產(chǎn)品詳細(xì)介紹
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柴油機(jī)工作原理是什么
柴油機(jī)工作原理
單缸往復(fù)活塞式柴油機(jī)結(jié)構(gòu)主要由排氣門、河南濮陽同城進(jìn)氣門、河南濮陽同城氣缸蓋、河南濮陽同城氣缸、河南濮陽同城活塞、河南濮陽同城活塞銷、河南濮陽同城連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞,活塞通過活塞銷、河南濮陽同城連桿與曲軸相連接。活塞在氣缸內(nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動,通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣,在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門。
(1)基本名聞術(shù)語
①上止點(diǎn):活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點(diǎn):活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程):上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離,用符號S表示,單位為mm。
④曲柄半徑:曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離,用符號r表示,單位為mm。活塞行程S等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在:一個氣缸中,活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示,単位為L。
⑥柴油機(jī)排量:柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機(jī)排量,用VH表示。
柴油機(jī)排量表示柴油機(jī)的做功能力,在其他參數(shù)相同的前提下,柴油機(jī)排量越大,則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時,活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。
氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時,活塞上方的氣缸容積。用符號Va表示。它等于燃燒室容積Va與氣缸工作容積Vh之和。
⑨壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。用符號ε表示。
壓縮比ε表示氣缸中的氣體被壓縮后體積縮小的倍數(shù),也表明氣體被壓縮的程度,通常柴油機(jī)的壓縮比ε=12~22。壓縮比越大,活塞運(yùn)動時,氣體被壓縮得越厲害,氣體的溫度和壓力就越高,柴油機(jī)的效率也越高。
⑩工作循環(huán):柴油機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,是通過活塞在氣缸內(nèi)工作,連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、河南濮陽同城壓縮、河南濮陽同城做功、河南濮陽同城排氣四個過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個工作循環(huán),稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個工作循環(huán),稱改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。
(2)四沖程柴油機(jī)工作原理
①進(jìn)氣過程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動,這時在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉。由于活塞下移,氣缸內(nèi)容積增大,壓力降低,新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、河南濮陽同城進(jìn)氣管不斷吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力,使進(jìn)氣終了氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力P0(約78~91kPa),溫度為320~340K.
②壓縮過程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動,這時進(jìn)、河南濮陽同城排氣門關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積不斷減少,氣體被壓縮,其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時氣體壓力可達(dá)3~5MPa,溫度高達(dá)750~1000K,為噴人氣缸內(nèi)的柴油蒸發(fā)、河南濮陽同城混合和燃燒創(chuàng)造條件。
③做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時,噴油器將柴油以細(xì)小的油雰噴入氣缸,在高溫、河南濮陽同城高壓和高速氣流作用下很快蒸發(fā),與空氣混合,形成混合氣。并在高溫下自動著火燃燒,放出大量的熱量,使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。燃燒氣體的 壓力可達(dá)6~9MPa, 溫度可達(dá)1800~2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動,從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時間,所以雖然活塞開始下移,但此時還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱,氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降,隨著活塞下移,氣缸內(nèi)的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結(jié)束時,壓力約為0.2~0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結(jié)末后,排氣門打開,進(jìn)氣門關(guān)閉。活塞在曲軸的帶動下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動,燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠,迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力,因此,排氣終了時,氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0.105~0.12MPa,溫度約為700~900K。
活塞經(jīng)過上述四個連續(xù)過程后,便完成了一個工作循環(huán)。當(dāng)排氣過程結(jié)束后,柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn),上述四個過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個又一個的工作循環(huán),使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來,并帶動工作機(jī)械做功。
(3)二沖程柴油機(jī)工作原理
二沖程柴油機(jī)無進(jìn)氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔,由活塞的上下運(yùn)動控制進(jìn)氣孔的開、河南濮陽同城閉,氣缸蓋上設(shè)有排氣門。空氣由掃氣泵提高壓力以后,經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸,完成進(jìn)氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。
