w układzie według wynalazku za pomocą układów elektronicznych wbudowanych w przetworniki, systemu rozproszonego lub scentralizowanego, wykorzystującego programowalne sterowniki, komunikatory, rejestratory lub inne komputery przemysłowe. Sygnały mogą być przesyłane przy wykorzystaniu różnych mediów, standardów i protokołów transmisji, analogowo lub cyfrowo, kablem, światłowodem lub bezprzewodowo.

Oprócz wyświetlania na ekranie panelu operatorskiego, rejestratora wideograficznego lub komputera w sieci przemysłowej, sygnały te są w sposób ciągły analizowane przez system mikroprocesorowy zawierający specjalizowany program. Obok sprawdzania przekroczenia granicznych wartości, zadaniem tego układu jest reakcja m.in. na niespodziewane, szybkie wzrosty wartości wilgotności. Odpowiednio zaprogramowany system potrafi odróżniać prawidłowe parametry i ich naturalne zmiany w szerokich granicach od sytuacji niepoprawnych. Układ nadzoru generuje ostrzeżenia i alarmy, sygnalizujące stany mogące wskazywać nieprawidłową pracę urządzeń lub zagrożenie awarią (perforacja chłodnicy). Obserwując przebiegi sygnałów operator może podjąć próbę określenia i wyłączenia z ruchu uszkodzonej chłodnicy lub bezpiecznie odstawić turbozespół.

Układ zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, którego:

Fig. 1 przedstawia schemat wchodzącego w skład układu zespołu osuszania powietrza chłodzącego generatora, który wykorzystuje dwa symetryczne wyloty z komór uszczelnień wału,

Fig. 2 przedstawia schemat wchodzącego w skład układu zespołu osuszania powietrza chłodzącego generatora, wykorzystującego pojedynczy wylot z obudowy, natomiast

Fig. 3 ukazuje wchodzące w skład układu uszczelnienie wału generatora.

Przykład wykonania układu według wynalazku został zrealizowany w trakcie modernizacji używanego generatora.

W celu dokonania modernizacji generatora 1 typu TW2-30-2, chłodzonego pośrednio powietrzem i wodą, o następujących danych w znamionowych: moc czynna 25 MW, napięcie stojana 6300 V, ₃ przepływ powietrza 20 m /s wymuszany przez wentylatory 2 na wale, ciśnienie wody 300 kPa, zużycie wody chłodzącej przez 4 narożne chłodnice 3 200 m /h, zdemontowano olejowe uszczelnienia wału (generator był zbudowany i pracował początkowo z chłodzeniem wodorowym), usunięto i zaślepiono rurociągi oleju 4, wykonano kanały wlotowe 5 i wylotowe 6 dla przepływu powietrza w pokrywach czo6

PL 216 832 B1 łowych i korpusach 7 uszczelnień, a także zmodyfikowano uszczelnienia labiryntowe zamocowane z obu stron każdego korpusu 7, tworząc zespół uszczelnień wewnętrznych 9, zewnętrznych 10 oraz komorę wylotową 11. Przepusty czujników temperatury zostały wykorzystane do pomiaru ciśnienia w komorach. Ponadto zainstalowano rurociągi powietrza 12 i osuszacz sorpcyjny 13 powietrza z filtrami, wentylatorem wspomagającym 14 i przepustnicami 15, a także zabudowano przetworniki pomiarowe - temperatury wody chłodzącej na kolektorze wlotowym oraz temperatury i temperatury punktu rosy powietrza na rurociągach do i z generatora oraz do osuszacza. Na tablicy i w szafie przyturbinowej zainstalowano rejestrator wideograficzny z wejściami analogowymi i dwustanowymi, komunikator z portami szeregowymi i ethernetowymi, konwertery i separatory. Układ został przyłączony do istniejących systemów automatyki i sygnalizacji alarmów.

W układzie według wynalazku wykonanym w modernizowanym generatorze zastosowano osuszacz sorpcyjny DR-020, wentylator promieniowy MPA 03S, filtr kieszeniowy DFK-125, przetworniki temperatury i temperatury punktu rosy P16/P18, rejestrator cyfrowy VR18, komputer wbudowany IA240.

₃

Przepływ powietrza suchego z agregatu osuszacza wynosił około 2 m³/min, wytworzone nadciśnienie około 800 Pa, w zależności od aktualnych warunków pracy układu (pory roku) temperatura punktu rosy ₃ powietrza w obiegu wynosiła od -15...-5°C do +5...+10°C (zawartość wilgoci około 1-7,5 g/m³), przy temperaturze wody chłodzącej od 5 do 25°C. Całkowity pobór mocy nowych urządzeń nie przekraczał 1 kW.

Po uruchomieniu układu według wynalazku nastąpił stopniowy spadek wilgotności powietrza obiegowego - trwający kilkadziesiąt godzin proces suszenia wnętrza generatora. Podczas pierwszego obciążania turbogeneratora, przy wzroście temperatur uzwojeń i rdzeni nastąpiło stosunkowo szybkie odparowanie resztek wilgoci, objawiające się przejściowym wzrostem wilgotności powietrza. Następnie wilgotność względna „zimnego” powietrza spadła do 5-10% i ustabilizowała się. Zjawisko to nie występowało przy kolejnych uruchomieniach, kiedy wnętrze generatora było już suche.

