摘要:电压较高会导致励磁绕组温升超限;定子铁心因铁耗增加而超温;对定子绕组绝缘产生威胁;定子其它构造部件产生局部高温等影响。而电压过低会减轻发电机运行稳定性;使定子过电流使绕组温度升高;容量出力降低..
2024-08-07在民用建筑工程布置中,大量采用230/400V的柴油发电机作为备用或应急电源。当供电距离较大时,合理配置柴油柴发机组和确定供电电压具有重要的经济、技术意义。其中,较大一台发电机起动时,低压配电柜的母线、发电..
2024-08-06控制设计的基础理念是实现比以前的柴油发电机直接喷射机构更大的雾化,以优化在喷射燃油时在室内形成的混合物的自燃步骤,这是燃油循环的基础机理。 为此,在喷油嘴(喷嘴)的尖端径向设计小得多的孔,以更高的压力..
2024-08-06排烟噪音是工程机械的具体噪声源之一,消声器作为柴油发电机组排烟装置的具体消声装置,其性能好坏决定着的噪音水平。柴油发电机的消声器也称为声音衰减器,旨在降低不一样分类装置出现的声音。消声器通常安装在柴..
2024-08-05康明斯公司为了增强员工对柴油发电机的修理和维保能力,通过拆卸实习的组织与教学,进一步加深和巩固所学理论常识,充分调动了学习积极性和能动性,使管理人员剖析问题和解除问题的能力大大增强。柴油发电机的拆装..
2024-08-03仪表盘是为了操作人员观察和熟悉柴油发电机各装置的工作状况是否正常而布置的。柴油发电机仪表测控箱包括有仪表控制箱体,基于CAN总线的带有放大功能的柴油发电机转速/小时表、排烟温度表、机油压力表、冷却液温表..
2024-08-02发电机容量条件的大小与电路的负载性质有关,如用电装备中的照明类、电阻炉等电阻负载的容量因数为1,而类似于发电机、空压机、空调等具有电感性负荷的电路功率因数都小于1。容量因数低,说明无功功率大,从而降低..
2024-08-02》明确规定:一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致受到损坏;一级负载的电源形式有二路供电级别偏高的建筑, 在正常情况下要能够提供充足的电源, 在正常使用的电源发生损坏时也要有..
2024-08-01拆除柴油发电机组时,若无技术资料和使用手册,且同系列的维修资料也缺乏时,应在解体前将各种数据和拆装流程中的各种力矩等做好记录,例如喷油提前角、气门间隙、拧下连杆螺钉的力矩、拆除缸盖固定螺钉用的力矩、..
2024-08-01康明斯电力发电机技师是保证开关装置正常运行的大师。康明斯发电机公司能对断路器,接触器,开关,RMU进行检修和保养。不管你是采用一种空气还是气体绝缘机构,康明斯公司的技术人员已经进行了大量的训练,确保一切..
2024-07-31柴油发电机室防火规范、消防规划及灭火强度计算
柴油发电机室水喷雾灭火系统的布置办法中,着重叙谈了对柴油发电机类不规则物体运用非圆整的步骤来确定喷头数,及对其不规则表面,尤其是侧面在倾斜喷头喷射下的喷雾强度的校核,使按照柴油发电机消防规范来设计的灭火系统更加安全可靠。 柴油发电机由发电机、柴油发电机主机、柴油发电机冷却装置等构造,日用油箱单独设置在油箱间内。(4)柴油发电机房内通常储存有大量的燃油,一旦发生火灾,很容易致使火势的迅速扩大。同时,柴油柴油发电机房内还存在着发热装备和电气线路,这些设备一旦着火,也会加剧火势的蔓延。(5)柴油油机房内空间通常比较密闭,氧气提供相对不足,但燃烧所产生的热量和有毒气体却容易在室内积聚,给人员造成极大的威胁。(6)柴油油机房内往往存在大量的电子装备和敏感仪器,传统灭火方法如喷水或干粉会对装备造成二次损害,甚至使设备无法继续使用。 柴油发电机的燃油箱在长时间使用中很容常见生泄漏。燃油泄漏会致使燃油在发动机的周围形成积水,而积水会进一步增加发动机的温度并加载事故的形成。当燃油到达一定温度或者接触到发动机的热部件时,就会导致燃烧。 柴油发电机在操作步骤中,电缆需要连接到各种装置和工具。如果电缆长度不足,很容多发生断裂或拉扯现象。这种情形可能会导致火花或电弧放电,这些火花或电弧可能会引起燃烧。 柴油发电机在长时间使用期间,电气元件也有可能失效或者事故。在这种状况下,电气元件可能会引起短路或者过载等损坏状况,从而引发火灾。 柴油发电机需要经常维保,如果不准确维护或者维保,就可能引起柴油发电机的某些部件异常损伤或者事故。柴油发电机的维护需要遵循正确的保养程序和标准,否则就会增加火灾发生的风险。 针对以康明斯油发电机火灾兼有电气火灾和可燃液体火灾的特性,且电压过高,扑救难度较大。水喷雾灭火系统可以发挥以下优点:(1)水喷雾灭火装置可以迅速响应火灾,快速将水雾喷射到火源周围,形成一层细小的水雾幕,阻止火势的蔓延,控制火灾发展。(2)水喷雾灭火系统可以迅速将火源降温,高效扑灭火源,预防火势的进一步扩散,保护柴油油机房内的装备和人员。(3)水喷雾灭火机构使用水量少,可以将水雾喷洒到更广的区域,从而减少水雾对装备和敏感仪器的二次危害。 因此,水喷雾灭火系统兼能扑灭液体火灾和电器火灾,机构构成大概、占地小、投资较省,且该工程锅炉房也需设置水喷雾灭火系统,故设计选型水喷雾灭火机构。其布局和构成分别如图1、图2所示。 根据《高层民用建筑布置防火规范》(GB 50045—95,2005版,以下简称“高规”)4.1.3 柴油油机房部署在高层建筑和裙房内时,应符合下列规定:4.1.3.1 可部署在建筑物的首层或地下一、二层,不应布置在地下三层及以下。柴油的闪点不应小于55℃;4.1.3.2 应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.50h的楼板与其他部位隔开,门应采用甲级防火门;4.1.3.3 机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8.00h的需要量,且储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自动关闭的甲级防火门; 根据《水喷雾灭火装置设计规范》(GB 50219—95,以下简称“雾规”)中对发电机房设计参数没有具体规定,但对液体火灾和几种电气火灾的数据作了规定。 根据《建筑防火通用规范》 (GB 55037,2022版,以下简称“建规” )4.1.5 附设在建筑内的燃油或燃气锅炉房、柴油油机房,除应符合本规范第4.1.4条的规定外,尚应符合下列规定:4.1.5.1 常(负)压燃油或燃气锅炉房不应位于地下二层及以。柴油发电机增压器的种类和好处
柴油发电机的容量和转矩大小与进入燃烧室的空气和燃油多少有直接的关系,虽然自然吸气式柴油发电机没有类似于柴油机节气门的进气节流装置,但其充气效率依然受制于大气压的限制,充气效率依然低于100%,升容量指标并不显著。因此,以改进充气效率为方案,提升发电机动力为目的进气增压技术得以在柴油发电机上应用。柴油发电机的增压装置就是采用一套增压器,对进入汽缸前的空气进行预压缩,使空气密增大,这样,空气进入气缸后,其密度、压强、质量均比在自然吸气因素下增大了。在汽缸容积一定的状况下,充气密度越大,新鲜空气的充入量越多;在满足燃油供给的条件下,混合气燃烧爆发推动活塞的力量会更大,因此柴油发电机能输出更大的容量和转矩。相比于同排气量的自然吸气柴油发电机,增压发电机在较高容量和较大转矩上能有20%~40%的提高量。同时,压缩终了时更高的混合气压强有利于提升燃烧效率,会导致更多的燃气做功转化为机械能,因此,增压发电机的机械效率普遍高于自然吸气式发电机。一台小排量的增压发电机经增压后,其功率和转矩可与一台较大排量的自然吸气式发电机相当。另外,发电机在采用了增压技术后,还能一定程度地提升燃油经济性和降低尾气排放。进气增压系统较核心的部件是增压器。增压器用于对吸入的空气进行压缩,增压器可以采用曲轴通过传动系统机械驱动,也可采用排烟管的炽热废气进行驱动。因此,根据驱动力的不同柴油发电机的增压装置可分为机械增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压装置和电动涡轮增压装置。机械增压装置装配在发电机上并由传动带与发电机主轴相连接。发电机曲轴通过传动带驱动压气机的带轮,带轮通过轴将动力传动到压气机的上转子。在轴上布置有一个主动齿轮,与同齿数的从动齿轮啮合,从动齿轮通过轴连接到压气机下转子。因此,压气机的上、下转子等速反向旋转,转子上的叶片推动空气。空气从图4-18所示的1部分进入,随双转子旋转到2位置,再从3位置排出,实现了将空气增压并推到进气歧管里。机械增压系统的好处是压气机的速度和发电机速度同步,响应迅速,没有动力滞后的现象,动力输出非常流畅。但是因为受发电机驱动,速度不高,发电机功率提高效果没有废气涡轮增压明显。而且,当机械增压器工作时,消耗了部分发电机的动力,发电机燃料经济性会受到一些影响。废气涡轮增压系统是目前在柴油发电机上运用较多的一类增压系统。该系统是由涡轮室和增压器组成的。废气涡轮增压装置与发电机的连接如图1所示。涡轮室的进气口承接的是从汽缸内排出的炽热废气,故排烟歧管相连,涡流室的排烟口接到发电机组排烟管上,工作后的废气从排气管排出;增压器的进气口与空气过滤器管道相连,吸入新鲜空气,出气口接在进气歧管上。若将废气涡轮增压系统平面布局,则如图2所示。由图3可知,涡轮室内受废气冲击旋转的涡轮是主动件,通过一根轴刚性连接到增压器内的压气机叶轮,因此,叶轮是从动件,被涡轮带动旋转,与离心式水泵同样的机理,叶轮*也会产生低压区,吸入新鲜空气,再将空气沿半径方向高速甩出,从而挤压了空气密度,压缩了空气。由图4可见,涡轮增压装置利用发电机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。装置与发电机无任何机械联系,涡轮和叶轮的转速取决于废气的量和冲击转速。当发电机转速增快,废气排出转速与涡轮速度也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发电机的输出容量。通常而言,加装废气涡轮增压器后的发电机容量及转矩会增大20%~30%。废气涡轮增压装置是利用发电机废气的冲击能量工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会被排放而白白浪费。废气涡轮增压装置很好地利用了这一部分能量,对发电机经济性能的改进有一定的帮助。柴油发电机使用了涡轮增压器后发电机升容量提高,油耗率减轻,排污减轻,指示容量和有效功率都提升了,也就是提升了机械效率,自然可以明显改善高负荷区运转的经济性。涡轮增压器不仅使功率范围增大,而且高负载的经济运行范围也扩大了。采用废气涡轮增压系统对经常满负荷高速运行的重型柴油发电机发电机组十分有利。涡轮增压器因为滞燃期短、压力升高率低,可以使燃烧噪声衰减。对于中、轻型载货柴油发电机发电机组及经常处于中等负载或部分负载运行的柴油发电机发电机组也是有利的。由于受炽热废气的冲击,涡轮的作业温度达到600~800℃,且在废气的冲击下,涡轮较高速度可以达到100000转/分钟以上,要比机械增压系统的转子速度高许多。如此高的速度和温度对增压系统的材质、加工精度、润滑和冷却都提出了非常高的要求。普通的机械滚针或滚珠轴承不能承受如此高的速度,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,利用发电机润滑油的压力的支持,使连接涡轮和叶轮的中间轴旋转时“悬浮”在轴承孔内。与此同时,发电机润滑油给予良好的润滑,预防高速要素下的磨耗,如图5所示。为了给增压器降温,还导入发电机防锈水来进行冷却。复合增压装置即在一台发电机上同时采用了废气涡轮增压和机械增压两种增压装置。机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高速度时功率输出有限;废气涡轮增压系统在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时增压效果不明显。若把两种增压技术结合在一起,取长补短,弥补各自的不足,就可以同时解除低速转矩和高速功率输出的问题,由此有了复合增压装置。该系统在大功率柴油发电机上运用比较多。在转速较低时,由机械增压供应大部分的增压压力,在1500转/分钟时,两个增压器同时供应增压压力。随着速度的提升,涡轮增压器能使发电机获得更大的容量,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐减小。机械增压装置可以通过电磁离合器控制进行动力切断,在速度超过3500r/min时,由涡轮增压器供应所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的用途下完全与发电机分离,防止消耗发电机功率。采用了这一装置,其发电机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小。与此同时,复合增压装置组成较为复杂,技术含量高,修理维保不容易,在目前要素下尚难以普及。增压后的空气,因增压器叶片对其做功及受到发电机作业时热传递的影响,其内能增加。因此,气体温度会上升至60~80℃(图6所示)。升温后的空气体积膨胀,反过来又制约了充气效率,即充入容积一定的汽缸后,由于体积膨胀的原由,发烫的空气要比温度低的空气品质要少。从这点来说,高温膨胀的空气削弱了增压的效果。为了防止这一负面危害,对增压后的空气进行冷却,使其温度下降、体积收缩,对提高充气效率是非常有必要的。因此,增压柴油发电机在增压器之后,会设置一个热交换系统来冷却增压后的空气,此系统称为*冷却系统,简称中冷器。中冷器通常布置于发电机的前端,利用迎面的外界空气对流对增压后的空气进行冷却降温,如图4-27所示。温度下降后,增压空气的密度增大,抵消了体积膨胀,改良了充气效率。柴油发电机机油液面升高的缘由
