【Jeden Tag eine Frage】Grundlagen der Chemieingenieurwesen 322: Wasserstoffkühlung von Generatoren (18. Februar)
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Diesen Beitrag wurde zuletzt von „Zai Hui Kang Qiao“ am 27.02.2016 um 11:24 bearbeitet. Im Bereich „Theorie der Chemietechnik“ startet ab sofort die Aktion „Eine Frage pro Tag“, um allen dabei zu helfen, ihre Grundkenntnisse in der Chemietechnik zu festigen. In Folge werden auch die Reihen „Grundlagen der Chemietechnik“, „Stoffübertragung und Trennverfahren“, „Thermodynamik der Chemietechnik“ sowie „Chemietechnische Verfahren“ eingeführt. Wir hoffen auf eure aktive Unterstützung! Euch allen wünschen wir ein frohes Weihnachtsfest~~ Bei der Aktion „Eine Frage pro Tag“ könnt ihr direkt die Antwort einsehen; das Thema wird nach einem Tag geschlossen! ! Um die kontinuierliche Beteiligung aller in diesem Jahr zu fördern! Für die Teilnahme gibt es bereits 3 Reichtumsbelohnungen, bei richtigen Antworten kommen zusätzlich 4 Reichtümer dazu~~~ Kurzfrage: Warum werden Generatoren mit Wasserstoff gekühlt? Antwort: Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.
Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die des Lufts, ist die Kühlleistung von Wasserstoff besser als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoranlagen eine Kühlmethode mit Wasser und Wasserstoff verwendet. Die Statorspulen werden wassergekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff gekühlt, während der Stahlkern sowie die Endkonstruktionsteile mit Wasserstoff gekühlt werden.
Zum ersten Mal habe ich gehört, dass im Prozess der Stromerzeugung, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt, unweigerlich Energieverluste entstehen. Diese verloren gegangene Energie wandelt sich schließlich in Wärmeenergie um, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.
Zum ersten Mal habe ich gehört, dass im Prozess der Stromerzeugung, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt, unweigerlich Energieverluste entstehen. Diese verloren gegangene Energie wandelt sich schließlich in Wärmeenergie um, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.
Warum wird ein Generator mit Wasserstoff gekühlt? Antwort: Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden schließlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie zum Beispiel des Stators und Rotors – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Kühlleistung bei Wasserstoff deutlich höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet. Die Statorspulen werden wassergekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff gekühlt, während der Stahlkern sowie die Endkonstruktionsteile mit Wasserstoff gekühlt werden.
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.
Warum wird ein Generator mit Wasserstoff gekühlt? Antwort: Generatoren sind in der Regel Dampfturbinengeneratoren mit hoher Drehzahl. Aufgrund dieser hohen Drehzahl von 3000 Umdrehungen pro Minute wird der Generator so konstruiert, dass er einen kurzen Durchmesser sowie eine sehr große axiale Länge aufweist – dadurch wird die Zentrifugalkraft verringert. Aufgrund der zu großen Länge kann die Wärme im Mittelteil des Generators nicht leicht abgeleitet werden, weshalb ein spezielles Kühlsystem für den Generator erforderlich ist. Die Verwendung von Wasserstoff zur Kühlung beruht auf der guten Wärmeaufnahmefähigkeit von Wasserstoff, wodurch die Kühlleistung besser ist als bei Luft. Zudem ist das Gewicht von Wasserstoff im Vergleich zu Luft viel geringer, was dazu beiträgt, die Leistung der Kühlventilatoren zu verringern. Außerdem ist die Konstruktion des Generators im Vergleich zur Kühlung mit Wasser einfacher. Allerdings besteht bei einem Leck im Wasserstoffkühlungssystem die Gefahr eines Ausbruchs, weshalb ein spezielles Überwachungssystem für die Mischung aus Wasserstoff erforderlich ist. In den letzten Jahren wurden aufgrund der Verbesserungen in der Kühntechnologie auch große Dampfturbinen-Generatoren mit Luftkühlung eingesetzt.
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Stator und Rotor – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Kühlleistung bei Wasserstoff deutlich höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet. Die Statorspulen werden wassergekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff gekühlt, während der Stahlkern sowie die Endkonstruktionsteile mit Wasserstoff gekühlt werden.
Warum wird ein Generator mit Wasserstoff gekühlt? Antwort: Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.
Wasserstoff hat eine gute Wärmeaufnahmefähigkeit, seine Kühlwirkung ist besser als die der Luft, und außerdem ist sein Gewicht im Vergleich zur Luft viel geringer, was die Leistung des Kühlfans verringern kann.
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Stator und Rotor – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die des Lufts, ist die Kühlleistung bei Verwendung von Wasserstoff höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Stator und Rotor – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Kühlleistung bei Wasserstoff deutlich höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet. Die Statorspulen werden wassergekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff gekühlt, während der Stahlkern sowie die Endkonstruktionsteile mit Wasserstoff gekühlt werden.
Antwort: Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden schließlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie zum Beispiel des Stators und Rotors – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Kühlleistung bei Wasserstoff deutlich höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet. Die Statorspulen werden wassergekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff gekühlt, während der Stahlkern sowie die Endkonstruktionsteile mit Wasserstoff gekühlt werden.
Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die des Lufts, ist die Küseffizienz bei Verwendung von Wasserstoff höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorwicklungen mit Wasser gekühlt, die Rotatorwicklungen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Stator und Rotor – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Kühlleistung bei Wasserstoff deutlich höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb wird in den Generatoren eine Kombination aus Wasser- und Wasserstoffkühlung verwendet. Die Statorwicklungen werden durch Wasser gekühlt, die Rotorwicklungen durch Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkonstruktionsteile werden ebenfalls mit Wasserstoff gekühlt
Während des Betriebs der Generator werden die Spulen und der Kern heiß. Um ein Überhitzen und damit ein Verbrennen zu vermeiden, ist eine Kühlung notwendig. Als Kühlmittel können Luft, Wasser, Wasserstoff, Öl oder Freon verwendet werden. Am häufigsten wird Wasserstoff eingesetzt – schließlich weist er gute Wärmeleitfähigkeit auf (der Wärmeleitkoeffizient beträgt 8,4 Mal so viel wie bei Luft), hat außerdem einen geringen Gewichtsanteil und diffundiert schnell. Die Kühlung mit Wasserstoff ist effektiv, einfach durchzuführen und zudem wiederverwendbar.
Im Prozess der Stromerzeugung entstehen unweigerlich Energieverluste, wenn der Generator mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese verlorenen Energien werden letztendlich in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperaturen der verschiedenen Komponenten des Generators – wie Rotor und Stator – ansteigen. Um diese Wärme abzuführen, wird der Generator in der Regel gezwungenermaßen gekühlt. Häufig verwendete Kühlmethoden sind Luftkühlung, Wasserkühlung und Wasserstoffkühlung. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasserstoff siebenmal so hoch ist wie die von Luft, ist die Küseffizienz bei Wasserstoffkühlung höher als bei Luft- oder Wasserkühlung. Deshalb werden in Kraftwerken Generatoren mit einer Kühlmethode aus Wasser und Wasserstoff eingesetzt – dabei werden die Statorspulen mit Wasser gekühlt, die Rotorspulen mit Wasserstoff. Der Eisenkern sowie die Endkomponenten werden hingegen mit Wasserstoff von außen gekühlt.