W czasie normalnej pracy układu obserwuje się charakterystyczne powolne zmiany wilgotności i temperatur powietrza obiegowego, następujące wraz ze zmianami: prądu generatora, temperatur i wilgotności powietrza uzupełniającego, wydajności osuszania itd. Temperaturę punktu rosy powietrza chłodzącego zawsze utrzymuje się kilka stopni poniżej temperatury wlotowej wody chłodzącej, co zapobiega możliwości kondensacji pary wodnej na najchłodniejszych elementach generatora.

Przekroczenie założonych parametrów może być spowodowane nieprawidłową pracą urządzeń, np. wyłączeniem osuszacza. Natomiast szybki wzrost i bardzo wysoki poziom wilgotności sygnalizuje zwykle pojawienie się nieszczelności chłodnicy. Wypracowane przez układ sygnały wykorzystuje się do awaryjnego wyłączenia zespołu.

Agregat osuszacza pracuje cały czas - podczas ruchu generatora, stygnięcia i na postoju, także w czasie remontów, jeżeli stojan nie jest otwierany.

W czasie pracy generatora wyposażonego w układ według wynalazku stwierdzono, że już podczas pierwszego roku eksploatacji układ zabezpieczenia generatora przez nadmiernym wzrostem wilgotności wyposażony w czuły układ nadzoru pomógł zapobiec awarii generatora. Alarm z powodu wysokiego wzrostu poziomu wilgotności powietrza chłodzącego spowodował odcięcie w porę dopływu wody do uszkodzonej chłodnicy. Obyło się bez kolejnych uszkodzeń, awarii i odstawienia.

Układ według wynalazku jest prosty w konstrukcji i działaniu, niezawodny i praktycznie bezobsługowy. Urządzenia nie wymagają dodatkowego smarowania ani wymiany elementów po określonym czasie pracy - za wyjątkiem okresowej wymiany wkładów filtrujących. Zabezpieczenia działają automatycznie. Zarejestrowane podczas eksploatacji pomiary wilgotności powietrza chłodzącego wykazują znaczną poprawę warunków wewnątrz generatora - wymiana i osuszanie powietrza powodują, że temperatura punktu rosy jest znacznie niższa niż temperatura wody chłodzącej. Generatory nie ulegają już zawilgoceniu, a wyraźną poprawę stanu izolacji potwierdzają pomiary rezystancji.

Generatory wyposażone w układ zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem wilgotności według wynalazku wykazują w warunkach suchych znaczące zmniejszenie ryzyka awarii elektrycznej generatora oraz uszkodzeń chłodnic i kołpaków. Zaobserwowana poprawa warunków pracy i monitoring zwiększa dyspozycyjność i bezpieczeństwo ruchowe turbozespołu oraz redukuje koszty remontów.

Układ według wynalazku, służący do zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności może być instalowany zarówno w generatorach remontowanych i modernizowanych, jak i w jednostkach nowych, wprowadzanych do eksploatacji.

Claims (5)

1. Układ zabezpieczenia generatora chłodzonego powietrzem przed nadmiernym wzrostem wilgotności, zawierający urządzenie utrzymujące obieg powietrza w obudowie, zewnętrzne urządzenie osuszające, zespól automatycznego nadzoru wilgotności i temperatury powietrza obiegowego, znamienny tym, że obejmuje :

- zewnętrzny osuszacz sorpcyjny o wydajności nominalnej do 3 kg/h, korzystnie wyposażony w układ automatycznej regulacji temperatury nagrzewnicy oraz wewnętrzny system odzyskiwania ciepła,

- przynajmniej jeden wentylator średniociśnieniowy, korzystnie zapewniający w układzie nadciśnienie w zakresie do 2000 Pa, przepusty umieszczone w pokrywach czołowych, korzystnie we włazach pokryw i/lub w korpusach uszczelnień końcowych wału, do których podłączone są króćce i przewody powietrza,

- przynajmniej jedną przepustnicę, zainstalowaną w zewnętrznym układzie obiegu powietrza, filtry na wlotach powietrza,

- czujniki i przetworniki wilgotności powietrza, i/lub temperatury punktu rosy, i/lub temperatury powietrza i wody, i/lub ciśnienia i różnicy ciśnień powietrza w obudowie generatora, na rurociągach powietrza i wody chłodzącej, połączonych z układem elektronicznym do przetwarzania sygnałów pomiarowych.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera wentylator średniociśnieniowy, pełniący jednocześnie funkcję wentylatora osuszacza.

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada dodatkowe stopnie uszczelnień labiryntowych wału lub ścieraczy oleju.

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada filtry włókninowe lub kieszeniowe.

5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada wytwornicę zimnego powietrza do schłodzenia powietrza uzupełniającego lub procesowego.