【Pregunta diaria】Principios de química industrial 322: Enfriamiento por hidrógeno en generadores (18 de febrero)
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La última edición de este post fue realizada por “Zaihui Kangqiao” el 27-2-2016 a las 11:24. A partir de hoy, en la sección de teoría química se iniciará la actividad “Una pregunta al día”, con el objetivo de ayudar a todos a consolidar sus conocimientos básicos en química. Posteriormente, se lanzarán series como “Principios de química”, “Separación de masas”, “Termodinámica química” y “Procesos químicos”. Esperamos que todos brinden su apoyo activo. ¡Les deseamos una feliz Navidad! En la actividad “Una pregunta al día”, se pueden ver las respuestas directamente; el tema se cerrará después de 1 día ¡ ¡Para fomentar la participación continua de todos este año! Al participar, se obtienen 3 recompensas en forma de riqueza; además, se suman 4 recompensas más si las respuestas son correctas~~~ Pregunta breve: ¿Por qué los generadores deben ser enfriados con hidrógeno? Respuesta: En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.
Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos generadores utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno.
Por primera vez escucho que, en el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte en calor, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.
Por primera vez escucho que, en el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte en calor, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.
¿Por qué se utiliza hidrógeno para enfriar los generadores? Respuesta: En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se transforma en calor, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno.
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se transforma en calor, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.
¿Por qué se utiliza hidrógeno para enfriar los generadores? Respuesta: Los generadores son, en su mayoría, grupos electrógenos de tipo turbogenerador de alta velocidad. Dada su alta velocidad de rotación, que es de 3000 revoluciones por minuto, para reducir la fuerza centrífuga, sus generadores están diseñados con un diámetro pequeño y una longitud axial muy grande. Debido a su gran longitud, el calor en la parte central del generador no se disipa fácilmente, por lo que se necesita un sistema de enfriamiento especial para el generador. Se utiliza el enfriamiento con hidrógeno debido a su buena capacidad de absorción de calor, lo que le confiere un mejor efecto de enfriamiento que al aire. Además, el hidrógeno es mucho más ligero que el aire, lo que permite reducir la potencia del ventilador de refrigeración. Además, en comparación con el enfriamiento por agua, la estructura del generador también es más simple. Sin embargo, cuando se produce una fuga en el sistema de enfriamiento con hidrógeno, existe el riesgo de explosión; por eso, es necesario instalar un sistema especial de monitoreo de la mezcla de hidrógeno. En los últimos años, gracias al mejoramiento de las tecnologías de enfriamiento, también se han utilizado grupos generadores de turbinas de gran tamaño con refrigeración por aire.
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno.
¿Por qué se utiliza hidrógeno para enfriar los generadores? Respuesta: En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.
El hidrógeno tiene una buena capacidad de absorción de calor; su efecto de enfriamiento es mejor que el del aire. Además, su densidad es mucho menor que la del aire, lo que permite reducir la potencia necesaria para los ventiladores de refrigeración.
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno.
Respuesta: En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se transforma en calor, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno.
Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se convierte, finalmente, en energía térmica, lo que hace que las partes del generador, como su estator y rotor, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, los grupos electrógenos utilizan un sistema de enfriamiento con hidrógeno. Es decir, las bobinas del estator se enfrían con agua, mientras que las bobinas del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales de los extremos también se enfrían con hidrógeno
Durante su funcionamiento, los devanados y el núcleo del generador se calientan. Para evitar daños por temperaturas excesivas, es necesario refrigerarlos. Los refrigerantes pueden ser aire, agua, hidrógeno, aceite, freón, entre otros. El hidrógeno es el más utilizado, ya que tiene buenas propiedades de conducción térmica (su coeficiente de conductividad es 8,4 veces mayor que el del aire), un peso específico bajo y una rápida capacidad de difusión. El uso del hidrógeno como refrigerante ofrece buenos resultados; además, es fácil de transportar y reutilizar.
En el proceso de producción de electricidad, cuando el generador funciona y convierte la energía mecánica en energía eléctrica, es inevitable que se produzcan pérdidas de energía. Esta energía perdida se transforma en calor, lo que hace que las partes del generador, como su rotor y estator, aumenten de temperatura. Para evacuar esta cantidad de calor, a menudo se procede al enfriamiento forzado del generador. Los métodos de enfriamiento más comunes son el enfriamiento por aire, el enfriamiento por agua y el enfriamiento con hidrógeno. Dado que la conductividad térmica del hidrógeno es 7 veces mayor que la del aire, su eficiencia en el enfriamiento es superior tanto al enfriamiento por aire como al enfriamiento por agua. Por eso, en las unidades generadoras de las centrales eléctricas se utiliza un sistema de enfriamiento con hidrógeno: los devanados del estator se enfrían con agua, mientras que los devanados del rotor se enfrían con hidrógeno. El núcleo y las piezas estructurales laterales, por su parte, se enfrían con hidrógeno desde el exterior.