摘要:柴油发电机在正常操作过程中机油是会消耗并逐渐减少的, 机油盘的油面是要逐渐下降的,需要定期给发电机补充机油。 如果柴油发电机曲轴箱的油面不降反而升高,说明柴油发电机出现了 故障,有外来的液体侵人机油盘,而且进人量大于消耗量。这 些外来液体可能是水、柴油或是液压油,他们会破坏机油的使 用性质,减小润滑效果,引发机械事故。因此,对柴油发电机油底 壳油面升高情形要给予重视,找出损坏原由,及时排除事故。 柴油发电机在正常的技术状态下作业时,油底壳的油面应逐渐下降,起因是润滑油要消耗。油面增高的现状表明在作业中有外表的液体侵入,而且进入量大于消耗量,于是导致机油盘内油面增高,表明机油盘中已渗入了水、柴油或机油,它们会减轻润滑效果,甚至会导致柴油发电机“超速”,还会加载零件的磨耗或导致烧瓦、抱轴等事故。柴油发电机曲轴箱油面增高,应立即停机,待30分钟后拧松机油盘放油螺塞,如有沉淀水流出或流出的机油带有水珠,表明水流入机油中;如流出的机油转稀,可用油标尺蘸上机油在卫生纸上点一滴,若油迹迅速扩散,扩散部分与未扩散部分颜色深浅分界明显,则是润滑油中混入了柴油。除上述两种情况外,就是混入了机油。① 发电机持久偏热,气缸套阻水圈漏水老化,失去密封功用;维修保养中抽活塞时,没有先将汽缸套上部的积碳刮除,而是猛推活塞带着气缸套移动,造成阻水圈移动密封性能被破坏而渗水。② 柴油发电机长期超负荷运转,当热负载和机械负荷超过缸套允许强度,汽缸套会出现裂痕;柴油发电机装配时,步骤不当产生大的装配应力,或用锤敲击,也会促使缸套出现裂纹。③ 气缸内偏热,机体平面凸凹不平或缸盖翘曲变形,发烫燃气冲出会烧坏气缸垫,造成水道密封破坏。④ 机体或缸盖中铸造品质差,留有砂眼、气泡等缺陷,使防冻液通过润滑油路进入油底壳。如挺柱室内缸体有铸造砂眼,使水套内的水箱宝从砂眼渗出,经由挺柱室回油孔流入油底壳,在外部难以发现。⑤ 气缸体、汽缸盖上水道孔闷头松动或裂纹,冷却液漏出后沿着气门推杆孔流入油底壳。如柴油发电机缸盖上通往摇臂的润滑油路工艺孔的螺堵松动,防锈水沿此处油道流入油底壳内。⑥ 汽缸套装配不当,如装配尺寸未达到要求,汽缸套易出现裂纹,气缸盖衬垫不能密封,也会使防锈水流入机油盘。⑦ 发电机组露天操作时,排烟管口未用塑料薄膜封闭,使雨水通过排气管经过处于开启位置的排气门,进入汽缸而流入曲轴箱。① 个别缸喷油嘴针阀偶件卡死或喷油压力过低,大量柴油未经雾化射入气缸内,不能完全燃烧呈液体状态沿缸壁流入曲轴箱。② 因为某缸气缸套、活塞及活塞环配合间隙过大,或个别缸喷油器密封端面及缸盖之间贴合不紧,导致缸内气体压缩压力不足,喷入缸内的柴油不能完全燃烧而沿缸壁流入曲轴箱。③ 因为推杆弯曲或推杆球窝碎裂等起因,使进气门或排烟门无法打开,气缸内没有新鲜空气,柴油发电机工作时不断喷入气缸的柴油形不成可燃混合气,因而无法燃烧,流入机油盘。④ 预热塞泄漏的柴油由进气管进入燃烧室,气缸内积聚了过多的柴油引起部分未燃烧的柴油通过活塞与缸套的间隙窜入油底壳,或预热起动时,预热塞阀芯卡滞不能回位,大量柴油将由预热塞经打开了的阀芯流入进气管。当进气门打开时,经进气门漏入气缸而流入油底壳。当柴油发电机通风孔或呼吸器堵塞时,油底壳中的气体排不出来,使机油盘中的机油产生大量气泡,也会导致机油油面增高。为防止喷油泵底壳内的润滑油流入正时齿轮室,在柴油泵的前部联接板内装有自紧油封。如果油封失效或损坏时,喷油泵凸轮轴和它之间的密封面遭到破坏,使喷油泵壳体内的机油漏到正时齿轮室,而后漏到柴油发电机油底壳内,使其油面增高。应替换自紧油封。气缸盖通往摇臂润滑油路螺栓松动,当柴油发电机停止作业时,润滑油无压力,冷却水沿此处流入润滑系统,使油底壳油面增高。应及时拧紧螺栓。由于柴油发电机工作中严重缺水或其他因由使柴油发电机过热,会使阻水圈受热老化变质,从而出现漏水;安装阻水圈较高,强行压入被剪破,造成漏水;缸体配合凸肩有拉毛、毛刺,装配时因切破阻水圈而造成渗水。处置方案:缸体配合凸肩有拉毛、毛刺时,应先用砂纸打平;装配阻水圈时不要凸出偏高,阻水圈低时,可用黑胶布剪成宽度为阻水圈截面周长3/4的长条,沿圆周方向贴在阻水圈的内圆周表面,用手镶入槽中,再用正常压力压入即可。气缸垫烧损时,水箱冒气泡,冷却液表面有黑色的油花,冷却液会从气缸垫烧损部位漏出,经气门推杆孔进入油底壳。造成柴油发电机汽缸套、汽缸盖、缸体出现裂痕的缘由是柴油发电机在缺水、偏热的情况下骤加冷水;冷天停机后未放或未放净冷却液;水垢过厚受热不均等,有时铸件上有气孔、砂眼,冷却液会直接渗入机油盘使油面增高。处理措施:气缸套、气缸盖、机体等零件发生裂痕或有砂眼、气孔等缺点时,可根据状况进行粘补、焊修或更换新件。当缸体裂纹长度与宽度不超过50×0.3mm,或砂眼孔径不大于0.3mm时,可用堵漏剂进行修补,把堵漏剂和防锈水按容积比1∶20的比例混合加满水箱即可。使用的防锈水如不清洗,水套水垢结积过厚,闷头被腐蚀故障,此时水从闷头漏出,经气门室推杆孔进入曲轴箱,拆下气缸盖罩可观察到。排除方法:放掉冷却水,拆下事故的闷头,解决座孔内脏物杂质和水分,并涂一层磁漆,镶上新的闷头。如气门摇臂固定螺栓松动,使某一缸气门无法打开,喷入气缸内的柴油无法燃烧,沿汽缸套流入机油盘,使油底壳油面增高,此时柴油发电机作业“缺腿”。柴油从柴油泵内腔经固定螺钉处漏出,从齿轮室流入油底壳。处置方式:拆下柴油泵,垫好小铜垫后重新安装好,这时柱塞套可在泵体内上下移动2~3mm,但无法转动。柴油发电机个别汽缸不工作,多属喷油器作业不佳,这样喷进燃烧室的柴油未燃烧就通过活塞、活塞环、汽缸壁之间的间隙流到油底壳,而使油面增高。在这种状况下,当柱塞装入后,柱塞套凸肩下平面不能与泵壳底座支承面密封,柴油从贴合面缝隙漏出,经齿轮室至油底壳。处置措施:拆下油泵,用清洗的柴油清洗后,再用锉刀或圆锉修整支承面,除去表面微小裂纹,恢复粗糙度,或剪两个与柱塞套和油泵壳体底座内、外径相同的塑料薄膜垫片,套到柱塞套上,装好经试验不漏油后再投入使用。柴油发电机易损损坏性质分类和处理方案
要遵从先想后做、由简到繁、从表及里,最后有效根除所发生的事故。因此,康明斯技术员到用户现场修理时,首先需要通晓用户柴油发电机的使用情形,以及之前该柴油发电机的维修史,并对相应状况做好登记,在结束柴油发电机运转的观察后,应向被检单位提交具有专业性的故障诊断报告。从机械机理的角度来说,柴发机组只要开始运行,出现事故是难以防止的事情,但是故障也有轻重缓急和损坏大小之分,那么深圳发电机出租公司怎生来简述这些故障的性质,从而给予更好或者更合适的处置方式是专业维修工程师较终的目的。 柴油发电机是有许多装置和系统组成,这些装置和系统都按照一定的规律,相互联系,相互配合,保证了柴油发电机正常工作。一旦部分机构或系统产生损坏,使其启动性、动力性、经济性、稳定性和使用的可靠性将会受到较大的危害,甚至无法继续作业。柴油发电机进排气装置空气流向示意图如图1所示。 进、排烟装置是指柴油发电机在工作时需要进气装置和排气装置的辅助,而这两系统构成了进、排烟装置。 燃油供给系是柴油发电机的一个重要部分,原理示意图如图2所示。燃油供给系的完善程度和技术情形的好坏对柴油发电机动力性、经济性、操作可靠性危害极大。柴油发电机在操作步骤中因机件损伤及调整操作“非法”等原由引起燃油供给系技术性能变坏,往往会出现一些明显的事故。具体故障有柴油发电机不易启动、柴油发电机动力不足、作业不平稳、自行停机、排气烟色异样、有异常响声、飞车等。虽然发生故障的缘由是多方面的,但柴油发电机燃料供给装置损坏还是有自己特征的。 柴油发电机多数都是水冷系统,经过水的循环带走热量达到冷却的目的,其机理和防锈水流向示意图如图3所示。应注意的是一些单缸柴油发电机由于采用的是自流蒸发式冷却,水箱中的水沸腾是正常现状,不属于水温太高。但如果是循环式冷却的,水温表指针经常达100℃以上,这时也有“开锅”情形产生,就要注意水温过高而产生故障,应及时进行检查,查清损坏原因,并及时消除。 柴油发电机作业环境恶劣,对其润滑系统提出了更高的要求,其结构示意图如图4所示。柴油发电机润滑装置通常是由于使用了不合格的机油滤芯和不正确及时的维保引发的,故现场操作时注意“病从口入”,严把滤清器进货渠道,不合格质量差的过滤器坚决无法使用。寒冬柴油发电机启动因为温度低,机油粘度大造成启动时机油压力太高,故应采用预热机油启动。及时通晓润滑油的品质,及时更替润滑油,将会大大延迟柴油发电机的使用时限。 康明斯公司需要提示的是:知晓和掌握上述柴油发电机各装置多发故障类型及起因,对阐释和排除柴油发电机综合性损坏有重大意义。 事故检修的一般程序:把柴油发电机看成整体→向用户或操作者全面通晓状况→作必要的检验→作正确的分析→进行准确的维修→核实所作的维修已消除问题。柴油发电机事故可从以下不同方面进行类别: 柴油发电机事故按其性质,可分为本质事故、误用故障和从属损坏三类。 在规定使用因素下,由于柴油发电机及其零部件本身固有的条件或缺点而引起的故障称为本质损坏,如柴油发电机连杆断裂等。 不按规定条件使用或由于外界因素而引起的柴油发电机事故称为误用损坏,如因机油油量不足导致烧瓦等。 某一柴油发电机损坏所导致的派生故障称为从属损坏,也成为相关事故,如连杆螺钉断裂致使的缸体裂痕等。 凡造成柴油发电机重要零件报废、致使人身伤亡或造成重大经济损失的故障称为致命事故,也称为危险性事故,如连杆螺栓断裂、机体破裂等。此类事故属一类损坏。 凡柴油发电机详细性能指标超过限值,详细零件损坏需拆装才能处置的事故称为严重损坏,如柴油发电机油耗过高、活塞环断裂等。此类故障数二类损坏。 凡柴油发电机需停机检修,需要更替非具体部件,用随机工具即可消除的事故称为一般事故,如三漏(漏气、漏油、漏水)、盖板事故等。此类故障属三类损坏。 凡一般不导致柴油发电机停机,不需要更替零件,用随机工具在短时间内即可清除的损坏称为轻度事故。如柴油发电机密封部位渗漏、盖板螺钉松动等。此类事故属四类事故。 柴油发电机损坏按其出现时间的快慢,可分为突发性事故和渐发性损坏两类。 此类柴油发电机故障在短时间内突然发生,无法靠早期诊断来预测,如连杆螺栓断、气门弹簧断裂等。 此类柴油发电机损坏的发生有一个渐变的步骤,可以通过早期诊断进行预测,如缸套损伤、气门漏气等。 柴油发电机损坏按其产生部位,可分为整体性故障和零部件损坏两类。 柴油发电机的整体性损坏也称为综合性损坏,影响整机性能,如不能着车、功率不足、飞车、频率不平衡、压力异样、温度异样、声音异常、振动异常、突然停机等,其原因是综合性的。 零部件故障是指某一柴油发电机零件所产生的事故,如齿轮断裂、水泵泵量过小等。 柴油发电机损坏按其原因和状况,可分为损伤性损坏、错用性事故和薄弱性故障三类。 由于摩擦副磨损过度而造成的事故称为损伤性事故。此类故障是正常操作条件下,正常磨损程序中可以预料的损坏,如活塞环过大磨耗,造成严重漏气、输出无力等。此类事故一般不会造成严重后果。 在实际使用要素下,发生的载荷超过了原布置能力所造成的损坏称为错用性事故,如超负荷操作致使柴油发电机排黑烟、轴系断裂等。 在实际操作条件下,发生的载荷未超过设计能力,只是设计失误造成薄弱环节,引起零配件丧失工作能力的事故称为薄弱性故障。此类损坏多发生在新开发机型上。一般表现为零件破损、轴系及支架断裂等。 以可靠性为中心的修复指导思想认为,事故后果比事故频率更为重要,事故后果可以危害重要机件发挥正常的功能,可以造成更替损坏件的费用支出,可以事故整个装置设备,甚至造成人员伤亡。因此,损坏后果决定了修复作业的先后次序和及时提出修改机件设计的建议。故障后果按性质可分为四类: 此类损坏能造成机毁人亡,需采用避免修复步骤,使故障风险率减少到可以接受的水平;否则,有关机件项目就要重新布置。 此类事故能干扰使用计划,会因该机件工作能力的下降,造成其他间接的经济损失(例如使用中经济性下降等)。在费用效果浅述的基本上,可采取防范修理的方式来处置这些问题。 此类事故的后果对使用没有直接的不利危害。例如采用冗余度规划的装置,其中一个系统产生损坏后,只需在方便时更换或维修。因此,非使用性后果可采用事后修复步骤。 此类故障后果通常不会发生直接的不利影响。但是,当具有隐蔽性故障后果的计件与另一个或几个计件的损坏相关时,如果第一个机件的作用事故因为隐蔽起因未被发现,以致第二个机件又发生事故,从而造成多重损坏,则将致使危险性损坏,必须采取避免维保的方式降低此类风险的因素。 柴油发电机在使用步骤中,随着运转时间增多,零部件的自然损伤,以及受到环境、温度变化影响,维护维保的不及时或不遵守使用方法,维修品质差等因素,柴油发电机产生损坏是必然的。因此,准确使用和及时维护维保是避免和减少柴油发电机损坏的有效方法。康明斯柴油发电机故障清除的方法有很多,较主用的有以下几种方式: 器官感触法实际上是一种经验检验法,即依靠使用或检查人员的眼、耳、鼻、等身体器官的感觉,查看预判机器的技术状态及损坏模式。其中,故障听诊法是感官诊断中较多见的方式,现场典型实例如图5所示。相对于其他触觉诊断法,其预判损坏会有更加正确和锁定事故范围更小的特征,但是对修理工程师经验和诊断技术有非常高的要求。因此,普通修理人员尽量不要操作感触法,以免误导正确的故障排除方向。 此类方法比较正确,可参照仪表中的操作程序对机器进行详述判断。在康明斯柴油发电机专业维修厂通常都备有常载的检查仪器,如发电机台架检验仪,烟度、噪声查验仪、故障判断仪等。其中,故障排除仪是用于检查和诊断电控柴油发电机损坏的工具,也是故障清除较精确的修复工具,实物如图6所示。下面是故障诊断仪的使用教程和步骤:(2)连接柴油发电机:将故障清除仪与要诊断的柴油发电机连接。根据不一样的柴油发电机,可能需要使用适当的连接线)起动故障清除仪:按下电源按钮或相应的启动按钮,起动故障清除仪。如果有液晶显示屏,等待屏幕显示正常后,进入下一步。(4)选定诊断模式:根据柴油发电机的类型和诊断需求,选购相应的诊断模式。可能有多种模式可供选购,如全面诊断模式、特定事故检验模式等。(5)开始诊断:根据故障清除仪的指示,开始进行诊断。根据仪器的指示和要诊断的柴油发电机的操作方法,进行相应的使用或测试。(6)陈说结果:根据故障清除仪显示的结果,详述柴油发电机的损坏原由。根据结果,可能需要进行更深入的查看或采取相应的维修步骤。(7)记录和报告:将诊断结果记录下来,并根据需要进行报告。可以操作故障清除仪的内置功能或将结果导出到计算机进行叙谈和报告。 用户应当按期聘请柴油发电机维修厂使用检查仪器对柴油发电机进行必要的检查,查找并解决一些不多见现的隐蔽性损坏或隐患,使柴油发电机能经常处于良好的技术状态下作业,提升其动力性和经济性,更好地发挥其功用。 对于已经产生故障的柴油发电机,操作人员可以通过故障现状和特点进行阐明、诊断,从而判定事故缘由,查找出可能出现问题的零件,并用完好的、新的合格零件进行更替,再重新起动柴油发电机,观察柴油发电机的运行情形,如果柴油发电机此时运行恢复正常,则说明原来换下的零件有问题,反之则说明可能是其他零件存在问题。通过换件对比,可以确定损坏的确切部位及损坏的起因。 此类步骤是针对柴油发电机在运转中出现的个别问题和损坏,先解析出其可能造成该事故所有缘由,再逐渐地由表及里、由简到繁地一层一层地进行细说诊断和排除。可根据检验的难易程度,由表及里地进行诊断。这种方式虽然比较费时费力,但比较高效,能阐述出引发某一损坏的所有可能起因。 对于柴油发电机操作和修理人员而言,一些多见事故的诊断与清除的技能,必须在实践中学习,不断积累经验;必须对柴油发电机的构造和原理有足够的通晓和掌握。当柴油发电机发生不正常时,要根据其表现优势,认真阐述检查,及早解除事故隐患,保证柴油发电机的正常使用,防止造成不必要的经济损失,同时也可减小对环境的污染和破坏。柴油发电机储油罐的日常使用管制途径
