Marine Transformer Cooler is geschikt voor gebruiksomstandigheden van schepen en stabiel

De kerntoepassingslogica van scheepstransformatorkoelers is het snel geleiden en afvoeren van de warmte die wordt gegenereerd door kern- en wikkelingsverliezen tijdens de werking van scheepstransformatoren via een redelijke koelmethode, waarbij de temperatuur van de transformatorwikkelingen binnen een veilig bereik wordt geregeld en veroudering van de isolatie, prestatievermindering of zelfs apparatuurstoringen als gevolg van hoge temperaturen worden voorkomen. Volgens de zes- wet van de levensduur van isolatie, wanneer de temperatuur van de transformatorwikkeling binnen het bereik van 80-140 graden ligt, verdubbelt de verouderingssnelheid van de isolatie en wordt de levensduur gehalveerd voor elke temperatuurstijging van zes graden. Dit principe is zelfs nog belangrijker bij maritieme toepassingen.-De beperkte ruimte en de beperkte warmteafvoer op een schip, vooral tijdens hete seizoenen, leiden tot hogere temperaturen in de machinekamer en hogere belasting van de apparatuur. Onvoldoende koelprestaties kunnen gemakkelijk leiden tot oververhitting van de transformator, waardoor de stroomvoorziening van het schip wordt aangetast en zelfs gevaarlijke situaties kunnen ontstaan, zoals het automatisch uitschakelen van de motor. Daarom zijn het aanpassingsvermogen en de efficiëntie van de koeler kernvereisten voor maritieme toepassingen. Door de kenmerken van de bedrijfsomstandigheden van schepen en de stroomvereisten van transformatoren te combineren, zijn de reguliere scheepstransformatorkoelers momenteel onderverdeeld in drie hoofdcategorieën, elk met duidelijke toepassingsscenario's en voordelen op het gebied van aanpassingsvermogen. Tegelijkertijd moeten de overeenkomstige selectie- en onderhoudsspecificaties worden gevolgd om een ​​stabiele werking op lange termijn te garanderen.

Olie{0}}ondergedompelde lucht-gekoelde (ONAF) koelers zijn het meest gebruikte type in civiele schepen, geschikt voor kleine tot middelgrote- maritieme transformatoren (doorgaans met een vermogen van 100 kVA tot 1000 kVA), zoals hulptransformatoren en verlichtingstransformatoren op passagiersschepen, vrachtschepen en vissersboten. Hun werkingsprincipe is gebaseerd op een combinatie van olie-ondergedompelde zelf-koeling en geforceerde luchtkoeling. De transformatorkern en wikkelingen worden ondergedompeld in transformatorolie en de warmte wordt via natuurlijke convectie naar de koeler overgedragen. De geforceerde luchtstroom van een ventilator versnelt de warmte-uitwisseling en voert warmte af. Vergeleken met pure olie-ondergedompelde zelfkoeling- is de efficiëntie van de warmteafvoer met meer dan 30% verbeterd. Ze zijn ook compact, kosteneffectief en gemakkelijk te onderhouden, en kunnen worden aangepast aan de stabiele bedrijfsomstandigheden en normale temperatuur- en vochtigheidsomgevingen tijdens normale scheepsnavigatie. Deze koelers zijn doorgaans voorzien van anti-corrosiecoatings om zoutsproeicorrosie in het maritieme milieu te weerstaan ​​en zijn uitgerust met schokabsorberende structuren- om de impact van scheepsturbulentie op de apparatuur te verminderen. Ze worden veel gebruikt in cabinetransformatoren op gewone vrachtschepen en binnenlandse stroomtransformatoren op passagiersschepen, en voldoen aan de warmteafvoerbehoeften van de dagelijkse stroomvoorziening op schepen. Wat het onderhoud betreft, moet de radiator regelmatig worden schoongemaakt en moet de werkingsstatus van de ventilator worden gecontroleerd om te voorkomen dat stof, visnetten, modder en zand de warmteafvoerkanalen verstoppen en om een ​​stabiele warmteafvoerefficiëntie te garanderen.

Olie-ondergedompeld water-gekoelde (ONWF) koelers zijn het voorkeurstype voor middelgrote en grote schepen en bedrijfsomstandigheden bij hoge- temperaturen. Ze zijn geschikt voor grote maritieme transformatoren met een vermogen van 1000 kVA of meer, zoals hoofdtransformatoren op zee-vrachtschepen, LNG-tankers, grote cruiseschepen en- hoogspanningstransformatoren voor elektrische aandrijving. Hun werkingsprincipe is gebaseerd op olie-ondergedompelde lucht-koeling, met de toevoeging van een water-gekoeld leidingsysteem. Na het absorberen van warmte circuleert de transformatorolie door de leidingen naar de watergekoelde warmtewisselaar, waar het een efficiënte warmte-uitwisseling ondergaat met koelwater. De gekoelde olie wordt vervolgens teruggevoerd naar de transformator. Dit verbetert de efficiëntie van de warmtedissipatie met meer dan 50% in vergelijking met olie-ondergedompelde lucht-koeling, waardoor effectief wordt tegemoetgekomen aan de hoge verliezen en de hoge warmteontwikkelingsvereisten van grote transformatoren. Het is ook geschikt voor de hoge temperatuur, gesloten omgeving van scheepsmachinekamers. Gezien de corrosieve aard van het mariene milieu, maken de watergekoelde leidingen van deze koelers vaak gebruik van corrosiebestendige materialen zoals 316L roestvrij staal en titaniumlegeringen, of ondergaan ze speciale beschermende behandelingen zoals keramische coatings en grafeencoatings. Sommige producten maken gebruik van een dubbele-buisplaatstructuur om vermenging en lekkage van olie-water te voorkomen, en zijn ook uitgerust met een lekalarmapparaat om de operationele veiligheid te vergroten. Een LNG-tanker verlengde bijvoorbeeld de levensduur van zijn olie-ondergedompelde water-gekoelde koeler tot meer dan acht jaar door de pH-waarde van zijn koelwater te optimaliseren, waardoor de onderhoudskosten aanzienlijk werden verlaagd.

