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從4個方面來分析并比較發電機的風冷和水冷系統
柴油發電機過冷或者過熱(即發電機冷卻能力過強或者過弱)都會對其動力性,經濟性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設計良好的冷卻系統,能夠保證發電機始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發電機經濟性能,動力性能,工作可靠性指標等。冷卻系統的功用就是使發電機在各種工況下都保持在適當的溫度范圍內,冷卻系統既要防止發電機過熱,又要防止冬季發電機過冷,在冷態下的發電機啟動之后,冷卻系統還要保證發電機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統,顧名思義,其主要作用就是對柴油發電機進行冷卻,保證柴油發電機在一定的溫度范圍內可靠的工作,根據冷卻介質的不同,分為風冷系統和水冷系統兩種。下面康明斯發電機公司結合風冷系統和水冷系統的系統構造、振動噪聲、冷卻效果、低溫性能、使用壽命,進行分析比較。
1.系統構造:水冷柴油發電機的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內往復運動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實施冷卻,需要有水泵、水管、節溫器等專用零部件,構造復雜;風冷柴油發電機則省去許多部件和環節,結構相對簡單,但風冷系統對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數要求更高,制造起來技術工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統由于在缸套外側配備水套,噪音經過水后變小,從而大大降低了發電機內部噪音,相對來說水冷柴油發電機的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發力更強,功率更高,風冷系統需要風扇高速運轉來進行抽風與排風,風燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強度高,發電機內部和外部冷卻均勻,冷卻水路設計自由度大,工作可靠,循環性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環境影響;風冷系統的冷卻介質為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數大概為水的傳熱系數的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統的優勢更為明顯。
4.低溫性能:風冷系統啟動方便、運行經濟,啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內即可進入大負荷工作狀態,沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優良;水冷系統啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發電機,需要定期檢查冷卻液的質量,低溫環境下風冷系統的優勢更大。使用壽命風冷系統中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發電機在露點以下的工作時間也大大縮短了,因而風冷系統機件腐蝕、銹蝕程度小,而且缸體、缸蓋、散熱器、冷卻部件上也不會像水冷系統一樣存有水垢;水冷系統時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關部件容易老化、開裂,水箱容易產生水垢反而影響冷卻效果,風冷系統使用壽命更長。
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朔銳租賃全部使用進口柴油發電機組出租/租賃。
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柴油發電機如何延長發電機組的使用壽命
發電機組的壽命長短取決于在平常如何正確地去使用它,如果按照使用的技巧來維護使用,會直接增加其壽命時間。
首先的弄清楚的是,發電機組的易損件中包含空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器,要延長柴油發電機組的使用壽命,在使用過程中,就要加強空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三濾的保養,充分發揮它們的作用。
空氣弗列加濾清器在安裝時不可漏裝、反裝或錯裝各密封墊圈及橡膠連接管,并保證各按嵌處的嚴密性。使用的紙質集塵杯空氣弗列加濾清器,每工作50-100小時,要塵土1次,可用軟毛刷將表面塵土刷掉,若工作時間超過500小時或已損壞,就應及時更換。使用油浴式空氣弗列加濾清器,每工作100-200小時,應用清潔的柴油清洗濾芯,并更換其中的機油,若濾芯已破碎,就需立即更換,并注意在使用中,按規定添加機油。
機油弗列加濾清器在柴油發電機組使用中如不及時保養,濾芯堵塞、機油壓力增加,閥打開,潤滑油直接流入主油道,會加劇潤滑表面的磨損,影響柴油發電機組的使用壽命。因此,機油弗列加濾清器每工作180-200小時,就要清洗1次,發現破損,應立即更換,以防止雜質進入潤滑表面。
發電機組換季使用,還應清洗曲軸箱和各潤滑表面,方法是用機油、煤油和柴油混合后作洗滌油,可在機油放出后加入洗滌油清洗,然后,柴油發電機組低速運轉3-5分鐘,再放盡洗滌油,加入新機油。
燃油供給系統中的各種燃油弗列加濾清器,每工作100-200小時,就應雜物1次,并對油箱和各輸油管道進行清洗。在清洗濾芯和密封件時,應特別仔細,發現破損,需及時更換。在季節過渡換油時,應對整個燃油供給系統的各零部件進行清洗。使用的柴油,應符合季節要求,并需經48小時的沉淀凈化處理。
注:空氣弗列加濾清器、機油弗列加濾清器和燃油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器為易損件,當使用超過500小時,必須要更換新的。這樣才能更好的延長柴油發電機組的使用壽命。
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柴油發電機的進、排氣系統的作用是什么