① 行程 行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動,這時進(jìn)氣孔和排氣門均打開,新鮮空氣山掃氣泵以高于大氣壓力送入氣缸中,并把氣缸中的殘余廢氣從排氣門掃除。這種進(jìn)、河南濮陽同城排氣同時進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”。活塞繼續(xù)向上運(yùn)動,當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后,進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮,一直進(jìn)行到上止點(diǎn)。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程。活塞接近上止點(diǎn)時,噴油器開始噴油,被噴油器噴成的雰狀柴油與高溫壓縮空氣相遇,便迅速燃燒。由于燃?xì)鈮毫Φ淖饔茫苿踊钊蛳轮裹c(diǎn)運(yùn)動,經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動力。當(dāng)活塞下行至某一時刻時排氣門打開,做功后的廢氣由排氣門排出。活塞繼續(xù)向下運(yùn)動,隨后進(jìn)氣孔打開,新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸,開始“掃氣過程”。活塞一直運(yùn)動到下止點(diǎn),完成第二個工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較
與四沖程柴油機(jī)比較,二沖程柴油機(jī)有以下主要特點(diǎn)。公明發(fā)電機(jī)
①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功過程,因此,當(dāng)二沖程柴油機(jī)工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機(jī)相同時,在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機(jī)功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系,二沖程柴油機(jī)廢氣排除不徹底,并且換氣過程減小了有效工作行程。因而在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下,二沖程柴油機(jī)的功率約為四沖程柴油機(jī)的1.5~1.7倍。
②二沖程柴油機(jī)因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功行程,在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多,故輸出轉(zhuǎn)矩均勻,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機(jī)部分或全部采用氣孔換氣,配氣機(jī)構(gòu)簡單。所以,二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕·使用維修方便。
④換氣時間短,并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣,換氣效果相對較差。
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發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加,大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機(jī)的可靠性、河南濮陽本地性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障,異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大,比如定子繞組過負(fù)荷、河南濮陽本地發(fā)電機(jī)失磁、河南濮陽本地失步,發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行,非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視,所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對象。本文針對大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究,采用對稱分量法得出了各相電流、河南濮陽本地各序電流及相序電流間的關(guān)系,并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時,就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案,并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時的一些處理方法:
1、河南濮陽本地低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī),當(dāng)采用直流勵磁機(jī)時,應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時同時斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對于水輪發(fā)電機(jī),保護(hù)動作于解列滅磁;對于柴油發(fā)電機(jī),保護(hù)動作于減出力,以便縮短異步運(yùn)行時間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行,在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時,保護(hù)動作于解列滅磁。
2、河南濮陽本地定子過電流或過負(fù)荷保護(hù)
在定子繞組、河南濮陽本地勵磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時限和反時限過負(fù)荷保護(hù)。定時限過負(fù)荷保護(hù)動作于信號或自動減負(fù)荷、河南濮陽本地降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護(hù)動作于解列或程序跳閘、河南濮陽本地解列滅磁。
3、河南濮陽本地逆功率保護(hù)
對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時限動作于信號,經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁,是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器,汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力,是指將原動機(jī)出力減到給定值。程序跳閘,對柴油發(fā)電機(jī)來說,是指首先關(guān)閉主汽門,待逆功率繼電器動作后,再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機(jī),是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置,再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。
4、河南濮陽本地發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī),需裝設(shè)失步保護(hù),保護(hù)動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象,應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件,一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵磁,或減少該失步電機(jī)的有功出力,進(jìn)而將其牽入同步。動減負(fù)荷、河南濮陽本地降低勵磁電流。反時限過負(fù)荷保護(hù)動作于解列或程序跳閘、河南濮陽本地解列滅磁。
5、河南濮陽本地非全相運(yùn)行保護(hù)