导读:康明斯发电机组是主、备载电源的重要结构部分。日常使用中要加强对柴油发电机保护校验作业的管理,积极排除装备弊端,确保柴油发电机随时可用、能用、好用。另外,还应不断加强对运转人员现场技术的培训,使运行人员熟练掌握柴油发电机的操作技术,以确保随时能准确、安全地操控柴油发电机。通过制定储油罐的管制措施,确保防止泄漏/火灾/爆炸事件的产生,保证安全。为了避免用油混乱,机械油和绝缘油应分别保管,并作上记号,由专人负责。(1)由采购部责任者或*担当者统一在政府认可的柴油提供站购买,且通常均选型油质好,污染小的0#柴油。 (2)柴发机房内保持通风,配足够的消防器材和装防爆灯。如在储油罐区及附近用电、用火或机械工作时,必须向有关部门报告在得到批准后,指派专人进行安全监督,并在现场配置足够数量的灭火器、灭火车、灭火琰等消防器材。 (4)安全使用,均应做好接地,安装避雷针,配足够的消防设施、防泄漏装,使用完毕之须关阀门且要将安全门关闭紧固。 (5)对罐壁、罐顶、进出囗阀门、阀体及连接部位是否完好每月定期检测。油罐区不得放置易燃易爆品,严禁烟火。柴油柴发机房的油罐区必须上锁,并有专人保管钥匙。每日由柴油发电机组使用部门对储油进行操作安全检过并将检过情形记录在“储油罐安全巡查表上,检过内容包括油罐的接地电阻、消防报警装的高效性、消防水的压力、消防设施、防泄漏置有无泄(油位)有无倾斜、碰撞、锈蚀;门、胶管及接头是否正常管道有无锈蚀。如果出现异样应马上进行解除排除安全隐患。 康明斯发电机组具体使用的润滑油(透平油)和绝缘油应按期进行抽样检测,通常是每年检测1次,其品质可通过颜色、气味、混浊度、泡沫和水分含量等来确定。清洁的油该当是清亮、透明的。油的浑浊是指在油中混有颗粒、杂质或水分。油中混有颗粒可能是因为轴承内部的摩擦、破坏或腐蚀致使的,或是由于充油前油槽没有清洁干净所致。(1)将5mL的油倒进试管并小心加热,当油加热到一定温度时,有水分存在的就会发出“噼里啪啦”的响声;若油完全没有响声,可认为合格。(2)用纸张蘸取部分油,到安全区域将其点燃,看是否有“噼啪”声,如果没有,也可认为油中没有水分。在原油性质变化,加工工艺因素改变,调和比例变化及检验开工后等情形下应及时检测。对特殊要求用户,按双方合同要求进行检修。 ② 可用GB/T 11131.GB/T 11140.GB/T 12700.GB/T 17040和SH/T 0689措施检测。结果有争议时,以GB/T380途径为准。结果有争议时,以GB/T 268《石油产品残炭测量法(康氏法)》举措为准。若柴油中含有硝酸酯型十六烷值的基本燃料进行。柴油中是否含有硝酸型酯十六烷值改善剂,可用本标准附录A中的方法检测。即将试样注入100ml玻璃筒中,在室温(20℃±5℃)下观察,该当透明。没有悬浮和沉降的水分及机械杂质。如果有争议时,按GB/T 260《石油产品水分检测法》或GB/T 511《石油产品和添加剂机械杂质测定法( 称量法)》检测。柴油油机房面积计算及尺寸间距
装配举措的第一步应是选定设备规划地点,通常情况下,装配地点的选取多数是以操作的方便性和配电连接的经济性及有利于装备的使用和保养等为依据的。此外,油机房防火门的宽度或高度必须大于装置尺寸,便于柴发机组的进场吊装。而柴发机组的辅助件(如油箱、消音器)无法离装备距离过远,否则可能会出现压力损失,导致进油压力和排烟背压的增加。因此,除了占用大量空间,还必须合理科学的布置机房。康明斯公司在本文讲解了在柴油柴油发电机房初建时应配置的设备大小、 柴油发电机组基础外形尺寸示意图如图1所示,不同类型康明斯柴发机组的外形尺寸与数据如表1所列。柴油发电机组尺寸大小必须小于客户图纸所提供机房空间尺寸要求,否则会在现有的空间及环境要素的安装与运行产生不佳后果。因此,实际外形尺寸尽量以毫米为单位,更精确的参数能防止建造机房时产生失误。 应选取平整、干燥、通气良好的地方,远离易燃易爆物品、高温、湿度过大、腐蚀性气体等场所。同时,确保地面能承受足够的重量。 机房建设应符合消防规定,包括合理的通风系统,以及能够承受一定强度的构成和耐火材料。机房内应设有洁净区和污染区,且所有装置应标注清晰,便于使用和维保。(2)如图2所示,当柴发机房只设一台机组时,如果机组功率在500kW 及以下,则通常不设控制室,这时配电屏、监控系统宜设计在发电机端或发电机侧,其使用检测通道的要求为屏前距发电机端不应小于2m,屏前距发电机侧不应小于1.5m。(3)对于单机容量在500kW 及以上的多台机组,考虑到运行维保、管理和集中控制的方便,宜设控制室。一般将发电机操作系统、机组操作台、动力控制〔屏〕台及照明配电箱等放在控制室。控制室的布置与低压配电室的设计的技术指标一样。(4)在机房内,柴发机组宜横向布置(即垂直设计),使其中心线与机房的中轴线垂直,使用管理方便,管线短,设计紧凑。当机房与控制及配电室毗邻布置时,发电机出线端宜规划在靠近控制及配电室一侧。 机房应有良好的通气装置,确保空气流通。通气口应设置在上风面,预防尘埃、沙土、雨水等进入。通气管道应保持清洗、无泄漏。 需通气良好,发电机端应有足够的进风口。柴油发电机端应有良好的出风口,出风口面积应大于水箱面积的1.5倍以上。 柴油发电机房不宜设计在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。如果需要与其他部位分隔,应采用耐火极限不低于2小时的防火隔墙,楼板采用不低于1.5小时的不燃性楼板。隔墙上如果有门,应设置甲级防火门。 机房内应设置火灾报警系统和与柴油发电机容量及建筑规模相适应的灭火设施。如果建筑内其他部位设置自动喷水灭火系统,机房内也应设置。 若机房内设置储油间,其总储量不应大于1立方米。储油间应采用耐火极限不低于3小时的防火隔墙与发电机间分隔。 此外,柴油发电机组还应符合相关标准和国家法律法规,机房内装置应按期维保和维护,确保持久、稳定、安全运转。 发电机组的工作会产生热量并将其散发在机房里,从而房间的气温会升高,因此,柴油发电机房的通气是必需的。它可以有效地控制机房的升温,并提供给发电机以充足的,清凉、新鲜的空气。通气装置布置如图3、图4所示。 良好的通风需要足够的空气流入和流出,并在房间内自由循环。因此,机房必须足够大以便让空气自由循环,这样机房内的空气气温就可以保持均衡并且没有滞留气体如。 为了让新鲜空气进入机房,应有开向户外的进风口或者通向建筑物另一部分的通气口,以便让足够的空气进入。在较小的机房可用通风管把空气抽入房间或直接地送到发电机的空气进气口。此外,应有一排风口开向墙外以便热空气从该口排出。无论进风和排风都应有挡风雨的百叶窗。这些窗可以是固定的,但较好在气温低时能调整。对那些自动启动的发电机,百叶窗较好也能自动操作,使它们在发电机启动时立即打开。 在计算进风通气口的大小之前,必须考虑到散热器冷却空气流量和发电机组在额定负栽时风扇取得的静态压力。在标准的机房装配,散发的热量已计算在散热器空气流量中。对那些把散热器安装在远处的机房,机房冷却空气流量是由发电机、交流发电机和排气系统任何部分向周围空间散发的总热量来计算的。 当柴油发电机在额定容量操作时,发电机和交流发电机对冷却空气的需求量在型号文件中已说明。排气装置的散热取决于在房间内排气管的长度及使用的隔热材料,于是在计算房间的空气流量时,这些热源散出的热可以忽略不算。 在决定了进入房间的空气流量之后,可以计算通风入口在外墙应开多大。通风入口必须足够以便反气流阻力不会超过0.4inH2O。空气滤清器、窗幕和百叶窗的阻力值可以从发电机组制造代理商取得。 当发电机和房间是由一台固定在发电机上的散热器来冷却时,出气通风口必须大到足以让所有在房间内流通的空气排出,不包括相对少量的进入发电机入口的空气。 柴发机房的空间应充分考虑柴发机组及附件的体积,保证发电机组和附件有足够的安装空间和散热空间。典型单机布置安装如图5所示。 柴油柴油发电机房间面积的大小要根据设计容量的大小,来确定房间的面积,一般只要装置放进去之后四周留有检验通道,如果有配套的柜子,还有预留柴油发电机控制柜子的位置,满足装置及附属物摆放。 要方便柴油发电机装备进场,尽量选取靠近通道的房间,让机组可以整机顺利就位。尽量避免拐弯、台阶等不利于柴油发电机设备进场的要素。 柴发机房通用间距如图6所示,主要参数参考表2所列。当发电机组按水冷却方法布置时,柴油发电机端距离可适当缩小;当发电机组需要做消声工程时,尺寸应另外考虑。 以康明斯发电机组为准,常规数据如表3所列。(1)宜设计在首层或地下一层靠外墙部位,宜靠近大容量应急负荷(如消防泵房等)或与低压配电室毗邻较好,靠外墙利于进新风排废风气,注意风井在一层的位置。(2)柴柴发机房必须要设储油间(不超过8h用量),及气体灭火储藏间,均应为防火墙与发电机房相隔,设甲级防火门(也应隔音)门应不小于900。 在民用建筑电气规划中,柴发机房选址是设计措施重点。结合可靠,安全,经济着眼点出发,根据工程特征,负荷归类,负载功率,周边环境,供电可提供条件及后期运转维护等要点,合理考虑办法设计。柴油柴发机房布置与布置的好坏,直接影响到机组是否能够正常稳定的长久运转、是否能满足周围环境的噪声要求、是否能方便的检测发电机组等问题。于是设计与设计一个合理的机房,不论是对业主来说还是对机组而言都是重要的。柴油发电机的仪表盘(板)零件图表
仪表盘是为了操作人员观察和熟悉柴油发电机各装置的工作状况是否正常而布置的。柴油发电机仪表测控箱包括有仪表控制箱体,基于CAN总线的带有放大功能的柴油发电机转速/小时表、排烟温度表、机油压力表、冷却液温表、机油温度表、电瓶电压表、报警指示器,以及带有报警继电器的多通道开关量报警板,该控制面板的下部横向设有电源控制开关、正常/越控选取开关、紧急停机按钮、远程/机旁启动选取开关和起动按钮;仪表控制箱体内部设有前述的多通道开关量报警板,箱体的底部设有一个用以与电源、CAN总线芯插座和一个用以与柴油发电机的各类报警开关连接的9芯插座。表 21 仪表箱 Inst rument Pane l EP 408柴油发电机充电电流表,它能显示电瓶充电和放电电流的大小,还可以判定硅整流发电机和调节器是否发生损坏。电流表的“+”极接线柱一般接充电发电机“+”极接线柱或调整器的电枢接线柱,“—”极接线柱通常接在电磁开关的电瓶接线柱上。充电发电机“十”极接线柱或调整器的电枢接线柱,用一块蓄电池起动的柴油发电机,在仪表盘上一般安装(一20~+20)A规格的电流表,用两块蓄电池起动的柴油发电机,在仪表盘上通常安装(一30~+30)A型号的电流表。 它用来监测柴油发电机主油道的机油压力,目前在柴油发电机仪表盘上装配较广泛的是电热式机油压力表,它由探头、信息传感导线和机油压力表组成。机油压力感应器装配在汽缸体上并与机油的主油道相通,压力表装配在仪表盘上,压力表和传感器之间用信息传感导线连接。机油温度表用来观察柴油发电机油底壳内部机油的温度,它有热电式和电阻式两种。目前操作较多的是热电武机油温度表,它由温度探头、温度表和传感导线构成。用来观察柴油发电机汽缸盖出水管的防锈水温度,通过该表可以通晓柴油发电机运转时的防锈水较高和较低温度,从而使柴油发电机在较佳温度下工作。水温表总成由探头、传感导线和冰温表结构。探头安装在汽缸盖出水管上,水温表装配在仪表盘上,两者之间用传感导线连接。 它用来监测柴油发电机在运行中每分钟的运转速度,转速表有机械驱动和电动两种规格。靠机械驱动的转速表,其挠性轴的接头直接与速度控制器后端的传动轴连接。电动转速表由转速表指示器和探头构造。传感器与速度表之间用导线连接。柴油发电机安装流程中务必做到这六项
高度复杂装备的运行可能取决于发电机组的可靠性,尤其是在医院、销售中心流程和建筑保护机构等应用中。操作安全举措和品质配件安装发电机对其使用时限至关重要,以获得优异的发电机性能和效率。选型任何燃料类型的发电机后,您可能还会收到构造合理的装配指南,作为根据特定要求安装发电机组的基础指南。发电机安装应在有经验的发电机技术人员的严格监督下进行,以便对其装配完全满意。每个部件的检查是非常必要的,由于不准确的连接或装配中的管理错误会危及您的电气系统爆炸,有时会致使特定的故障。装配通用型发电机有一些基本的易损的说明。在安装发电机组之前,您应首先评估位置标准,由于发电机装配的位置需要考虑几个方面,如整体空间、位置状态、开放式或封闭式、通风装置、可达性、保养可行性、通过排烟流程进行适当的排放控制。事实上,没有预先的限制来按区域购买哪里位置,但是所选购的区域应该包含强大的发电机组作业流程中的安全手段。在平时维保程序中,不应该忽视可访问性。为了方便和安全地进入,必须沿着紧急通道设置必要的入口。更容易进入减轻了救援时间和发电机组的不确定性问题。发电解决办法产生大量的声能,可能还需要通过装配机构的初始规划来减少声音。为了减小噪音,隔音的一个额外用途可以将声音强度压缩到几乎为零,但这一步骤比其他两种易损技术需要大量投资和成本。绝缘也是声音阻止流程,可以通过品质和足够的厚度来减轻通过周围墙壁传播的声音。从技术上讲,声音在特定的介质中传播,因此在声音传播程序中,通过突出材料的吸收可以较大程度地减轻声音,实际上,房间和墙壁的组成在降低声音方面发挥了有效作用,尽管发电机组的基础噪音级为105至11Odb。发电机机构具有适当的进气形式、清洗和冷空气以及从排烟口适当排出热空气。对于通气来说,房间的总尺寸是专门为冷却系统和局部运转条件设计的,因为房间的结构会改变发电的温度。强烈建议更好的房间尺寸可以增加,标准房间尺寸可以减少发电机的效率和温度。通气辅助项目主要包括散热器冷却风扇、引导通气的排气管和冷却交流发电机,以在运转和静态形式下冷却发电机。柴油燃料被称为“危险燃料”,其储存和分配被认为是严格遵守许多规章机制的。在永久性基本上,它详细储存在大型储罐或容器中。有两种较适用的油箱,根据所需的燃油需求而变化。手动加注的油箱一般用于手动起动发电机组,通过检验燃油油位计或油尺进行物理检修和配置。具有自动填充作用的燃料箱大多位于房间内,这种类别的燃料可自动用于发电,除非它通过充电燃料泵进行控制,该充电燃料泵从自动燃料箱中喷射燃料,该自动燃料箱通过燃料喷射器引导用于燃烧流程。成功时,启动发电机很容易,但不成功时,可能会引起数不清的问题。高度复杂装置的运行可能取决于发电机组的可靠性,尤其是在医院、授权厂商教程和建筑保护系统等应用中。起动系统的设计取决于发电机温度。对于极冷温度下的启动,有时需要使用启动辅助机构,例如加热进气、加热燃油、向进气口喷射乙醚。除此之外,发电机冷却水被加热,在非常寒冷的要素下,机油也被保温。这些是装配一个更好的发电机的几个一般方面。此外,还可能有一些附加作用,这取决于规格和更新的机构用途。如需熟悉更多,欢迎继续关注康明斯电力。柴油发电机是许多行业的核心备件,它是怎生运行的?