進氣系統的作用是保證柴油發電機的各氣缸在工作時得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內燃燒后形成的廢氣。進排氣系統主要由空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發電機的輸出功率,增壓柴油發電機裝有增壓器,高級增壓系統中還裝有中冷器等。柴油發電機進、排氣系統的結構。本文主要介紹防爆型柴油發電機組的進氣和排氣系統結構及作用。
一、進氣系統
防爆型柴油發電機進氣系統由進氣管、進氣阻火柵欄,空氣關斷閥及空氣濾清器等組成。
1、進氣阻火柵欄構造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機氣缸內可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經它熄滅,不至引燃工作環境的易燃氣。為了保證柴油機有足夠的進氣量,應經常清理柵欄的表面和間隙間的雜質。清理時應保證柵欄間隙不被破壞。空氣關斷閥是為了而設置的,在柴油機發生“飛車”現象時,用作緊急停車用。在空氣關斷閥關閉狀態下進氣被完全切斷,在5~10秒內,柴油機即可停止運轉。在正常工作狀況停機時,要使用停機開關,嚴禁使用空氣關斷閥停機。
2、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜,以保證清潔的空氣進人氣缸內。否則會導致氣缸套和活塞組零件早期磨損,縮短柴油發電機的使用受命,空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。
紙質干式空氣濾清器的結構。它不需要加注機油,即可將空氣中的雜質濾除,其原理是通過改變空氣流動方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯,以達到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網狀濾芯和紙質濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后,需要濾芯中的雜質。金屬網狀漶芯取出后應放在汽油中清洗,并用壓縮空氣吹干。紙質濾芯取出后,一般用手或木棒輕輕敲擊其端面,使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質脫落。
濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機油,其日的是利用機油的黏性吸附進人氣缸中空氣的灰塵和雜質。目前,進口和國產柴油發電機較多采用的是濕式空氣濾清器。
濕式空氣濾清器的結構。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質較多時,一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機油后,再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。
3、進氣管
進氣管的作用就是按照柴油機的工作次序,分別供給各缸充足的新鮮空氣。進氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造,如圖1所示。進氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側,如果在一側裝配,會使排氣管的高溫傳給進氣管,造成進人氣缸內的空氣密度減小,影響進氣量。同時,為了減小空氣的流通阻力,進氣管內壁一般要做的比較平整和光滑。
圖1 四缸機進氣管
二、 排氣系統
防爆型排氣系統由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補水箱等組成。
1、廢氣處理箱(如2所示)
(1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管,水夾層中的水作為冷卻液與柴油機冷卻系統聯通封閉循環冷卻,保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯通,使水夾層形成了一個通暢的循環水路。水夾層波紋管位于柴油機和廢氣處理箱之間,主要起減震的作用。
(2) 廢氣處理箱內有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進一步冷卻和洗滌廢氣,炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質。經過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經膨脹箱、排氣尾管通向大氣。
(3) 排氣阻火柵欄構造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時清理柵欄的表面和間隙間的雜質和積炭,以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄,要做到每天一清理,清理時打開維修門,松動頂緊輪,抽出柵欄,清理兩表面上的積炭和雜質,然后將柵欄裝回頂緊,關閉維修門并鎖住。維修清理時應保證柵欄間隙不被破壞。
(4) 廢氣處理箱中的水量控制,廢氣處理箱中的水量約50升,與補水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進水浮球閥和水位報警浮球控制,進水浮球閥控制 水位和在水量不足時由補水箱向廢氣處理箱中補水。水位報警浮球在水位降至 控制水位且補水箱無法正常向廢氣處理箱中補水時,啟動自動保護裝置報警并在1分鐘內使柴油機自動停機。因此,每次工作前必須將補水箱加滿水,在工作中要隨時觀察補水箱的水位,及時加水保證防爆柴油機工作正常。
(5) 氣密封襯墊,在進、排氣的管路中,各連接法蘭處都夾有密封襯墊,襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成,具有良好的彈性、拆裝時若發現有損壞或失去彈性應予更換,對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。
防爆柴油機排氣系統-康明斯發電機組.png
廢氣處理箱的結構示意圖
2、消聲器
消聲器的作用:主要是減少廢氣排出時的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經焊接而成。在裝配時,消聲器帶有斜面的出口要朝下,以防止雨水或異物進人。
3、排氣管
排氣管的作用是按照柴油機各缸的工作次序,分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力,排氣管內壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時,排氣外管的彎曲度要做的盡可能小,否則會影響柴油機的輸出功率。