發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障,大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、河南濮陽本地并列的操作過程中,正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵磁、河南濮陽本地穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、河南濮陽本地減少機(jī)組出力、河南濮陽本地控制定子電流的原則,嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整,完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。
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酒店應(yīng)急用應(yīng)該如何選擇靜音柴油發(fā)電機(jī)
應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應(yīng)急發(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù) 并延長一段供電時間。這類用電負(fù)荷稱為一級負(fù)荷。對斷電時間有嚴(yán)格要求的設(shè)備、河南濮陽同城儀表及計(jì)算機(jī)系統(tǒng),除配備發(fā)電機(jī)外還應(yīng)設(shè)電池或UPS供電。
應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的工作有兩個特點(diǎn):
第1個特點(diǎn)是作應(yīng)急用,連續(xù)工作的時間不長,一般只需要持續(xù)運(yùn)行幾小時(≤12H);
第2個特點(diǎn)是作備用,應(yīng)急發(fā)電機(jī)組平時處于停機(jī)等待狀態(tài),只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后,靜音柴油發(fā)電機(jī)才起動運(yùn)行供給緊急用電負(fù)荷,當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后,隨即切換停機(jī)。
(1) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)容量的確定 應(yīng)急酒店柴油發(fā)電機(jī)組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量,其容量應(yīng)能滿足緊急電總計(jì)算負(fù)荷,并按 發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺 容量電動機(jī)起動的要求進(jìn)行校驗(yàn)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)一般選用三相交流 同步發(fā)電機(jī),其標(biāo)定輸出電壓為400V
(2) 靜音柴油發(fā)電機(jī)臺數(shù)的確定 有多臺發(fā)電機(jī)組備用時,一般只設(shè)置1臺靜音柴油發(fā)電機(jī),從可靠性考慮也可以選用2臺機(jī)組并聯(lián)進(jìn)行 供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組臺數(shù)一般不宜超過3臺。當(dāng)選用多臺機(jī)組時,機(jī)組應(yīng)盡量選用型號、河南濮陽同城容量相同,調(diào)壓、河南濮陽同城調(diào)速特性相近的成套設(shè)備,所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致,以便進(jìn)行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的 發(fā)電機(jī)組有2臺時,自起動裝置應(yīng)使2臺機(jī)組能互為備用,即市電電源故障停電經(jīng)過延時確認(rèn)以后,發(fā)出 自起動指令,如果第1臺機(jī)組連續(xù)3次自起動失敗,應(yīng)發(fā)出報警信號并自動起動第2臺靜音柴油發(fā)電機(jī)。
(3) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的選擇 應(yīng)急機(jī)組宜選用高速、河南濮陽同城增壓、河南濮陽同城油耗低、河南濮陽同城同容量的靜音柴油發(fā)電機(jī)。高速增壓柴油機(jī)單機(jī)容量較大,占據(jù)空 間小;柴油機(jī)選用配電子或液壓調(diào)速裝置,調(diào)速性能較好;發(fā)電機(jī)宜選用配無刷勵磁或相復(fù)勵裝置的同 步電機(jī),進(jìn)行較可靠,故障率低,維護(hù)檢修較方便;當(dāng)一級負(fù)荷中單臺空調(diào)器容量或電動機(jī)容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機(jī)組;機(jī)組裝在附有減震器的共用底盤上;排煙管出口宜裝設(shè)消聲器,以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
(4) 應(yīng)急靜音柴油發(fā)電機(jī)的控制 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)具有快速自起動及自動投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后,應(yīng)急機(jī)組應(yīng)能快速自 起動并恢復(fù)供電,一級負(fù)荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主 用電源斷電后,首先應(yīng)以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動投入的 時間,然后再發(fā)出起動應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的指令。從指令發(fā)出、河南濮陽同城機(jī)組開始起動、河南濮陽同城升速到能帶全負(fù)荷需要一段 時間。一般大、河南濮陽同城中型柴油機(jī)還需要預(yù)潤滑及暖機(jī)過程,使緊急加載時的機(jī)油機(jī)油壓力、河南濮陽同城機(jī)油溫度、河南濮陽同城冷卻 水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定;預(yù)潤滑及暖機(jī)過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進(jìn)行。例如軍事通信、河南濮陽同城大型賓館的重要外事活動、河南濮陽同城公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動、河南濮陽同城醫(yī)院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機(jī)組平時就應(yīng) 處于預(yù)潤滑及暖機(jī)狀態(tài),以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。 應(yīng)急機(jī)組投入進(jìn)行后,為了減少突加負(fù)荷時的機(jī)械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負(fù)荷 按時間間隔分級增加。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)和 軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,自動化機(jī)組自起動成功后的首次允許加載 量如下:對于標(biāo)定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標(biāo)定負(fù)載;對于標(biāo)定功率大于250KW者 ,按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時,一般機(jī)組突加或突卸的負(fù)荷量不宜 超過機(jī)組標(biāo)定容量的70% 。
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