Эксплуатация систем охлаждения судовых электромашин

СЭМ с искусственным охлаждением бывают как с самовентиляцией (внутренней и наружной), так и с независимой системой охлаждения, при которой охлаждающий воздух в машину нагнетает отдельный электровентилятор.

Практика эксплуатации СЭМ, особенно крупных агрегатов, показывает, что длительность их безаварийной работы и объём трудозатрат по обеспечению нормального их технического состояния во многом зависят от степени соответствия принятой системы вентиляции условиям работы на судне. Качество охлаждающего воздуха определяет скорость нарастания и степень загрязнения обмоток электромашин, возможность и выбор способа их очистки. Оно же влияет на величину сопротивления их изоляции, состояние коллекторов и коммутацию.

Замкнутая система вентиляции. В замкнутой системе вентиляции ограниченное количество воздуха циркулирует по контуру, охлаждая машину и отдавая теплоту воздухоохладителю. Система защищает машину от попадания паров масла из машинного отделения. Такие системы обычно применяют для охлаждения генераторов переменного тока, у которых контактные кольца и щётки вынесены за пределы вентиляционного контура.

Применение такого вида систем для машин постоянного тока приводит к тому, что угольная пыль от щёток циркулирует внутри системы, загрязняя обмотки машины и снижая сопротивление изоляции. Эксплуатация таких вентиляционных систем на судах показывает, что через 500 часов сопротивление изоляции снижается весьма значительно. В связи с этим возникает необходимость чистить машину. После установки фильтров, задерживающих угольную пыль, сроки чисток машины увеличиваются до 1500…2000 часов. Другим недостатком подобных систем является то, что при возникновении протечек воздухоохладителей распылённая вода попадает в машины. Известны случаи когда именно это приводило к авариям СЭМ.

Разомкнутая система вентиляции. Разомкнутая система с продувочной активной самовентиляцией и выбросом воздуха в машинное отделение достаточно часто используется на судах. Одним из недостатков в работе таких систем является загрязнение щёточной угольной пылью помещений и размещённого в них оборудования. При неправильно выбранном направлении воздушного потока (от коллектора в машину) обмотки генераторов быстро запыляются и сопротивление изоляции снижается. В машинном отделении воздух насыщается масляными парами, что в соединении с щёточной пылью создаёт трудноудаляемые загрязнения обмоток. По результатам анализа эксплуатации СЭМ постоянного тока рекомендуется чистку их проводить через каждые 400…500 часов работы. Для СЭМ переменного тока чистку щёточных устройств и колец производят по мере их загрязнения.

В разомкнутых системах вентиляции с воздухоохладителями воздух, нагретый в машине, проходит через воздухоохладитель и поступает в машинное отделение, откуда вентилятором вновь попадает в машину. Такие системы получили широкое распространение благодаря тому, что в этом случае при протечках воздухоохладителей вода не попадает в систему вентиляции, угольная пыль выносится из машины в помещение. При пользовании такими системами в обязательном порядке следует устанавливать фильтры, задерживающие угольную пыль на выходе из машины. Для снижения трудозатрат на эксплуатацию рекомендуется применять электростатические фильтры.

Системы с приёмом воздуха с палубы. Эти системы подразделяются на прямые и с рециркуляцией. В прямых системах воздух с палубы поступает в машину и выбрасывается в машинное отделение. Для уменьшения засорения помещений угольной пылью на выходе воздуха из машины устанавливаются фильтры. Температурный режим работы машины поддерживают, используя дроссельную заслонку, установленную в воздуховоде перед машиной. В системах с рециркуляцией в машину подаётся воздух, взятый частично с палубы и частично из машинного отделения. Заданная температура воздуха поддерживается изменением соотношения холодного и тёплого воздуха. Недостатком системы вентиляции с приёмом воздуха с палубы является возможность попадания в систему воды и снега.

Для охлаждения используют, как правило, забортную воду из судовой магистрали или воду, подаваемую отдельным насосом. Наиболее слабым звеном воздухоохладителей являются трубки, в значительной степени – места вальцовки трубок в трубной доске. В основном повреждения возникают как результат развития коррозии, разъедания и выкрашивания металла трубок под действием гальванических токов, возникающих вследствие разнородности металлов, входящих в конструкцию воздухоохладителей.

Методом борьбы с неисправностями и протечками в воздухоохладителях, применяемых на флоте, в настоящее время является установка протекторов. Выбор материала протектора зависит от того, в каком воздухоохладителе он находится. Воздухоохладители с латунными трубками требуют цинковых протекторов, с мельхиоровыми трубками – протекторов, изготовленных из стали.

Особое внимание следует обратить на следующее обстоятельство. В СЭМ как постоянного, так и переменного тока температура охлаждающего воздуха на входе в полость, в которой располагаются обмотки и магнитопровод, не должна быть выше 35°С. Ещё лучше, если она не будет превышать 30°С.

На состояние и срок работы, особенно изоляции СЭМ влияют колебания температуры воздуха. В системах охлаждения СЭМ, имеющих возможность автоматического удерживания этой температуры, соответствующую уставку целесообразно принимать равной 18…24°С.