由于发电机的普遍性,它可以发生电力,为你需要的几乎任何电器供电。它是一个核心电源,也是一个很好的备载电源,可以在任何紧急情形下操作。柴油发电机实际上是一种操作燃料的装备,当然是柴油,并将其转化为电能,当你在所有领域谈论便携式电源的概念时,这是必须知道的。当然,还有更多,康明斯将在下面的文章中对此进行解释。首先,柴油发电机的应用是无限的,在这个领域,你可以把它实际用于家庭、户外和工业应用,这意味着柴油发电机已经在几乎任何地方找到了一席之地。现在,在很大程度上,你可以用它来满足几乎任何需求,因为发电机的普遍性,它可以出现电力,为你需要的几乎任何电器供电。它是一个核心电源,也是一个很好的后备电源,可以在任何紧急情形下使用。现在,康明斯需要知道它是怎么样作业的?首先,这背后的整个理论是,它使用内燃机的动力来做功。你会看到燃点真的来自空气和燃料的混合物,它会激发出驱动发电机所需的能量。爆炸的能量推动一个活塞,这个活塞被转换成称为主轴的设备的旋转动量,这实际上是发电机提供动力的核心步骤。然后,活塞和曲轴的运动转化为动能,可用于转动车轮或机组的其他部件。这是一个简易的转化,把动力转化成动能,较终可以转化成更多的动力。当你选定柴油发电机时,这些是可能是你想知道的一些事情。柴油发电机是许多行业的核心备件,它已经将便携式电源的概念真正提升到了另一个层次。如果没有柴油发电机的世界,会是什么样子呢?如需领会更多,欢迎继续关注康明斯电力。柴油发电机异响现状类型和诊断方法
摘要:柴油发电机实际作业流程中,经常会出现各式各样的问题和损坏,这些故障和问题给操作者造成许多麻烦。柴油发电机出现故障或问题后,怎么样准确及时地判定产生事故和问题的位置,是排除事故的关键。康明斯公司根据多年来对柴油发电机损坏处置经验,总结出柴油发电机运行中多见损坏维修步骤。因此,本文简要介绍了发电机异响产生的起因及异响的影响条件和诊断要素,研讨了柴油发电机异响故障判断的方法和维修示例,以供大家参考。 技术情况良好的柴油发电机,在以不同的转速运行时,虽然发出的频率、波长、声级和衰减系数不一样,但都有一定的规律和范围,如果柴油发电机在运行流程中,伴随有其他声响,如发出间歇或连续的金属敲击声、连续的金属摩擦声等,即表明柴油发电机运转异常,所伴随的声响为柴油发电机异响。柴油发电机异响的种类很多,根据柴油发电机异响的产生原由详细可分为四类:机械异响、燃烧异响、空气动力异响和电磁异响。 具体由运动副配合间隙过度或配合面有磨损所致,如图1所示。因损伤或调整错误造成运动副配合间隙过量时,运行中会致使冲击和震动,产生声波,如主轴曲轴承响、连杆轴承响、凸轮轴轴承响、活塞捣缸响、活塞销响、气门响、正时齿轮响等,多是因配合间隙过量造成。但有些异响可能是因配合面损伤较大造成(如正时齿轮齿面)或其他因由造成的。还有些异响可能因为在装配的步骤当中存在一些问题,如螺栓拧的不到位未达到规定力矩、或者在安装中没有按修复手册中的顺序来进行装配使得装配达不到要求、还有就是有些装配要求在一定的因素下进行而修理厂没有相关装置从而使装配达不到要求产生异响。 详细是因为柴油发电机燃料异常燃烧造成的。如点火过早,会造成爆震,活塞上行受阻,效率减轻,热负荷、机械负荷、噪声和震动加剧,这是该当防范的;点火过迟,气体做功困难,油耗大,效率低,排烟声大。发生燃烧异响的详细起因有使用柴油的品质,柴油发电机的压缩比,柴油发电机工况以及可燃气混合比等。 具体是柴油发电机进排烟口和运行中的风扇处因为于零部件老化磨耗等导致泄露而发生异响,进气和排气所在位置如图2所示。 较具体的原由是节气门或怠速阀等部位发生积碳,从而导致的频率时快时慢,发生异响。还有就是排气管衬垫事故,排烟管因涉水,年久失修氧化而产生排烟泄露引起排气异响。 进气歧管在柴油发电机上方,持久处于过热的状态。致使真空阀的膜片老化失效。进气歧管内的活板处于活动状态,因为吸力,致使活板打到进气歧管上,嗒嗒作响。怠速运转时在柴油发电机上部会听到一种“咝、咝”的漏气声,随速度增强逐渐消失,冷车、热车响声没有变化;同时柴油发电机怠速运行时伴有个别缸作业部稳定现状,部分附件因缺真空而不工作。该类事故的发生一般是因为真空胶管松动,脱落后,因柴油发电机运转发生真空,在真空软管接头处较大的吸力而发生气流的响声。 因为设计不合理或长年失修引起故障时散热风扇转动产生的气流不稳定而致使干涉产生异响。 详细是发电机和某些电磁元件内,因为磁场的变化,引起某些部件或某一部分产生振动而形成的异响。 柴油发电机异响易损故障详细集中在曲柄连杆装置和配气机构,其基本处理程序如图3所示。 听诊程序是指采用或不采用某种简易器具,进行异响诊断的步骤和形式。通常包括外部听诊和内部听诊两种。 操作听诊器具(金属棒或旋具等)或不使用听诊器具在柴油发电机外部进行听诊的程序,称为外听。有实听和虚听之分,实听是用听诊器具抵触在柴油发电机缸体上进行诊断的一种听诊方法,虚听是不用听诊器具直接凭听觉诊断异响的一种听诊方法(如图4所示)。 内部听诊是相对于外部听诊而言的,它是利用导音器材从柴油发电机内部抬音进行听诊的一种步骤。如使用听音管从加油口或机油尺插口中插入曲轴箱中(无法插入机油池内)进行听诊。这种听诊程序可以消除外部噪音的干扰,尤其是对于较为弱小和在外部难以辨别的异响的诊断,内部听诊比外部听诊的效果好。 由于柴油发电机异响机件的组成形式、承受的负荷、所处的位置、润滑因素以及松旷的程度等的不一样,因而发生异响时的转速也各有差别。柴油发电机的各种异响本身都有其特定的振动频率,当运动转速频率是异响频率的整数倍时,会发生共振情形,异响加剧。即每种异响在其响声较明显时都对应一个运动速度段(速度范围),通常将音量、节奏、音调等暴露得较为明显的转速或速度区域称为较佳诊断速度。 柴油发电机运转过程中的某些异响与柴油发电机的负荷有关。通常情况下,负荷越大,异响越大,其表现是异响与缸位有明显的关系。在诊断过程中,可以通过改变柴油发电机的负荷,使异响的声音大小产生改变,从而有助于异响的定性和定位诊断。改变柴油发电机负载的步骤有增加负载和处理负载两种做法。应用较多的是处置负荷。清除负载的程序一般是逐缸断火或断油。 柴油发电机有异响时,柴油发电机某部位就会发生振动,其震动频率与异响声频率往往是一致的。由于不同的发响机件所处的部位不同,于是在柴油发电机上的振动强烈程度亦不一样,一般将在柴油发电机机体上振动量较大的区域称为较大振动部位,各种异响在柴油发电缸体上都对应着各自的较大振动部位。根据此道理,就可以大致判明异响机件的部位,这是诊断柴油发电机异响的重要辅助策略。因此,通过实听较大震动部位,根据较大振动部位在机体上的区域和振动频率与异响的关系,就可以大致判明发响机件的部位。 柴油发电机作业温度的变化,能使柴油发电机机件的润滑要素和配合间隙发生变化。温度越高,润滑油的黏度越低,发生异响机件间的润滑油膜就越薄,机件间的冲击力就会增大,异响声也就更加明显;有些异响在柴油发电机温度升高后,由于配合机件的材料不同,受热后膨胀量不一样,异响因柴油发电机温度升高而减小,甚至消失;这表明柴油发电机的某些异响与温度有着密切的关系。因此,在诊听柴油发电机异响流程中,密切注意异响与温度变化的关系,进行冷、热车对比,往往是预判某些异响的关键依据之一。 柴油发电机的某些异响常伴随有机油压力减少、加机油口脉动冒烟、排烟管冒烟的烟色不对、容量减轻、燃料消耗过甚等其他故障出现。例如主轴轴承松旷过甚发响时,往往伴随机油压力减轻、柴油发电机抖动等异常状况。因此,这些伴随现象成为辅助诊断异响损坏的依据。 康明斯柴油发电机启动后,听到第一、二两气缸机体上部有一种非常尖锐、音调较古且为明显的金属敲击声;柴油发电机速度从高速突然降到低速时,能听到一种“噹、噹”的金属敲击声。 柴油发电机起动后,听到机体上部有一种非常尖锐、音调过高而明显的金属敲击声,柴油发电机速度从高速突降到低速时,能听到一种“噹、噹”的金属敲击声,这种损坏一般是由于柴油发电机供油提前角过小或连杆铜套磨耗过甚所造成。(1)取下一、二两气缸的缸体侧盖板,转动柴油发电机飞轮,使一、二两缸的活塞分别转动到处于压缩冲程的下止点;(2)用手握住连杆的中间位置来回晃动,观察是不是在活塞销部位有晃动的感觉,结果发现第二气缸活塞销部位有晃动的感觉,且有一种金属碰撞声;(4)更换连杆铜套后,按安装要求和次序分别把活塞连杆组件、气缸盖等安装完毕,然后调节气门间隙;(5)柴油发电机起动前的各项准备作业完毕后,启动柴油发电机进行查看,验看中发现金属敲击声消失,柴油发电机运转平稳,损坏即被解决。 发电机异响特征浅聊步骤和诊断程序是诊断发电机易见异响的基本理论与程序,只要掌握了这些基本常识,并在实践中不断总结、积累经验,就一定能够对发电机易发异响做出与时、准确的诊断,从而保证发电机与康明斯发电机组良好的技术情形。发电机异响表明发电机存在不一样性质和不一样程度的损坏,异响只是现象,而故障才是本质,对发电机异响的诊断就是要透过状况找本质,它是康明斯发电机组故障诊断的一个非常重要的方面。柴油发电机增压器压力不足或降低的原因
涡轮增压的具体用途就是提升柴油发电机进气量,从而提高柴油发电机的功率和功率,不过在操作中会产生增压压力下降的情况,这就会危害到作业效率,增压压力的变化对柴油发电机的性能影响较大,也容易察觉。当增压压力减少时,柴油发电机充气量减小,动力不足,油耗增高,排烟温度升高。因此,发现增压压力下降10%左右时应停机查看。柴油发电机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来出现容量的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此柴油发电机所发生的容量也会受到限制,如果柴油发电机的运转性能已处于较佳状态,再增加输出容量只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高柴油发电机作用途力。如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排量的柴油发电机能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),便能在相同的速度下出现较自然进气柴油发电机更大的动力输出。现象就像你拿一台电风扇向气缸内吹,硬是把风往里面灌,使里面的空气量增多,以得到较大的马力,只是这个扇子不是用电动马达,而是用柴油发电机排出的废气来驱动。通常而言,柴油发电机在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提高30%-40% 的额外动力,如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的缘由。况且,获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅增强,原本就是涡轮增压装置所能提供给发电机组较大的价值所在。首先柴油发电机排出的废气,推动涡轮排烟端的涡轮叶轮,并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮也同时转动。于是压气机叶轮就能把空气从进风口强制吸进,并经叶片的旋转压缩后,再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩,这些经压缩的空气温度会比直接吸入的高,需要通过中冷器进行降温之后再被注入气缸内燃烧。如此重复即是涡轮增压器的工作机理。空气滤清器滤清器沾满尘土而阻塞,引起进气阻力增加,压气机吸气损失增大,将使增压压力下降。此时,应及时维护空气滤清器。空气过滤器除尘效果欠佳,灰尘和润滑油等粘附在涡轮增压器的叶轮和扩压器的通道上,使气流阻力增加,引起压气机效率及增压压力下降。为防止这种现象,应保持空气过滤器的滤清效果,并按期拆洗压气机。中冷器流道中有污垢,水箱宝流动阻力增加,使进气密度下降,进而使增压压力下降。当中冷器、出气口的压差大于26.7kPa时,应予以清洗。柴油发电机燃烧不佳以及涡轮增压器密封设备失效而漏油,在涡轮机的叶片上转轴与密封环等易以形成积碳,其后果是是转子旋转阻力增加、转速下降、柴油发电机无法启动和加载不好,严重时可使涡轮增压器停止跳动,增压压力随之下降。外支撑式涡轮增压器,当其压气机背面气封损坏或柴油发电机汽缸密封性能下降时,一方面由于燃气泄露时涡轮速度下降,另一方面因近期泄露使压气机流量减小,两者均能引起增压压力减少。解除的策略是更替压气机气封和对柴油发电机进行保养,恢复气缸的密封性能。压气机排烟不畅,排力阻力增大,燃气在涡轮中膨胀受到一定的抑制,致使涡轮功率减少、增压器转速下降、压气机增压压力减小。造成涡轮背压偏高的因由可能是排气管变形或排烟消声器阻塞等。应予以拆除、清洁或更换。喷嘴环因持久处于发烫下作业,其叶片变形,喷嘴环截面面积加大,导致转子的转速和增压压力下降。因此,应更替喷嘴环。增压器旁通阀(增压器压力调整阀)中调节弹簧因温度过高而失效,放气阀因积炭而封闭不严等缘由使旁通阀失灵,在偏低的增压压力水就放掉了较多的燃气,只是增压压力减轻。产生这种状况可对旁通阀进行检查。涡轮增压器的轴承磨损,转子叶轮碰擦壳体,或有杂物阻滞,使增压压力随转子速度的下降而减小。应予以替换轴承。排气不畅,使涡轮排烟背压太高,也会致使增压压力减轻。柴油发电机气缸套、活塞、活塞环、气阀和气阀座圈等零部件磨损严重,增压空气进入气缸后泄漏量增大,使增压压力及压气机效率减小。在调整增压器压力之前,首先要做好换增压器的准备,也就是增压器已经用了很久了已经很旧了,以至于增压器压力不足,在增压器没有漏油的情形下,可以自己动手调一调,死马当活马医,调好了较好,没调好反正也做好了较坏的打算。先把增压器外面的罩子取下,里面有一根小螺杆,小螺杆的尽头有一颗螺母,将这颗螺母拧松,然后再将螺杆缩短即可调整增加增压器的压力,调节完毕再将螺母拧紧,装好罩子即可。新的增压器较好不要随意调整,康明斯发电机服务中心也标明严禁乱调的,以免损坏机器得不偿失。旧的增压器坏了换新的即可,当感受到增压器压力不足上坡无力时,不妨动手调整一下。增压器再出厂的时候就是调好的,当压力超过4Mpa时就会自动打开排烟。应有关于性地清理涡轮增压器的堵塞的过滤器或进行替换,清理气道内的油污垢,使气流畅通,更换密封圈,消除转子轴粘附的积碳,更替浮动轴承,疏通排气管道,使之通畅,视情更换配合副,如汽缸套、活塞、活塞环和气阀等,附着的油污需彻底清理,以减小空气流通阻力,增强增压压力。中冷器和压气机的内部积有油泥、灰尘会增加进气阻力,当中冷器进、出口压力差超过技术标准时,应清洗它的内部通道。压气机涡壳和叶轮上沽有油泥和灰尘时应分解清洁,并要定期进行;增压器的内部积碳会增加转子的转动阻力,使增压器速度下降,增压压力减少。积碳一般积存在涡轮叶片、转轴、密封环等部位,通常是因密封不严,机油漏入烧结及燃油燃烧不完全所致;检查转子的轴向、径向间隙,解决刮碰状况。转子的轴向间隙过大或变形产生刮碰情形,转子的速度也会下降,引起增压压力下降。所以分解维护增压器时,转子的径向间隙和轴向间隙都要认真测量,并注意观察是否有刮碰情形。柴油发电机储油箱通气管设置高度和做法
储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施。燃油供给管道的敷设应符合现行国家标准设计规范的规定。因为柴油柴油发电机房储油间通气管承担着储油箱内部和外部空气交换的重任,是储油间安全运转的关键部件之一。因此,对于柴油柴油发电机房储油间通气管的设计、安装、使用和保养都需要严格按照标准和规范进行,以保证柴油发电机房储油箱的安全。 燃料供给管道应在进入建筑物前和装备间内的管道上设置自动和手动切断阀(如图1所示)。柴油油机房储油箱通气管的布置图如图2所示,同时应当满足以下要求:1、通风管的口径应当足够大,以确保每分钟不低于1%的基准容积的空气交换。其管径没有主要规定,是根据储油量多少和压力来决定的。通常储油间都是柴油发电机的日用油箱,设置管径DN20就可以满足。 如果通风管的高度低于柴油发电机油箱内的较高油位,油箱内产生的气体将不能顺畅地通过通风管排出,从而可能导致油箱内产生负压或过大压力,危害发电机组的正常运转。 通风管设置得偏高会增加油箱内部的负压,减少燃油流量,从而影响发电机组的输出功率;此外,较高的通风管还容易让雨水和杂质进入油箱内部,影响油箱的清洁度和燃油品质。柴油发电机油箱通风管的高度应当根据详细的操作环境及所选定的油箱型号进行合理调节,以确保通风管能够有效地解除油箱内的气体或产生的压力。总之,在设置柴油发电机油箱通风管的高度时,需要充分考虑到油箱内气体的发生、油位高低、燃油流量以及环境因素等多个要素,以确保通风管能够正常作业,并保证柴油发电机组的正常运行。 柴油柴发机房储油箱通气管的安装该当满足以下要求: 柴油发电机房储油箱通气管的操作该当满足以下要求: 柴油油机房储油箱通气管的维保应当满足以下要求: 康明斯发电机公司在本文中将柴油发电机房储油箱通气管的安全办法分为设计、装配、操作和维保四个方面,对于每个环节都需要严格遵循标准和规范,以确保柴油柴发机房储油箱的安全运行。作为柴油柴发机房储油箱的重要构成部分,通气管的安全举措也需要引起重视,提升其安全防护办法的水平,避免任何损坏的发生。柴油发电机增压器的种类和好处