Droge- lucht-gekoelde (AN) koelers zijn vooral geschikt voor kleine schepen, schepen voor speciale- doeleinden en scenario's met hoge brandveiligheidseisen, zoals kleine jachten, offshore wetshandhavingsvaartuigen en kleine transformatoren in scheepsbesturingskasten. Hun geschikte vermogen ligt doorgaans onder de 100 kVA. Hun kernkenmerk is de eliminatie van transformatorolie, waarbij gebruik wordt gemaakt van geforceerde luchtconvectie voor koeling. De kern en wikkelingen van de transformator zijn ingekapseld met epoxyhars, wat voordelen biedt zoals brandwerendheid, explosie-veilige eigenschappen en geen vervuiling. Ze hebben ook een extreem compacte structuur, nemen weinig ruimte in beslag, waardoor ze geschikt zijn voor de beperkte installatieomgeving van schepen, en hebben extreem lage onderhoudskosten, waardoor de noodzaak van regelmatige oliekwaliteitscontroles en het bijvullen van transformatorolie wordt geëlimineerd. Deze koelers zijn ook voorzien van corrosie-bestendige en trillingsdempende-structuren om weerstand te bieden aan zeezoutsproeicorrosie en scheepstrillingen, maar hun warmtedissipatie-efficiëntie is relatief laag, waardoor ze niet geschikt zijn voor toepassingen met hoog-vermogen en hoge-warmtetransformatoren. Bij het selecteren van een koeler is het noodzakelijk om uitgebreid rekening te houden met de vermogensbelasting van het schip, de installatieruimte en de brandveiligheidseisen om compatibiliteit te garanderen.

Naast de drie hoofdtypen worden, naarmate de scheepsbouwindustrie zich ontwikkelt naar grotere, intelligentere en groenere ontwerpen, geleidelijk nieuwe koeltechnologieën toegepast op transformatorkoelers voor schepen. Een gepatenteerde technologie maakt bijvoorbeeld gebruik van een multi-ontwerp voor warmteafvoer, waarbij gebruik wordt gemaakt van temperatuursensoren om de temperatuur van de transformator in realtime te bewaken. Dit combineert conventionele ventilatorkoeling, dubbele-condensorbuis-algehele waterkoeling en gecentraliseerde waterkoeling in gebieden met hoge- temperaturen om de efficiëntie en nauwkeurigheid van de warmteafvoer te verbeteren, waardoor de levensduur van de transformator wordt verlengd. Tegelijkertijd optimaliseert de toepassing van 3D-printtechnologie het ontwerp van het stromingskanaal van de koeler, waardoor het specifieke oppervlak aanzienlijk wordt vergroot, de efficiëntie van de warmteoverdracht verder wordt verbeterd en de spanningsval aanzienlijk wordt verminderd, waardoor wordt voldaan aan de -besparings- en verbruiks-verminderende behoeften van de scheepsbouw.

De selectie en het onderhoud van transformatorkoelers voor schepen hebben een directe invloed op de toepassingsprestaties en de levensduur van de apparatuur. Bij het selecteren van een product moeten drie kernprincipes worden gevolgd: Ten eerste, zorg ervoor dat de warmtebelastingsvereisten overeenkomen. Bereken de vereiste warmtewisselingscapaciteit op basis van het transformatorvermogen en de verliezen, en selecteer een product met een warmtewisselingsoppervlak dat iets groter is dan de werkelijke vraag, met een aanbevolen marge van 10%-15%. Ten tweede: pas u aan aan de bedrijfsomstandigheden op zee. Voor omgevingen met een hoge-vochtigheid en een hoog-zoutgehalte selecteert u corrosie-bestendige materialen en beschermende structuren; voor turbulentie en trillingen, uitrusten met betrouwbare schokabsorptieapparatuur; en voor scenario's met beperkte ruimte-kiest u een compact ontwerp. Ten derde: voldoe aan de industrienormen. Volg relevante normen zoals CB/T4388-2013 en GB/T22194-2008 om productconformiteit en betrouwbaarheid te garanderen. Op het gebied van onderhoud is de aanpak verschoven van traditioneel ‘passief onderhoud’ naar ‘proactieve preventie + volledig levenscyclusbeheer’. Dit omvat het regelmatig testen van de waterkwaliteit, het controleren van de chloride-ionenconcentratie, het gebruik van milieuvriendelijke reinigingsmiddelen in combinatie met hogedrukwaterstralen om kalk te verwijderen, het opzetten van een gestandaardiseerd magazijn voor reserveonderdelen om de responstijd voor onderhoud te verkorten, en het gebruik van een IoT-monitoringsysteem om realtime vroegtijdige waarschuwingen te geven over foutrisico's. Deze maatregelen verbeteren effectief de operationele stabiliteit van de koeler en verminderen het uitvalpercentage.