大型タービンハウジングのサプライヤーとして、私はしばしばこれらの重要なコンポーネントの熱 - 散逸方法について尋ねられます。大型タービンハウジングは非常に高い温度環境で動作し、効果的な熱放散は、その性能、信頼性、寿命に重要です。このブログでは、大きなタービンハウジングに使用される最も一般的で効果的な熱 - 散逸方法のいくつかを探ります。
伝導
伝導は、最も基本的な熱伝達メカニズムです。大きなタービンハウジングでは、タービンの熱い内部からハウジング自体の固体材料を介して住宅の外面に熱が伝達されます。伝導の効率は、住宅に使用される材料の熱伝導率に依存します。鋼やアルミニウムの特定の合金など、高い熱伝導率を持つ材料は、多くの場合、大きなタービンハウジングに好まれます。
たとえば、私たちで使用されているいくつかの高度な鋼合金大きなスチール鋳造箱優れた熱伝導性特性を持っています。これらの合金は、高温ガスが流れるタービンの内側部分から、ハウジングの外面に熱をすばやく伝達できます。熱が外面に到達すると、他の手段でさらに消散することができます。
ただし、特に大量の熱が生成される高電力アプリケーションでは、大きなタービンハウジングには伝導だけでは不十分な場合があります。これは、材料を介して熱が伝達されるため、温度勾配が確立されるためです。発熱速度が高すぎると、ハウジングの内面の温度が非常に高くなる可能性があり、物質的な劣化、変形、または故障さえも引き起こす可能性があります。
対流
対流は、大きなタービンハウジングのためのもう1つの重要な熱 - 散逸方法です。対流には、自然対流と強制対流の2種類があります。
自然対流
自然の対流は、タービンハウジングの周りの加熱された空気または液体が、周囲の涼しい空気や液体と比較して密度が低いために上昇するときに発生します。加熱された空気が上昇すると、涼しい空気が移動してそれに取って代わり、自然な循環パターンを作成します。この循環は、ハウジングの外面から熱を運ぶのに役立ちます。
タービンハウジングの設計は、自然対流の有効性に影響を与える可能性があります。たとえば、ハウジングの外面にひれまたは突起を追加すると、熱伝達に利用できる表面積が増加する可能性があります。これらのフィンは拡張表面として機能し、周囲の空気にさらに熱を移すことができます。当社の大きなタービンハウジングは、自然な対流を強化するためにこのような機能を備えて設計できます。六面体空洞一部の製品の設計は、住宅の周りに空気チャネルと流れパスを作成することにより、自然対流を促進するのにも役立ちます。
ただし、自然対流には制限があります。自然対流の熱 - 移動速度は比較的低く、特に静止空気条件では。高熱装置では、空気の自然循環は熱を十分に速く除去できず、ハウジングの外面で高温になります。
強制対流
強制対流は、熱散逸を強化するためのより効果的な方法です。ファンやポンプなどの外部平均を使用して、タービンハウジングの表面に空気や冷却液を強制します。大規模なタービンアプリケーションでは、強制 - 空冷システムまたは液体 - 冷却システムがよく使用されます。
強制 - 空冷システムは通常、ファンを使用して、住宅の外面に空気を吹きます。これらのファンは、高い体積と高速気流を提供するように設計できます。これにより、自然対流と比較して熱伝達速度が大幅に増加します。ファンは、タービンハウジングの周りに戦略的に配置して、住宅のすべてのエリアが冷却空気にさらされるようにすることができます。
液体 - 冷却システムは、水や特別な冷却剤などの液体を使用して、熱を吸収して運びます。液体は、タービンハウジング内のチャネルまたは通路を循環し、そこでハウジング材料からの熱を吸収します。加熱された液体を熱交換器に送り込み、そこで再循環する前に周囲の環境に熱を放出します。当社は、最も要求の厳しいアプリケーションでも効率的な熱散逸を提供できる、液体で液体の冷却チャネルを備えた大型タービンハウジングを提供しています。
放射線
放射とは、電磁波の形での熱の伝達です。絶対ゼロ温度を超えるすべてのオブジェクトは、熱放射を放出します。大きなタービンハウジングの場合、放射線は、特に高温での熱放散に重要な役割を果たすことができます。
オブジェクトによって放射される熱の量は、その温度、表面積、および放射率に依存します。放射率は、オブジェクトが熱放射をどれほど効率的に放出するかの尺度です。黒い塗装された表面など、高放射率の高い材料は、熱の放射に優れています。
タービンハウジングからの放射熱伝達を強化することができます。タービンハウジングは、その外面に高放射率コーティングを適用することができます。このコーティングは、ハウジングから周囲の環境に放射される熱の量を増やすことができます。さらに、住宅の形状と表面積も放射線熱伝達に影響します。表面積が大きくなると、より多くの放射線が発生する可能性があります。私たちのデザインフランジを接続します放射線に利用可能な表面積を増やすために最適化することができ、したがって、全体的な熱 - 散逸効率を改善します。
ハイブリッド熱 - 散逸システム
多くの場合、伝導、対流、および放射の組み合わせを使用して、大きなタービンハウジングの効果的な熱散逸を実現します。たとえば、タービンハウジングは伝導を使用して内側の部分から外面に熱を伝達し、液体 - 冷却システムを使用して外面から熱を除去するために対流を強制し、放射線を周囲の環境にさらに放散することができます。
ハイブリッドシステムは、さまざまなタービンアプリケーションの特定の要件に合わせて調整できます。材料、設計機能、冷却方法を慎重に選択することにより、タービンハウジングが高温の荷重条件下であっても、最適な温度で動作できるようにすることができます。
結論
大きなタービンハウジングの適切な機能と寿命には、効果的な熱散逸が不可欠です。伝導、対流、および放射が主な熱 - 散逸方法であり、ほとんどの場合、これらの方法の組み合わせが使用されます。大規模なタービンハウジングのサプライヤーとして、効率的な熱 - 散逸機能を備えたハウジングを設計および製造する専門知識と技術があります。
高品質の大型タービンハウジングの市場にいる場合は、散逸能力が優れているため、特定の要件に関する詳細な説明については、お問い合わせください。私たちの専門家チームは、お客様と協力して、お客様のニーズを満たすカスタマイズされたソリューションを提供できます。少量のスケールタービンでも、大規模な電力産業タービンのために住宅が必要かどうかにかかわらず、適切な製品を提供する経験とリソースがあります。
参照
- Incropera、FP、＆Dewitt、DP（2002）。熱と物質移動の基礎。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- ホルマン、JP（2010）。熱伝達。マクグロー - ヒル。
- Kays、WM、Crawford、Me、およびWeigand、B。（2005）。対流熱と物質移動。マクグロー - ヒル。