柴油发电机的容量和转矩大小与进入燃烧室的空气和燃油多少有直接的关系,虽然自然吸气式柴油发电机没有类似于柴油机节气门的进气节流装置,但其充气效率依然受制于大气压的限制,充气效率依然低于100%,升容量指标并不显著。因此,以改进充气效率为方案,提升发电机动力为目的进气增压技术得以在柴油发电机上应用。柴油发电机的增压装置就是采用一套增压器,对进入汽缸前的空气进行预压缩,使空气密增大,这样,空气进入气缸后,其密度、压强、质量均比在自然吸气因素下增大了。在汽缸容积一定的状况下,充气密度越大,新鲜空气的充入量越多;在满足燃油供给的条件下,混合气燃烧爆发推动活塞的力量会更大,因此柴油发电机能输出更大的容量和转矩。相比于同排气量的自然吸气柴油发电机,增压发电机在较高容量和较大转矩上能有20%~40%的提高量。同时,压缩终了时更高的混合气压强有利于提升燃烧效率,会导致更多的燃气做功转化为机械能,因此,增压发电机的机械效率普遍高于自然吸气式发电机。一台小排量的增压发电机经增压后,其功率和转矩可与一台较大排量的自然吸气式发电机相当。另外,发电机在采用了增压技术后,还能一定程度地提升燃油经济性和降低尾气排放。进气增压系统较核心的部件是增压器。增压器用于对吸入的空气进行压缩,增压器可以采用曲轴通过传动系统机械驱动,也可采用排烟管的炽热废气进行驱动。因此,根据驱动力的不同柴油发电机的增压装置可分为机械增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压装置和电动涡轮增压装置。机械增压装置装配在发电机上并由传动带与发电机主轴相连接。发电机曲轴通过传动带驱动压气机的带轮,带轮通过轴将动力传动到压气机的上转子。在轴上布置有一个主动齿轮,与同齿数的从动齿轮啮合,从动齿轮通过轴连接到压气机下转子。因此,压气机的上、下转子等速反向旋转,转子上的叶片推动空气。空气从图4-18所示的1部分进入,随双转子旋转到2位置,再从3位置排出,实现了将空气增压并推到进气歧管里。机械增压系统的好处是压气机的速度和发电机速度同步,响应迅速,没有动力滞后的现象,动力输出非常流畅。但是因为受发电机驱动,速度不高,发电机功率提高效果没有废气涡轮增压明显。而且,当机械增压器工作时,消耗了部分发电机的动力,发电机燃料经济性会受到一些影响。废气涡轮增压系统是目前在柴油发电机上运用较多的一类增压系统。该系统是由涡轮室和增压器组成的。废气涡轮增压装置与发电机的连接如图1所示。涡轮室的进气口承接的是从汽缸内排出的炽热废气,故排烟歧管相连,涡流室的排烟口接到发电机组排烟管上,工作后的废气从排气管排出;增压器的进气口与空气过滤器管道相连,吸入新鲜空气,出气口接在进气歧管上。若将废气涡轮增压系统平面布局,则如图2所示。由图3可知,涡轮室内受废气冲击旋转的涡轮是主动件,通过一根轴刚性连接到增压器内的压气机叶轮,因此,叶轮是从动件,被涡轮带动旋转,与离心式水泵同样的机理,叶轮*也会产生低压区,吸入新鲜空气,再将空气沿半径方向高速甩出,从而挤压了空气密度,压缩了空气。由图4可见,涡轮增压装置利用发电机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。装置与发电机无任何机械联系,涡轮和叶轮的转速取决于废气的量和冲击转速。当发电机转速增快,废气排出转速与涡轮速度也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发电机的输出容量。通常而言,加装废气涡轮增压器后的发电机容量及转矩会增大20%~30%。废气涡轮增压装置是利用发电机废气的冲击能量工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会被排放而白白浪费。废气涡轮增压装置很好地利用了这一部分能量,对发电机经济性能的改进有一定的帮助。柴油发电机使用了涡轮增压器后发电机升容量提高,油耗率减轻,排污减轻,指示容量和有效功率都提升了,也就是提升了机械效率,自然可以明显改善高负荷区运转的经济性。涡轮增压器不仅使功率范围增大,而且高负载的经济运行范围也扩大了。采用废气涡轮增压系统对经常满负荷高速运行的重型柴油发电机发电机组十分有利。涡轮增压器因为滞燃期短、压力升高率低,可以使燃烧噪声衰减。对于中、轻型载货柴油发电机发电机组及经常处于中等负载或部分负载运行的柴油发电机发电机组也是有利的。由于受炽热废气的冲击,涡轮的作业温度达到600~800℃,且在废气的冲击下,涡轮较高速度可以达到100000转/分钟以上,要比机械增压系统的转子速度高许多。如此高的速度和温度对增压系统的材质、加工精度、润滑和冷却都提出了非常高的要求。普通的机械滚针或滚珠轴承不能承受如此高的速度,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,利用发电机润滑油的压力的支持,使连接涡轮和叶轮的中间轴旋转时“悬浮”在轴承孔内。与此同时,发电机润滑油给予良好的润滑,预防高速要素下的磨耗,如图5所示。为了给增压器降温,还导入发电机防锈水来进行冷却。复合增压装置即在一台发电机上同时采用了废气涡轮增压和机械增压两种增压装置。机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高速度时功率输出有限;废气涡轮增压系统在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时增压效果不明显。若把两种增压技术结合在一起,取长补短,弥补各自的不足,就可以同时解除低速转矩和高速功率输出的问题,由此有了复合增压装置。该系统在大功率柴油发电机上运用比较多。在转速较低时,由机械增压供应大部分的增压压力,在1500转/分钟时,两个增压器同时供应增压压力。随着速度的提升,涡轮增压器能使发电机获得更大的容量,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐减小。机械增压装置可以通过电磁离合器控制进行动力切断,在速度超过3500r/min时,由涡轮增压器供应所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的用途下完全与发电机分离,防止消耗发电机功率。采用了这一装置,其发电机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小。与此同时,复合增压装置组成较为复杂,技术含量高,修理维保不容易,在目前要素下尚难以普及。增压后的空气,因增压器叶片对其做功及受到发电机作业时热传递的影响,其内能增加。因此,气体温度会上升至60~80℃(图6所示)。升温后的空气体积膨胀,反过来又制约了充气效率,即充入容积一定的汽缸后,由于体积膨胀的原由,发烫的空气要比温度低的空气品质要少。从这点来说,高温膨胀的空气削弱了增压的效果。为了防止这一负面危害,对增压后的空气进行冷却,使其温度下降、体积收缩,对提高充气效率是非常有必要的。因此,增压柴油发电机在增压器之后,会设置一个热交换系统来冷却增压后的空气,此系统称为*冷却系统,简称中冷器。中冷器通常布置于发电机的前端,利用迎面的外界空气对流对增压后的空气进行冷却降温,如图4-27所示。温度下降后,增压空气的密度增大,抵消了体积膨胀,改良了充气效率。柴油发电机储油罐及日用油箱设置要求
摘要:储油间在民用建筑内,主要见于柴油柴油发电机房的燃料存储。在规划小空间储油间时,要考虑储存物质的火灾危险性,建筑物的使用功用,预防性途径,灭火手段及管理对策。在综合性治理策略高效的情形下,将火灾危险性降到较低限度。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管,通风管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置避免油品流散的设施。 《民用建筑电气规划标准GB51348-2019》6.1.10储油设施的设置应符合下列规定:(1)当燃油来源及运输不便或机房内柴油发电机组较多、容量较大时,宜在建筑物主体外设置不大于15m3的储油罐;(5)储油设施除应符合本规定外,尚应符合现行国家标准《建筑布置防火规范》GB50016的相关规定。 典型柴发油路装置应包含油罐,日用油箱,管路装置,供电及智能监控系统等组成。如图1所示。 柴油发电机室内会设置日用油箱,单个日用油箱间内储存量不大于 1m3。(1)康明斯发电机组配置不超过1m3油箱。油箱中须系统低油位开关并设置20%和50%两阶段油位的预告信号。(2)油箱须按国家标准的要求制造,使用4~6mm厚优质钢板制作,端部作盘形和凸缘形,全部采用电焊。(3)油箱须配备面盖板、油位表、充油管密封帽、防火器、通气帽、滴盘、排渣管、油位开关、溢流管,入油口,存油量计等。存油量计必须为圆盘形具有相当的尺寸清楚地标以存油量,如空位、1/4、1/2.、3/4及满位。油量计之校验须于现场示范。(5)如油箱的静压不足以供所购买的柴油发电机、须供应辅助的电动输油泵(非必须)及其附属管道及相关电源,以便把油从主油箱输送到柴油发电机。油泵的全部电气系统,包括开关装置、发电机起动器、电缆终端均须为防爆型。(7)供油及回油管路必须距温度超过200℃的表面50mm如供给软油管,则所选材料必须耐250℃的发热。 大型数据中心因为柴发功率大,日用油箱储油量已不能满需求,要在室外设置储油罐,通常采用地埋式,实例如图2所示。(2)储油罐须采用厚度不小于6~8mm的钢板制成,并须提供足够和稳固的支撑以防止有关装备在安装或操作时变形。(3)储油罐须供应入孔。所有接缝须经焊接消除。油位检测管的正下方须设有适当大小的金属圆盘以防范油缸底部受到油位检测杆撞击而受损,而有关的金属圆盘须由厚度不小于6~8mm的钢板制成。(4)储油罐入油处须设有一功率显示计及油位超高的提示器。所有检测计、指示器及配线必须为当地消防局批准的设备和物料。 管路装置按照其功用可分为供油管、回油管、倒油管、进油管、退油管。(2) 回油管:柴油通过回油管由柴油发电机室内回流至油罐,回油方法有重力回油和动力回油两种,系统包括管道、阀门、回油泵等,若是采用重力回油方法,则不需设置回油泵。(3) 倒油管:当设置多个油罐时,油罐之间需要进行柴油倒换时,将通过倒油管完成,包括管道、阀门、倒油泵等(4) 退油管:将油罐内柴油退回柴发油路以外的容器,如罐车,包括管道、阀门、退油泵等;退油管可与倒油管通过阀门连接,利用倒油泵和相互连接的阀门实现退油,不再单独设置退泵。 供电装置为油路装置提供动力,包括配电柜、电线电缆、线管、桥架等。自动化系统实现装备启停或开关控制、装置状态监测、漏油检测,包括控制面板、渗油测定等。 油路系统设计应抓住以下几个关键点:关键装置和装备应冗余配置,并进行物理隔离,满足“容错”的要求;能自动制;能自动检测损坏和自动隔离事故。以下将探求柴发油路装置架构该怎么样规划。 日用油箱是关键装备,设置在柴油发电机室内,与柴油发电机一一对应,日用油箱之间应进行物理隔离。例如某参数中心配置了9(8+1)台柴发,每台柴发之间均物理隔离,每台柴发配置一个日用油箱,日用油箱之间也应进行了物理隔离。 油罐是关键装置,一般进行N+x(x≥1)配置,各油罐之间应物理隔离。 例如某数据中心油罐采用2+1模式配置,如图3途径一,3台油罐均未做隔离,任意一个油罐事故,可能会致使3台油罐都被迫下线台油罐未物理隔离,两台油罐中一台故障,可能导致两台油罐被迫下线,储油量不能满足运行要求,这两种策略都存在较大安全漏洞,也不满足Uptime TierⅣ标准。 如图4所示方法三,3台油罐之间都进行了物理隔离,一台油罐发生损坏后,仍有2台在线,储油量不受影响,满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。 供油、回油、倒油、退油、进油管路中,供油管路是关键系统,其他属于非关键装置。 油罐至室内日用油箱段供油管需要有冗余配置(一般为2N),在油机房外关于每个日用油箱设置独立电动阀,下面将通过案例解析。 供油系统按照图6设计,已冗余配置并进行了物理隔离,每个油机房外没有单独设置电动阀门,当柴油发电机室外供油管路故障,隔离故障后另一路能正常供油;但柴油发电机室内发生事故要切断该机房的A、B路供油时,则A、B供油干管都要被隔离,所有柴发机房供油中断,这种手段存在较大安全隐患,也不满Uptime TierⅣ标准。 在柴发机房外的A或B路供油管上为每台日用油箱设置独立阀门,油机室内部或外部供油管路发生一次故障,损坏隔离后至少1路供油正常,能满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。按照图7设计,在A供油管路上设置独立阀门。 当然也可按照图8布置,在A和B路供油管上同时设置独立阀门,单个柴油发电机室内供油管发生损坏,只需隔离损坏部分,其他油机室仍是两路供油,可靠性更高,但系统规划相对更复杂、维保难度更大、造价成本更高。 回油管路、倒油和退油管是非关键系统,按照N模式配置,满足基础需求即可,但在倒油和退油使用流程中要保证总的可油量不少于12小时。 综上所述,在兼顾满足Uptime TierⅣ认证、经济性的情下,管路系统架构规划可以参考图9。 供电系统为柴发油路系统供应动力,是关键系统应进行冗配置和物理隔离,另外供电系统规划要结合其他装备情况,确保供电系统发生一次故障后,供油装置至少有1路能正常供油。例如某数据中心计划采用3(2+1)台地埋油罐、9(8+1)台柴发,供油装置如图10所示,配电系统可以参考图11,关键的供油设备及控制系统都是按照2N配置,供电装置与之对应规划,非关键的倒油和回装置的配电,可以根据维护需求由A或B供电装置供电。 智能控制器是关键设备,要冗余配置,参与联锁控制的检测信号则分成2路信号同时接入控制模块A和B,仅用于显示记录的测定信号按照A/B路供油系统接入各自所属区域的。(1)A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、管电动阀、供油管路的渗油检测均接入对应的A/B路控制系统,A/B路操作系统能控制A/B路供油泵启停、阀门开关,实现自动供油。智能控制系统能监测这些装置的状态,当产生渗油状况后,操作界面可以依据渗油点状况切断相关阀门或油泵,实现损坏自动隔离。 例如A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、支管电动阀、供油管路的漏油测量均接入对应的A/B路控制系统,当A路控制装置产生损坏后,A路的潜油泵、阀门不能正常作业,致使A路供油装置事故,但B路供油系统仍能正常供油,满Uptime TierⅣ认证要求。若B路的潜油泵或供油管阀门接入A路控制模块,当A路监控系统发生事故,B路供油装置无法正常运转,存在较大安全漏洞,也不满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。(2)参与联锁控制的测定信号,如油罐液位、日用油箱液位、日用油箱渗油、日用油箱至柴油发电机组的供油和回油管路漏油检测、柴发机组漏油检测、火灾信号等,则应分成2路信号同时接入控制界面A和B,确保信号能同时联动A、B路油路系统。 例如油罐液位信号,当油罐液位过低,为避免油泵空转要同时联动A、B路潜油泵停止运行。例如日用油箱液位信号,当液位过低时联动A、B路供油系统同时供油,当液位恢复后要联动A、B路供油装置同时停止供油。例如日用油箱渗油信号,当日用油箱产生渗油要同时要联动A、B路供油装置停止供油。例如火灾信号,当日用油箱间发生火灾时要联动切断该A、B路供油。 综合上述,若让柴发油路系统的规划对策达到Uptime TieⅣ标准并通过认证,规划程序中一定要理解并落实“容错”、“自动控制”、“故障自动辨识、自动隔离”等关键要求。但正如文章开始所述,有资质的油路规划单位多服务于石油、石化行业,参数中心行业案例、经验非常少,要让他们理解这些关键点并落实在设计策略中。柴油发电机冒大量浓烟故障情形、原由及解决办法
柴发机组排烟冒出异样烟色是技术状态不好的一种外在表现,如果继续使用下去,必将致使汽缸内积炭严重,损伤加剧,耗油比增加,供电不足等不好后果。因此在使用中务必致使足够的重视。发电机组的发电机在正常状态下作业时,所排出的烟是无色或浅灰色。若发电机排出浓烟,则说明技术状态恶化,是有故障的前兆。柴油发电机冒不一样颜色的烟,反应柴油发电机不一样的工作状态,如柴油发电机在工作中冒黑烟、白烟和蓝烟,就表明柴油发电机工作异样,存在一定的故障,应及时解决故障,才能提升柴油发电机的作业效率。 柴油发电机在工作中冒黑烟就是燃油不能完全燃烧,在废气中含有大量炭粒。(4)供油提前角不对。在使用流程中,柴油发电机供油提前角出现改变,当供油提前角过小,供油时间太迟,使柴油发电机工作粗暴,后燃增加,燃料无法完全燃烧,形成碳烟而排出,造成排烟冒黑烟。(2)喷油嘴雾化不良或喷油压力低、滴油等属于柴油发电机常见毛病,可采用单缸断油法进行判断,在柴油发电机中低转速工作状态下,用扳手依次拧松高压油管接头,逐缸停止供油,如柴油发电机的某一缸排黑烟的情形减轻或消失,则可判定为该缸喷油器有故障。应察看、校正喷油嘴。(4)调整供油提前角,使其符合规定要求。如图1所示,25%、50%、75%、100%负荷工况的较佳喷油提前角分别是13、14、23、25°CA。 柴油发电机在工作中冒白烟是燃油掺水和未燃烧完全的柴油汽化后从排气管解决。在寒冷季节时,柴油发电机冷车起动排白烟,属于正常状况,但当柴油发电机热车后,排烟管仍冒白烟,则说明柴油发电机作业异样。(3)汽缸破裂或缸垫漏水。当气缸盖漏水或汽缸垫冲坏与水道连通,冷却水渗入气缸内,在排烟时形成白烟。若汽缸内进水过多,柴油发电机要禁止启动,否则将发生连杆折弯、机体捣毁等重大故障,在进水之后必须将水排出方可起动。(3)将手靠近排气消音器处,白烟吹过手面时,有细微水珠。可以用逐缸断油法查看是哪一缸漏水,再确认是因为汽缸破裂,还是汽缸垫冲坏所致,然后更替相关机件。 柴油发电机蓝烟的发生机理为润滑油进入燃烧室内受热蒸发成为蓝色油气随废气一起排出。(1)柴油发电机机油油量过多。当柴油发电机机油油量过多,由于激溅润滑,机油沿汽缸壁窜入燃烧室,随废气排出形成蓝烟。(7)气缸封闭不严,机油窜入燃烧室燃烧。其原由是活塞环卡死在环槽中;活塞环弹力不足或开口重叠;活塞与汽缸配合间隙过大或将倒角环装错等。(1)首先检查油底壳中润滑油的存量,若油量过多,应放出多余部分,以达到油尺刻度中线偏上为宜(较佳位置如图5所示);若润滑油温度太高或油质变差,则有可能是汽缸垫在机油道口处烧坏所致,则应更换缸垫与润滑油。(2)若空滤过脏,长时间一直操作,导致发电机内进入灰尘,加大发电机磨耗,使活塞环和缸壁受损,机油窜入燃烧室燃烧,从而发生烧机油现象致使排蓝烟,应更替空气过滤器。(3)若不属于以上起因,则应先处置喷油嘴针阀积碳,积碳容易集结部位如图6所示。若机件磨损严重,应更换。然后再验看压缩装置中活塞环是否有断裂、卡滞、扭曲及装反等情形;气缸和活塞间隙是否超过极限间隙,连杆轴承间隙或气门杆与导管间隙是否过大等。(4)若系活塞环开口在一条直线上或活塞环弹力不足、活塞环倒装及磨损过多或折断,引起机油上窜,则应错开环口,准确装配活塞环或替换不合格的活塞环。 柴油发电机作业时,不冒烟或冒一些清淡的灰白色烟,有时用肉眼都难以看见,就表明柴油发电机工作正常。如柴油发电机作业时冒浓烟,是柴油发电机发生损坏的表现,这种损坏会致使柴油发电机功率不足。因此,在柴油发电机工作时要注意观察冒烟的烟色。发现烟色不正常,如冒黑烟、蓝烟、白烟应概述、查找因由,并加以解除。危害柴油发电机排烟管排烟不正常的缘由有很多,除柴油发电机本身条件以外,还有柴油发电机本身以外的要素。柴油发电机寒冬低温不好起动原因和较佳处理方法
的起动良好性,不仅取决于本身的技术情形,还受外界气温的影响。例如进入冬季,气温会越来越低,而柴油发电机组运行正常工作都需要在零度以上,但在冬季低温环境下起动就较为困难,会给用户供电安全生产**带来了一定的风险和困难。因此,康明斯发电机组作为重要后备和应急补充,低环境温度会对康明斯发电机组的运行造成严重的危害。本文通过对柴油发电机低温着火困难的缘由解读以及多年的实践,康明斯公司在本文中提供了多项能够保证柴发在低温环境下正常启动和运行的步骤,从而了保证用户供电安全生产有序进行。 柴油发电机在环境温度10℃以下时通常都不同程度的会出现着车困难的问题。在北方每年的12月份起直到次年2月份,几乎占一季度的时间的夜晚和清晨都在0℃以下,柴油发电机(尤其是室外停放的)均会不一样程度受到天气条件危害而表现出不能起动。康明斯发电机组在低温环境下经过一夜时间降温,机组温度早已和气温相近,从而发生诸多因素使机组不能着车。康明斯发电机组冬天低温环境下起动难的问题,必须引起装备**部门的足够重视。(3)由于起动速度减轻,压缩空气渗漏增多,气缸壁散热量增大,致使压缩终了时的空气温度和压力大为降低,进而使柴油发火的增长期延长,严重时甚至无法燃烧。(4)低温下的柴油黏度增大,使喷射转速减轻,加之空气在压缩终了时的旋流转速、温度和压力都比较低,使喷入汽缸的柴油雾化质量变差,难以与空气迅速形成良好的可燃气体并及时发火燃烧,甚至很难着火,致使无法着车。 当柴油发电机很难着火或者无法起动时,首先应注意柴油发电机的起动转速。由于起动速度除与发电机的转动阻力、电瓶的功率以及启动电路的技术状况有关外,还与外界的气温有关,因此当按下启动按钮而无法启动时,可能出现以下情形,起动速度正常,启动转速减少曲轴因启动马达不作业而不转,或起动机空转而曲轴不转动。不能开启,柴油发电机不能起动或不易起动的缘由、诊断与清除上述情形除启动速度正常及受气温影响而使启动速度降低甚至使曲轴不能转动外,都属于蓄电池或起动电路技术状况不好的故障状况,故应查看蓄电池和起动电路技术情形。 至于柴油发电机因气温低使启动转速减轻不能起动,可以根据当时的气温和排烟管排烟状况加以判定。如气温很低,喷入气缸的柴油以蒸汽的形态排出时,一般为柴油发电机受气温影响无法启动,应加温后再起动。如启动速度正常,但发电机无法启动,注意观察柴油是否进入气缸。因为此事故多是由汽缸的密封性差、供油提前角不符合要求和起动油量不足等起因造成的。 为从这些因由中迅速、准确地找出无法启动的具体确切的起因,关键观察柴油是否进缸,即观察排气管是否排气和倾听发电机有无爆发声。启动转速正常,启动时无烟排出,也无爆发声。此事故情形的实质是柴油没有进缸,原由是喷油器不泵油(其直接因由可能油道内有空气、对电磁阀控制油路的电线无电) ,或低压油路不供油(其直接因由可能油箱无油、油路内有空气或堵塞、输油泵不工作等)。这时,应本着先易后难、先外后里的原则,首先观察喷油嘴拉线是否退回、操纵杆和驱动连接盘的固定螺栓是否松脱、油箱是否有油,然后拧松喷油嘴上的放气螺钉,按下柴油泵按钮或压动输油泵的手动泵,检验油路是否堵塞和有空气,按下启动马达按钮,检查输油泵作业是否良好。 柴油发电机的每个工作循环由进气、压缩、做功、排气四个行程。柴油发电机在进气流程吸入的是空气,在压缩行程接近终了时,柴油经喷油咀将油压提高到10MPa以上,通过喷油嘴喷入气缸,在很短时间内与压缩后的发热空气混合,形成可燃的混合气。在燃烧的高压气体推动下,活塞向下运动并带动主轴旋转而做功,废气经过排烟管排入大气。气温较低而无防止对策的情况下,将造成柴油发电机组无法启动和起动后输出功率不足的危害。(1)柴油发电机汽缸压缩终了时空气温度达不到启动所要求的温度,且汽缸内压缩空气压力也明显低于起动所要求的压力,造成无法启动;或启动后带载能力不足。(2)电瓶较佳作业温度为20~40℃,随着环境温度的减少,其电网流输出能力也相应地下降,致使柴油发电机启动系统输出无力;环境温度过低时,机油黏度变大,各摩擦负之间阻力加大,使柴油发电机启动速度下降。上述两个不利条件的叠加,更增加起动难度。(3)当环境温度偏低,机油在气温偏低时粘度较大,其流动性变差,不仅增加康明斯发电机组的零件损伤,而且因为零件运动阻力增大,使机械容量损失增加,柴油发电机组的输出容量就会减轻。经常性冷缸起动加载磨损,将整体减轻机器的负荷能力。(4)环境温度过低,气缸温度就会很低,汽缸内的水蒸气就容易凝结在缸壁上,而柴油发电机燃烧时生成的二氧化硫遇到冷凝在缸壁上的水,就会变成强列的腐蚀剂粘附在缸壁上,因此缸壁表面就会受到强烈的腐蚀,致使其表面金属组织疏松;当气缸套与活塞环之间相互摩擦刮削时,会使腐蚀层表面疏松的金属很快磨损脱落,或在缸套作业表面出现蚀点、凹坑。气缸的磨耗影响柴油发电机组的负荷能力。 目前国内应用的轻柴油按凝固点分为7个标号:10#、5#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。 选型不一样标号的柴油应具体根据使用时的气温决定。比如在0°C凝固的柴油称之为0号柴油,在-10°C凝固的柴油称之为-10号柴油,在-20°C凝固的柴油称之为-20号柴油,在-35°C凝固的柴油称之为-35号柴油,在-50°C凝固的柴油称之为-50号柴油。需要注意的是,这个凝点并不是柴油完全凝固成固体了,而是柴油失去流动性了。 柴油的构造成分复杂,与纯化合物的液体不同,有一个危害到实际操作的指标叫冷滤点。冷滤点是指在规定条件下,当柴油通过过滤器每分钟不足20ml时的较发热度(即流动点操作的较低环境温度)。因此,并不是在凝点之上的柴油都可以操作,在冷滤点的温度下,柴油虽然仍然是液体,但液体中会凝结出一个个的小晶粒,这个晶粒无法通过柴油滤清器。于是,柴油的选用必须高于冷滤点。对照上表,较低气温在4℃以上地区选择0号柴油,较低气温在-5℃以上地区选定-10号柴油,较低气温在-14℃以上地区购买-20号柴油,较低气温在-29℃以上地区选型-35号柴油,较低气温在-44℃以上地区选取-50号柴油。根据当地的较低气温合理选定柴油的标号,既不要过量节约也不要浪费。按当地较低气温购买柴油,常用的场景如下表2所列。 备用康明斯发电机组一般设定为自动启动,停电时即全速启动,无怠速启动流程。起动后转速和电压正常后并机、带载,整个步骤要求在30秒之内完成。秋冬天节温度低,若经常性冷缸启动,必然造成装置严重磨耗,甚至在电池性能不良的状况下也可能不能起动。基于前述的低温下不佳危害,需要采取必要的应对步骤。 大型康明斯发电机组通常均配备了循环水电加热机构,气缸和润滑油常年保持在35-55℃之间,利于需要应急时能立即全速起动且起动后带载能力达到布置要求。 水套加热器是为柴油发电机水箱宝、机油专业预热的机构,使缸体达到适合运行的温度,是低温工作环境下康明斯发电机组*的配套装置。通过电加热将缸体内的部分防冻液进行加热,通高温水和冷水的密度差机理进行热循环,进而将机组缸体、装置固件上的润滑油预热,达到暖机和改进润滑因素的目的。油机工作环境温度低于0℃时应开启水套加热器,将水温加热维持至30℃左右適宜。 对照表格的柴油冷滤点,按当地较低温选定相应标号。如上海地区较低温为-5℃左右,购买-10#柴油。 对于放置在室外的柴油发电机组,应更全面考虑低温对整个输油路径的危害。除了需要根据往年较低温选用柴油标号外,对于室外输油管裸露部位、室外临时油箱等采取保温防护策略,防范产生突发的突破温度下限的状况。 应根据柴油发电机的特征和本地区的气候状况来选型粘度合适的机油,冬天低温地区宜操作低温性能优秀的润滑机油或专业防冻机油。此类机油黏度小,润滑性能好,起动阻力小,可以高效改进低温条件下柴油发电机的启动性能。比如,北方地区操作的是粘度等级为SAE15W-40的多级机油,适宜在严冬使用。 蓄电池较佳工作温度为20~40℃,随着环境温度的降低,其输出能力也相应地下降,导致柴油发电机起动装置动力不足;同时环境温度较低时,机油黏度变大,各摩擦负之间阻力加大,叠加了启动难度。必要时需对电瓶进行保温,保证能正常充电且有足够的输出电流,从而保证有足够的启动系统功率。 根据有关资料,0℃时铅酸电瓶损失约30%的功率,对于室外环境的柴油发电机组更需要重视,对于容量下降明显的在冬季之前及时更替新的起动电池。 对于柴油发电机组本体的加热装置或缸体温度设置监控点,加热系统损坏或加热器保险丝熔断致使无法加热的,能及时得到处置。启动电池和临时油箱宜设置温度监控,也可本地放置温度计便于巡检时进行查验。 寒冬冰雪灾害性低温气候期间,应增加柴油发电机组装置维保检查频次。提前更替柴油滤芯、机油过滤器、空气滤芯等常载部件,替换机油和防冻液冷却水。保持机组各部位清洗、干燥,电路接触良好,确保油机工作在较佳状态。 冬天冰雪低温气候期间,应增加专项柴油发电机组启动测试,及时解除机组安全隐患,确保在双路大电中断的状况下,康明斯发电机组可以及时起动**装备电源提供。 冷天注意关闭油机房门窗,要素允许的情形下,宜安装电动百叶窗,有利于柴发机房的保温隔热。冰雪天气期间应开展专项查看和巡视,防范机房门窗屋面、电缆沟等渗水或结冰。 对于冷起动性能方面的柴油发电机,其不能着车问题比柴油机突出;尤其是冷天低温下,柴油发电机润滑油的粘度大,加之柴油在低温要素下流动性差,如果气缸磨耗,压力不足。总之,柴油发电机在低温下是会发生难以起动的先天特征,但是也不是无法克服和防范的。因此,在低温环境情形下起动是相当困难的,较佳解除办法便是采取冷却机构安装预加热装置。柴油发电机对中检查、测定、组装及危害因素
摘要:不正确的对中将会造成过量的震动,从而缩短柴油发电机和发电机的轴承以及联接件的使用年限,而且经常需要重新对中。柴油发电机组良好的对中作业包括合适的调整垫片,正确的固定螺栓拧紧力矩,高精确的千分表,以及为轴承间隙、热膨胀和柴油发电机的其他特性留有余量。此外,在做任何测定或校正之前,所有的被测表面及配合表面必须完全干净,无润滑脂、油漆、氧化物或锈蚀和脏物,因为所有这些物质均可能造成测定不精确。 当发电机和柴油发电机的中心线是平行的但不一样心(见图1),会发生平行不对中,也称为孔不对中。 孔不对中可使用(见图2)所示的千分表进行检查。当固定千分表的轮子转动时沿飞轮外径上的几个点观察千分表的读数。根据经验作法,发电机的轴要比柴油发电机轴略高,这是因为:注:两部分较好一同旋转。这样可以解除千分表上因部件失圆造成的误差。采用非康明斯连轴器时,由于橡胶联轴器会造成错误的读数,因此在对中心时发电机要从柴油发电机上断开。 当发电机的中心线和柴油发电机的中心线),会出现角不对中,也称为面不对中。(1)角对中可以容易地用塞尺在两个部件联结处测到(见图4)。正确的对中应当是在联结轴周围四点检测到的值该当相同。(2)联轴器安装后,千分表从一个面到另一个面可指出所有角偏差。在任一种种状况下,读数都会受随测量点到旋转中心距离的影响。(3)在确定了柴油发电机和发电机之间的对中后,应检修曲轴的轴向窜动。确认联轴节的螺栓拧紧之后没有造成对止推轴瓦的轴向推力。 下面图5、图6、图7、图8显示出了四种不对中情况,并且可能发生在不止一个平面。基于此,检修对中时必须每90°一个间隔进行测量读数。 加工精确低的法兰会造成明显的不对中性,也不可能实现准确的对中。(1)端面跳动是指轮缘端面偏离轴中心线垂直线)径向跳动是指驱动轮的中心平行偏离轴中心线的距离。 当不对中出现时,必须检验飞轮、离合器或联轴节、被驱动件和轮毂的端面和径向跳动。端面和径向跳动必须要调校。飞轮上导向孔的径向跳动无法超过0.002英寸(0.05毫米),安装到飞轮上联结件的径向跳动不超过0.005英寸(0.13毫米)。法兰的端面跳动不超过0.002英寸(0.05毫米)。调节垫片 所有设备下的垫片的厚度较薄为0.76毫米(0.03英寸),较厚为3.2毫米(0.125英寸),防止在以后的调整中需要减少垫片时没有合适的垫片可用。垫片过厚在操作中可能会被压缩。垫片组应由防锈材料制成,并应小心装卸。柴油发电机 对中后,每个安装面必须承担其各自的负载。下图示出用以验证发电机或柴油发电机正确加垫的过程。当安装的垫片数合适后,在进行调整对准时应均等地加或减垫片。拧紧装备安装螺栓的步骤如下:(3)如果千分表指针读数在0.05毫米以内,重新拧紧螺栓,然后进行程序(4)。如果指针读数超过0.05毫米,在螺栓的支脚下加调节垫。松开所有螺栓,重复流程(1)到(3)。(4)如果指针读数在0.05mm以内,重新拧紧螺栓。如果指针读数超过0.05毫米,在螺栓的支脚下加调整垫。松开所有螺栓,重复流程(1)到(4)。 当螺栓被“拉长”至计算长度时,其拧紧功率是合适的。适当“拉长”能将驱动装备可靠地紧固到机座上。在这种状况下产生的夹紧力虽受到振动而致使活动也仍可保持不变,如果拧紧螺栓的力矩不足,振动时就不能保持夹紧力,而会逐渐松动并产生偏移,见图10。装配螺栓的位置 每一个柴油发电机或发电机的固定螺栓都有必须穿过实心的材料 。如果固定螺栓穿插过空心位置,就会引起变形。如图11所示。对中程序 在所在主要装置都装在机座上之后,就要进行最后的对中工作。柴油发电机应充满油和水,并处于准备工作状态。(1)柴油发电机和所有机械驱动的设备间的不对中性一定要达到较小。许多主轴和轴承的事故就是因为驱动装置的不准确对中造成的。在作业温度和带负荷下,不对中总是要造成震动和/或应力负载。(2)由于在柴油发电机的作业温度和带负荷下作业的柴油发电机没有精确可行的程序测量其对中性,所有康明斯的对中过程必须在柴油发电机停止和柴油发电机及所有发电机在环境温度下进行。(3)在没有读取千分表的读数时,将发电机尽量放到它的较终位置上。在发电机的每个安装表面下面应装有较薄0.76毫米和较厚3.2毫米的垫片。联轴节的装配 联轴节装配如图12所示。在进行对中检验时,其他联轴节的挠性元件必须拆卸。元件的“刚性”会妨碍精确的对中读数。最后的对中工作 用千分表支架装两个千分表以便同时检测孔和面的偏移。记录对中性读数的正确位置。(1)在读取端面读数之前,应确保用途在主轴端部的推力总是具有相同的方向。在顶部将两个千分表对零,并每隔90o(1.5弧度)读取一次读数。转动柴油发电机来转动整个设备。千分表 千分表可以检测到非常小的距离变化。进行轴的对中时,需要测定由于偏移而产生的微小距离的变化。千分表的装配必须牢靠,这样才能准确测出对中值。千分表支架(1)当固定在一个轴上并转动时,千分表支架必须有足够的刚性,才能牢靠地支承千分表。支架可以使千分表处于检测点位置,适当的支架是可以调整的,以便可以在不同中的传动系上进行检测。(2)千分表支架不能因为千分表的重量而弯曲。普通商用千分表支架在千分表转动时,可能会由于支承不牢而出现读数误差。不建议操作千分表磁性底座支架。(3)为了检测支架的刚性,可以将相同一组的支架和千分表旋转一个圈,同时读取支架端的联轴器读数。允许的较大读数小于0.025毫米(.0001英寸)。也可能需要在支架端的联轴器上,用螺栓临时联接一个刚性很好的基准臂,当读取对中读数时,用相同一组的支架和千分表来检测读数。 康明斯建议在进行对中性检测时,应使用如图13所示的支架和千分表。用两个12.7毫米(0.5英寸)直径的螺杆或螺栓来组装连接器。不同尺寸的轴可能需要制造不同的支架。千分表读数的正确性(1)有一个快速程序来检测千分表在检验面对中性时的读数的有效性。如下图,从给定的A、B、C、D四个不同点读数。在读数时,千分表必须返回A点,以确信读数回到0。(2)请记住这个快速检修法需读数B+D应等于C。(当检验对中性时,将驱动和被驱动轴一起旋转,这种方式得到的测定值是高效的)。千分表读数的说明 采用前主轴驱动时,千分表读数可能会显示出被驱动轴低于柴油发电机。这是因为千分表是装在被驱动轴上,而不是装在柴油发电机上,由于联轴结的结构,要反转千分表基准点,见图14。轴承间隙 发电机转子轴和柴油发电机主轴分别绕各自的轴承中心线转动,因此,它们的中心线该当是重合的。对中工作是在静止状态下进行的,这时主轴支承在其轴承的底部。工作时,曲轴并不是处在这个位置上。爆发压力、离心力以及柴油发电机油压力都力图将主轴提起使飞轮绕着它的线。 柴油发电机在静止时,飞轮和联轴器的净重会使主轴弯曲。这个影响必须在对中时得到补偿,因为在对中步骤中,它会导致导向孔或飞轮旋转外径比曲轴轴承的实际中心线低。因此康明斯建议应在装好联轴节时进行对中检验。如图16所示。3、 柴油发电机在相对轴旋转方向的反向扭转趋势和发电机在轴的旋转方向的旋转趋势就是反功率。它将自然地随着负载而增加,以及导致震动。这种震动在怠速时感觉不到,但在带负荷时可感觉到。这一般是因为在反功率功用下,底座强度不足而发生过度的底座挠度,从而改变中心线对中而造成的。这存在边对边的中心线偏差危害。在柴油发电机怠速(无负载)或停机时,偏差就会消失。4、 当柴油发电机和发电机达到作业温度时,热扩张或热膨胀也就随着出现。它同时向垂直和水平两个方向膨胀。垂直方向的膨胀在部件装配脚和它们各自的旋转中心线之间产生。这种膨胀的大小决定于所用的材料、发生的温升以及从旋转中心至安装脚的垂直距离。(1)垂直补偿包括将对中设备调至非零值。(2)曲轴水平方向的热膨胀从柴油发电机的止推轴承向另一端增长。当被设备连接到柴油发电机的这一端时,就要考虑这种热膨胀。如果发电机用螺栓固定到柴油发电机机体时,这种膨胀功能是轻微的,由于缸体和主轴差不多以相等的膨胀率膨胀。(3)水平补偿可采用一个允许驱动与被驱动装备之间作充分相对运动的联轴节。装配装置时,应考虑使水平方向热膨胀进入联轴节的作业区,而不远离联轴节作业区。否则,会引起曲轴止推轴承负载过量,和或使联轴节故障。如果考虑柴油发电机在热态对中检验时,使主轴仍具有端面间隙,则在冷态时就应该留足够的间隙。 随着社会经济的多元化发展,柴发机组与各个行业领域都休戚相关,柴发机组由柴油发电机、发电机、高弹性联轴器、公共底座等部件结构,柴油发电机发电机安装在公共底座上,高弹性联轴器用于柴油发电机主轴与发电机轴的连接,两者轴线与公共底座连接面平行,使得轴系处于水平自由状态,保证其安全稳定运行使用。为确保柴油发电机组的稳定运行,发电机组在装配时,柴油发电机曲轴与电机轴结构柴发机组的轴系,要求两者完全对中,若两者存在偏移或夹角,则发电机组运转时,对轴系将发生极大的损伤,同时对高弹性联轴器也出现损害,大大减轻其使用年限,严重危害发电机组运行的可靠性。官方提醒:未经我方许可,请勿随意转载信息!如果希望领悟更多有关柴发机组技术数据与产品资料,请电话联系出售宣传部门或访问康明斯发电机公司官网:柴油发电机冷却装置改善和效果提高的手段
摘要:对柴油发电机发烫进行冷却能大大降低冷却水和机油的散热量,减小柴油发电机的热损失,改进柴油发电机工作程序状况。冷却机构作为柴油发电机的重要结构部分,其用途效果不仅危害柴油发电机工作的可靠性,更直接影响其经济性能。康明斯公司通偏高温冷却试验和试车试验,结果表明冷却水温度对燃油经济性的影响极大。因此,提高冷却系统的效果会使柴油发电机动力性和经济性得到了充分发挥,可满足柴油发电机在各种工况下使用。 四冲程柴油发电机通过空气与燃料在汽缸内部的混合、燃烧,把燃料的化学能转变为热能,推动曲柄连杆机构运动,向外输出功率,并把废气排入大气中。在此步骤中,有相当一部分热量通过汽缸壁传给冷却水装置,由冷却液循环向周围的环境散热。易发的柴油发电机冷却系统由防锈水泵、柴油发电机冷却腔、调温器、散热水箱、冷却风扇等构成。 当冷却效果良好,柴油发电机能够运转在较佳作业温度时,柴油发电机汽缸内吸进的新鲜空气量充足,喷入汽缸的燃油能与涡动的空气充分混合并完全燃烧,输出较高动力;各部件受热均匀,变形小;各相对运动部件间的间隙符合规划要求、润滑油的润滑性能得到充分的发挥,润滑油不易变质,相对运动部件的磨损减少;排出的废气中对大气环境污染的成分减轻。 衡量现代柴油发电机运转的经济性能,除了指示耗油量、高效耗油率、指示效率、有效效率等经济性能指标,还必须考虑在运转程序中各相对运转部件的过量磨耗引起的零件损坏的损失,恶劣的工作环境引起润滑油提前变质而缩短操作周期的损失,柴油发电机在作业流程中因不完全燃烧生成的HC、NOx、SO2、CO等污染物造成对机件的腐蚀破坏,排放废气造成的环境污染等。无论是经济性能指标,还是柴油发电机在运行流程中引发的各种损失,都直接与柴油发电机的冷却效果有关。 柴油发电机的冷却装置水温偏低,容易增加废气排放、加剧零部件磨耗、减小功率输出,缩短柴油发电机的使用寿命及增加使用费用;水温太高同样会引起柴油发电机新的磨损。对水冷式柴油发电机较佳冷却液工作温度的试验结果表明,柴油发电机全工况较佳防锈水作业温度为86.3 ℃。有探讨表明,当水箱宝温度从80 ℃降到30 ℃时,零件的磨损转速会增加1~2倍。 在正常运转状态下,冷却水温度维持在80~90 ℃,柴油发电机的经济指标比过高。因为农用柴油发电机的工作受环境影响比较大,工作因素比较恶劣,对冷却液的循环路径及冷却强度的调节一般操作机械的调节方式,不能及时地根据柴油发电机的热负荷调节柴油发电机冷却效果,造成柴油发电机的运行功率不能充分发挥、额外损失增大;另外,使用者的使用管理错误,使冷却装置不能真正发挥其功用,进一步恶化柴油发电机工作条件,增加柴油发电机的额外损失,甚至危害到柴油发电机作业的可靠性。冷却系统对柴油发电机的危害主要表现在以下方面:(13)柴油发电机供油时间不正确,增长或提前过多致使在缸内燃烧不充分,在排气管燃烧发生发烫,危害冷却; 如果冷却机构中已经形成水垢,将严重影响康明斯发电机的冷却效果,应及时地进行处理。其清洁方法有两种。 清洁剂的配制与操作程序对于铝合金气缸盖的发电机,无法用酸碱性较大的清洁剂。 在缺少酸碱清洗剂的情形下,亦可使用有压力的清水来冲洗,但冲水压力不能超过0.3MPa(3kgf/cm2)。其步骤如下:① 放出冷却液箱的水箱宝,拆下散热器进、出水管,汽缸盖出水管、节温器,然后装回汽缸盖出水管。② 用压力不超过0.3MPa(3kgf/cm2)的清水从汽缸盖出水管灌进,冲洗水套,将积垢消除,直至水泵流出水不浑浊为止。 风扇皮带不能过紧或过松。过紧会加载皮带磨损,缩短使用寿命,增大了充电机和水泵的拉力,加载了充电机和水泵轴的磨损,同时也增加了内燃机功率的消耗;过松会使皮带打滑,充电机、水泵和风扇的速度减少,危害散热效率,使充电电压降低。因此,皮带过紧或过松时,必须进行调节。 风扇皮带松紧度的检查步骤,若不符合规定值,可旋松充电发电机支架上的固定螺钉,向外移动发电机时,皮带变紧,反之则变松。调好后,将固定螺钉旋紧,再复查一遍,如不符合要求,应重新调节,直至完全合格为止。 在发电机组中修、大修及水泵、风扇等处轴承润滑油脂不足时,应及时向水泵、风扇等处轴承注入润滑油脂(黄油),以减轻轴承的磨损。 应急康明斯发电机组冷却水换热装置,系统包括第一换热器、第二换热器、水泵、控制阀、滤清器、温度计和压力探头,冷却用中间水经过滤清器、水泵和控制阀后通过第二换热器、发电机组水道、第一换热器后回流冷却再循环,已持续对发电机组冷却;所述第一换热器可选的接入发电机组水道;控制阀、所述温度计、压力传感器设置在水管上且与控制箱电讯连接。 在整体构成上,该防冻液装置换热装置采用两套板式换热器、一台离心泵、及相对应仪器仪表和控制箱,在作业过程中,通过离心泵将中间水导入冷却水机构换热模块进行冷却,再将冷却后的水箱宝送回柴油发电机防锈水装置,以保证冷却水的流量、压力和温度,从而整个装置的用电负载,增加冷却液系统可靠性。通过两套板式换热器,能够减轻空间占用,提升转配安装灵活性,便于修复且对发电效率危害小。(1)冷却液尽量使用自来水等杂质少的软水。含盐分多的水,矿山或温泉附近的水对缸体和恒温器等有腐蚀功用,尽量不要操作。② 补充冷却水时,打开散热器端盖,将水缓缓灌入至端盖位置,(10L/MIJ)。这时,要注意预防杂质的混入,加水速度太快会混入空气,这也是致使发电机发烫的起因,发电机运转后水位可能会下降,怠速运转数分钟后可验看一下水位,不足时加以补充。④ 排除水箱宝装置内的空气时,松开发电机的出口水管或恒温器上的冷却液温度传感器的话,效果会更好。 提升柴油发电机的经济性能,不仅要提升柴油发电机的有用容量,减小柴油发电机的有效耗油率,还要减小柴油发电机在各种负载状况下的额外损失,减小对环境的污染。通过采用新型的冷却技术,对冷却系统进行改进,改善冷却机构的冷却性能,有利于提升能源的利用率,减轻污染物的排出,获得良好的经济效益。 通过对柴油发电机冷却水温度等实施实时监测,将水温等信号转变为电信号经柴油发电机ECM排除后,控制电控调温器电磁线圈的供电情况,及时、正确地获得与柴油发电机防冻液温度要求相匹配的阀门开度,控制冷却系统的水流循环手段;适时启动、关闭电动风机及改变风机速度,改进冷却强度,使柴油发电机获得良好的燃烧性能,提高能源的利用率。周天翼等[7]模糊控制机构的实机试验结果表明,设定控制温度为90 ℃,环境温度为15 ℃时,防冻液温可控制为(90±4) ℃,获得良好的控制精度。对柴油发电机冷却装置模糊控制讨论表明:冷却机构智能控制机构实现了散热能力控制的智能化,可以精确自动地调节冷却液的温度,把柴油发电机的工作温度限制在较佳阶段,增长了使用寿命,提升了工作效率,降低了损坏率。该控制机构可根据康明斯发电机组的运行转速、柴油发电机的防锈水温来综合控制冷却系统,从而达到减少电耗、减轻油耗的效果。具有性能稳定、工作可靠、节能潜力大等优势。 改变普通蜡式调温器的温度-升程曲线固定不变的情形,以获得能根据柴油发电机负载、转速等条件灵活控制的温度-升程曲线。通过在普通蜡式调温器的感应体中嵌入电控加温元件,采用柴油发电机ECU对防锈水温等数据测定、解除后,按原先设置在柴油发电机ECU内的温控map图,输出信号控制电控加温器的端电压,使石蜡融化的步骤不再是以柴油发电机的水箱宝温为主导,大大提高调温阀门的动作灵敏度。可以根据柴油发电机负荷、速度、水温高低要求,由柴油发电机ECM自动实现对加温器两端电压的控制,使其在0、4、9、12 v的范围内变化,电控蜡式调温器的反应时间由普通蜡式调温器的4.38 s降低到1.16 s,从而提前达到较佳工况,减轻损失。 采用电控阀门和电喷水泵取代传统的节温器和直驱水泵。改变水泵直接受柴油发电机驱动的限制,冷却装置效能不仅受柴油发电机速度控制,还受到柴油发电机的散热损失等危害。通过柴油发电机电喷单元对柴油发电机温度进行实时监测,对水箱宝流量及在不一样回路中的流量分配进行精确控制,满足不一样工况下柴油发电机的冷却要求,使柴油发电机冷起动时间缩短,不一样工况下柴油发电机工作温度波动小、工作效率高。对柴油发电机电喷冷却系统探求认为:与传统冷却系统冷却方式相比,清除水泵与曲轴间的耦合关系,通过精确控制水泵速度及电控阀门开度,在满足柴油发电机冷却需要的同时防锈水循环流量降到较小,使水泵平均功耗由1.50 kw降低至0.56 kw;柴油发电机水温在效率较高点小幅波动,从而有助于减小燃油消耗率和有害气体的排放。 柴油原理想的作业状态是汽缸盖温度低于汽缸套温度,偏低的缸盖温度有利于汽缸吸气和排气;偏高的气缸套温度有利于润滑油膜的形成,减小损伤。通过对柴油发电机冷却腔构成进行改善,采用分流式冷却设计,可以分别使汽缸盖和汽缸套获得合理的冷却液流量、压力和流场分布。 气缸盖底部喷油器孔与进、排烟阀座孔间是热负载较大的部位,必须优先得到高效的冷却保证,可以在气缸盖的冷却腔中设置一块带孔的隔板,这样在汽缸盖的冷却腔下部采用“横流水”设计以利于对高热负载部位的冷却;在冷却腔的上部采用“纵流水”设计以利于减小流动阻力。对于进入气缸套冷却腔的水流进口设计为切向倾斜,有利于形成环绕圆周方向的流动,使汽缸套周围的水流速度增大,提升换热系数。康明斯公司认为采用分流式冷却步骤,能够获得较高的汽缸体温度,使油耗减轻4%~6%,在部分负荷时hc排放减轻20%~35%。 随着柴油发电机的动力性能不断提升和适应日益严格的节能减排要求。传统的纯水、水与乙二醇混合液等冷却介质的传热性能已不能适应新的技术规格,寻找新型冷却介质备受各国关注。纳米流体是以一定步骤和比例在液体中添加纳米粒子而形成的一种均匀、稳定、高热导率的新型传热工质,如氧化铝+水+乙二醇、铜+水等纳米流体。由于传热效果好,可以把柴油发电机散热机构布置得更加紧凑;能在低压下运行及在较高温度下保持单相流动,减少热损失,提高热效率。康明斯公司通过对纳米流体(氧化铝+水+乙二醇)的探讨发现,对流换热系数能提高20%~25%;搭建的散热机构操作60 nm的纳米流体,在冷却要素较恶劣的情况下,可将水箱的平均温度降低5 ℃,空气出口温度下降7.9 ℃,能避免水箱的“开锅”产生,又能有效地改进柴油发电机舱的换热。康明斯公司研究发现,采用纳米流体的柴油发电机冷却系统可使重型发电机组的冷却机构的尺寸和净重减小10%,这将增加大于5%的燃烧效率;而减轻空气流动阻力、减轻冷却介质的流动损失及驱动风扇的损失,可节省约10%的油耗。 柴油发电机的动力性能能否得到合理的发挥、经济性能的好坏、废气污染物排放量的高低,很大部分还取决于柴油发电机使用者能否准确使用。通过专业技能的培训和相关政策、法规的宣传,让广大用户对四冲程柴油发电机的构成、工作原理、作业性能的影响条件、操作程序、平常维护保养的必要性等有比较清楚的认识。就冷却系统而言,散热器肋片的验查、散热器盖的密封性对冷却机构的危害、水垢的形成与危害、风扇叶片的检查、冷却水温度对柴油发电机工作的影响等都是专业技能培训的内容,使广大使用者认识到冷却系统对维持柴油发电机正常工作、提高柴油发电机经济性、减轻污染排放的必要性,在使用柴油发电机程序中,自觉主动按规范要求使用,提升柴油发电机的经济性能。 冷却机构对柴油发电机的操作性能、经济性能、废气排放有着直接的危害,通过采用电控蜡式调温器代替普通蜡式调温器、采用电喷硅油离合器的轴流式风机代替直接驱动风机、采用冷却腔分流式冷却布置、采用纳米流体等技术,使冷却效果与柴油发电机的作业性能更好地匹配,在作业程序中充分发挥柴油发电机的动力、减小废气排放,能够有效地提高柴油发电机的经济性能。另外,必须注重加强培训宣传,提升广大操作者的专业技能以及对柴油发电机经济性能的认识。柴油发电机差动保护机理和中性点接地要求
发电机保护装备是保证电力系统稳定运行的重要**途径之一,它详细是为了避免发电机因过载、短路、接地故障等因由而受到磨损,并在发生不正常情况时及时切除事故部分,保证柴油发电机及其相关的配电装置不受事故,确保康明斯发电机组正常供电不受影响。康明斯公司在本文介绍了高压柴油发电机的电气保护种类、机理及整定途径,然后结合某参数中心工程推荐了其差动保护和单相接地保护的配置措施,以供其他类似项目参考。 目前,民用及工业项目中使用的柴油发电机以低压柴油发电机为主,用途为应急电源,其价格过低;而大型参数中心的柴油发电机以高压柴油发电机为主,功能为后备电源,且以多台柴油发电机并联运转的程序运转,因此系统过低压发电机组复杂,图1是典型的高压机组供电系统一次性接线图。以上特性决定了后者需要更加完善的电气保护途径。与低压柴油发电机组相比,高压柴油发电机组的电气保护具有以下特征:(1)机组配置的控制界面、感应器功能强大,具备交流电压过高/太低停机、低频停机、超频停机/告警、逆功率停机和逆无功功率停机等功用,发电机组内部产生某些故障时基础上可由自身的控制器监测并进行保护。(2)根据相关国家规范的规定,1KW以上的发电机应装设纵联差动保护。大型数据中心内单台柴油发电机的功率段一般介于1600~2200kW之间,需配置差动保护,并将其作为发电机的主保护。(3)我国的低压大电配电装置以TN装置为主,因此低压康明斯发电机组多采用中性点直接接地的程序,如图2所示;我国的高压大电配电系统多为非直接接地装置,各服务商的柴油发电机对单相接地事故电流有各自的限值要求,因此高压发电机系统不采用中性点直接接地的程序,由此造成发电机单相接地时的事故电流较小,在工程设计中需要采用适当的单相接地保护办法限制这一事故。图1 柴油发电机供电装置一次接线 柴油发电机TN-S供电系统接地线 纵联差动保护反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路事故,其中相间短路对发电机的危害较大,差动保护可作为发电机内部相间短路故障的主保护。 考虑到实际运行中存在穿越电流、不平衡电流随外部短路电流增大和电流互感器饱和等条件,实际应用中,多选购具有比率制动特性的纵联差动保护。比率制动式纵联差动保护的动作电流随制动电流变化,保证外部短路事故不误动的同时又对内部短路故障有很高的灵敏度。图3为发电机纵联差动保护的接线图,规定一次电流流入发电机为正方向。Ⅰop.0分别为差动保护的动作电流和较小动作电流;Ⅰres.0、Ⅰres.1为第一拐点和第二拐点制动电流;K1、K2为第一拐点和第二拐点比率制动系数。 保护装置依次按相判别,当满足式(3)中任一个因素时,比率差动保护会动作。Ⅰunb也随之增大,采用二折线比率制动特征后,在大电流区域增大制动系数(制动斜率),能减少保护误动的概率。Ⅰop.0=(0.15~0.30Ⅰn),在微机保护中一般整定为0.20Ⅰn(发电机额定电流)。 从图4中可以看出,当拐点电流确定后,折线的斜率越大,保护动作区越小,制动区越大;反之亦然。在工程计算中,通常为安全可靠,取K1K2=0.5~0.7。 当发电机内部出现严重故障时,保护应立即动作于跳闸,该保护没有电气制动量,这种保护叫做差动速断保护。它的动作因素是任一相差动电流大于差动速断整定值Ⅰop.max 设备安装完毕后,完成保护数据设定,并完成各子装置的初步测试后,对整个发电机-电网-二级配电装置进行了联调联试;因为初期负载很小,只需投运2台发电机、4台变压器,故而还进行了部分装置的联调联试。在部分系统的联调联试程序中,当完成各机组逐台起动-并联后,空载投入变压器时出现1台发电机出口断路器跳闸的状况。 检验差动保护器的记录,发现动作缘由为差动保护动作,研讨联调联试举措后发现跳闸的缘由在于:发电机并车成功后,大电母线kVA变压器几乎同时空载合闸,短时间内出现了很大的励磁涌流。虽然发电机出口的电流互感器(发电机出租公司配套)与中性点互感器(开关柜销售中心配套)变比相同,但磁特征不一致,如铁心材料、响应比、饱和曲线等。在励磁涌流(具体成分为二次谐波)的功能下,差动回路上会出现严重的差动回路不平衡电流,差动电流/制动电流进入动作区,使差动保护器误动作。ⅠNT,假设励磁涌流均分到2台发电机上,每台发电机承受约6~12倍ⅠNT,而发电机的较大外部短路电流也仅为6.6倍ⅠNT,因此采用这种途径将严重危害差动速断保护的保护范围和灵敏性。(3)处置措施K2bⅠ1。其中Ⅰ2为每相差动电流中的二次谐波,Ⅰ1为对应相的差流基波,K2b为二次谐波制动系数整定值。当Ⅰ2与Ⅰ1的比值大于K2b时,可靠制动差动保护;当Ⅰ2与Ⅰ1的比值等于或小于K2b时,差动保护动作。K2b的值通常设置在15%~20%之间。 在综合比较各种策略的优缺点后,甲方重新采购了具有二次谐波制动功能的差动保护设备。此外,若变压器同时合闸,理论上有可能触发差动保护的速断保护,因此必须设置变压器为逐台投入,减轻励磁涌流。完善保护方法及变压器投入举措后,空载投入变压器时发电机出口断路器跳闸的状况不再出现。 单相接地时电力装置中出现频率较高的接地故障,单相接地保护程序与发电机组的接地方式密切相关。而中性点接地方法的选取是一个复杂的综合性问题,它涉及数据中心的安全性、可靠性、持续性、装置过电压水平、设备绝缘水平、单相接地电容电流对设备的故障程度等许多方面。对于数据中心内的10kV电压等级,主要可从供电连续性、与大电接地方法是否匹配、装备投资和对通信的危害等方面解析。 高压康明斯发电机组中性点直接接地,系统产生单相接地事故时会形成单相接地短路,短路电流非常大,对继电保护十分有利,非损坏相对地电压并不升高,不会造成间隙性弧光过电压。 高压柴油发电机组中性点消弧圈接地,中性点与接地点之间串入一个电抗器,来抵消电容电流,限制单相接地故障的短路电流。 中性点接地电阻器(如图5所示)是一种用于发电机与大地之间的一种保护型电器,适用于50/60hz输配电交流大电装置,多台机组的接地电阻连接如图6所示。中性点接地电阻器在柴油发电机组输配电装置正常作业时没有电流流过,而当柴油发电机组产生单相接地故障时,流过中性点接地电阻器的电流很大,一般用于短时作业制。分为搞电阻和低电阻两种, 其中,中性点高电阻接地,中性点与接地点之间串入一个阻抗较大的电阻,把单相接地故障的短路电流限制在5~20 A;中性点低电阻接地,中性点与接地点之间串入一个阻抗较小的电阻,把单相接地损坏的短路电流限制在100~1000A。 高压柴油发电机组中性点不接地,装置发生单相接地事故时单相接地电流为电容电流,当单相接地电流较小(不大于10A)时,系统可带故障运转1~2h,供电连续性较好,短处是发生单相接地损坏时易出现电弧,且接地电流较大时电弧不能自熄,致使产生间隙性弧光过电压,危害装置,破坏绝缘甚至造成多相短路。 如果赋予表3中各项相同的权重,可以看出不接地和高电阻接地方法的特点较多,实用在数据中心中使用。其中高阻接地是目前参数中心柴油发电机使用较多的接地程序。根据服务商要求,单相接地事故电流应限制在200A以内,不接地和高电阻接地程序都满足这一要求。综合各种条件考虑,本工程选用高电阻接地办法。本工程单个发电机供电装置的4台发电机采用共用接地电阻,通过各自的真空接触器控制接地电阻的投入或者切除。阶段,每台发电机单独运行,每台发电机的出口配置了带开口三角形绕组的电压互感器,通过互感器检测机端零序电压,检验是否有单相接地事故,若某机组的互感器反应出损坏信号,则该机组退出并列过程,出口断路器跳闸,发电机停机、灭磁。阶段,通常可采样零序电压或者零序电流来预判是否出现单相接地损坏,若采用零序电流判据,可发现出现单相接地故障的线路,接地信号作用于接地线路上发电机的出口断路器跳闸、发电机停机、灭磁。零序电流保护的原理是当产生单相接地时,流过事故线路的零序电流等于全系统非故障原件对地电容电流的总和。(2)单相接地保护整定 本项目的10kV电缆包含8条至变压器的电缆,2条**压冷冻水机组的电缆,总长约1.8km,截面120mm2,每根电缆的长度在150~220m之间,每个回路的电容电流ⅠCXR0=XC/3,约887Ω。此时ⅠR/ⅠC=3,弧光接地过电压和谐振过电压可低于2.5倍,单相接地事故电流ⅠD=9.66A。 按躲过被保护线路电容电流条件,计算线路零序电流保护定值为Ⅰact=Kact.....................(公式5) 式中:Krel为可靠系数,因为单条线;Ⅰcx为损坏线路的容性电流;ⅠD为单相接地事故电流;Ksen为零序保护的灵敏度系数。 将之前得到的数据代入式(4)可得,Ⅰact=2.8A,Ksen=3.4>2,满足规范中的灵敏度要求。3、接地电阻的选取(1)高压柴油发电机接地电阻的接地电流该当限制在发电机允许的范围内。电流如果过小,那么产生接地损坏时容易发生偏高的过电压,对用电设备不利,如果电流过大,会事故发电机。按照目前公司提供的发电机接地电流限值为100~400A,参数中心发电机系统一般使用100A接地电流,这是单相接地时的较大故障电流。(3) 接地电阻的温升,只有产生接地故障时接地电阻中才会发生接地电流。正常时接地电阻中无电流通过,且接地故障是在一定的时间内会切除,所以接地电阻选购短时间工作型,能够承受连续10s/100A即可。当发生事故时,接地电阻电压约为5.8kV,电流是100A,短时间的容量是580kW,接地电阻必须要求在此容量和温升下能够正常使用。(3)当接地接触器损坏不能合闸或已合闸的接地接触器故障时,此接触器应断开,同时闭合装置中任一台在线发电机组对应的接地接触器,保证装置中有1台发电机组的中性线)当一台发电机组故障而需从并车母排上解列时,发电机组需发出断开对应接地接触器的指令,同时闭合装置中任一台在线发电机组对应的接地接触器,保证装置的接地是通过在线发电机组的接地来实现。 高压发电机组在运转流程出现接地短路时,会对人身和设备造成巨大安全隐患。(1)如果购买不接地程序,那么系统出现接地事故时容易发生偏高的过电压,会导致用电装备异样或者对用电装置不利。(2)如果选型中性点N直接接地,高压发电机因电压为10KV,电压高,而发电机的内阻较小,当发生单相接地损坏时,会出现很大的接地电流。超过发电机极限而导致事故。 故而数据中心较为易见的接地方法是采用电阻接地,每台柴油发电机可以单独接地,也可以共用一个接地电阻,上述步骤,既可以避免接地故障致使的过电压,也可以通过接地电阻限制接地电流,当装置检验流过中线点的损坏电流时,可驱动继保动作。 柴油发电机是参数中心的备载电源,而且价格较为昂贵,通过电气保护办法保证其安全运行是电气设计中的一项重要作业。参数中心的高压柴油发电机与配电变压器的电气距离很近,且变压器装机功率2倍于发电机功率,因此需要采取必要的办法预防配电变压器空载合闸时引起差动保护误动作:一方面可逐台投入配电变压器,尽量降低励磁涌流;另一方面可采用二次谐波制动等判据,提高差动保护躲过励磁涌流的能力。数据中心的柴油发电机的接地方法需要与市电装置的接地步骤匹配,在大部分地区可采用高电阻接地程序。发电机正常运行时,线路出现单相接地后的损坏电流较小,需要采用小变比、高精度的零序电流互感器。在发电机起动但并未并机到发电机母线上时,可配置带开口三角形绕组的电压互感器,通过检验零序电压判定是否有单相接地损坏产生。康明斯发电机组中性点与大地之间的电气连接方法称为市电中性点接地方法,也可称为中性点运转方法。中性点采用何种接地方法,是一个涉及面非常广的技术经济问题。接地方法不一样将直接危害电压的过压值、电气装置绝缘水平、电网运转可靠性、继电保护的选用性和灵敏度,以及对通信线路的干扰。柴油发电机冷却系统的部件构成和大小循环原理
的冷却系统虽然是柴油发电机的辅助装置,但在保证柴油发电机正常工作中起着重要的功能,原理是及时地把发电机零配件所吸收的燃烧气体发生的热量进行散发,而促使发电机能够经常保持在合适的温度要素下工作,使其防范零部件温度过高的同时,也延迟了其操作周期,从而使发电机能够充分的发挥出其强劲稳定的功率。 柴油发电机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵增强冷却液的压力,强制防锈水在柴油发电机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、柴油发电机机体和气缸盖中的水套以及附属装备等结构。 冷却水严冬又称冷却水,是由防冻添加剂及预防金属发生锈蚀的添加剂和水构成的液体。它需要具有防冻性,防蚀性,热传导性和不变质的性能。经常操作乙二醇为具体成分,加有防腐蚀添加及水的防锈水。 发电机要求操作长效防冻防锈液,它是含有50%的水和50%的乙二醇的溶液(容积比),在标准大气因素下,沸点为108℃,冰点为-37℃。实验证明,这种防冻防锈液对各种金属和橡胶都无腐蚀作用,更换周期为2年。(1)推荐在大多数气候要素下操作50%乙烯乙二醇或丙烯乙二醇基的防锈水与50%纯净水的混合液作发电机的防冻液。对使用湿缸套的发电机建议还需要添加规定浓度的防腐蚀剂DCA4。某些新型冷却水可以不需要DCA4,如弗列加预混型冷却液; 使用这种长效防冻防锈液,可以防止冷却器内腔结垢,降低水套穴蚀和锈蚀;提升炎热季节时的沸点,在严冬时可以防冻;在密封良好的冷却系中,无需经常添加水箱宝,减小维护作业量。 从讲解冷却循环时,可以看出节温器是决定走“冷车循环”,还是“正常循环”的。节温器在80℃后开启,95℃时开度较大。节温器不能关闭,会使循环从开始就进入“正常循环”,这样就造成柴油发电机不能尽快达到或无法达到正常温度。节温器不能开启或开启不灵活,会使水箱宝不能经过散热器循环,造成温度较高,或时高时正常。如果因节温器不能着火而导致发热时,散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。 水泵的功能是对水箱宝加压,保证其在冷却系中循环流动。水泵的事故一般为水封的事故造成漏液,轴承毛病使转动异常或出声。在发生柴油发电机过热现状时,较先应当注意的是水泵皮带,察看皮带是否断裂或松动。 水泵进口希望能保持正压,规划时应尽可能提升散热器上水室的位置。发电机出水口与进水口之间的较大外部压力降不得超过35 kPa,否则将危害发电机的水泵进口压力和水箱宝循环转速。尽量不要将风扇装在水泵上,尽量不用水泵驱动空调压缩机,降低水泵承受的附加弯矩。 柴油发电机作业时,冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过,热的冷却水由于向空气散热而变冷。散热器上还有一个重要的小零件,就是散热器盖,这小零件很容易被忽略。随着温度变化,防冻液会“热胀冷缩”,散热器器因冷却水的膨胀而内压增大,内压到一定时,散热器盖开启,防冻液流到蓄液罐;当温度减少,水箱宝回流入散热器。如果蓄液罐中的冷却水不见减小,散热器液面却有减轻,那么,散热器盖就没有作业。 连接发电机与散热器之间的管路应尽量短而直,减小弯曲;总部署需要拐弯时,管子的曲率半径应尽可能大,以减小管道阻力,且管路的弯角处或截面变化处必须圆滑过渡;为了防止冷系统内产生气泡,从而对冷装置造成破坏和减小冷却效果,必须使发电机和散热器与副水箱相连的的排烟管不形成U字形组成,应采用平顺或逐渐上行程序。如确有必要,则应在发电机水道较高点设置放气阀,加注防冻液时应打开该放气阀,让发电机水套内的气体及时排出。 所有管路要有一定的柔性,以适应发电机和散热器之间的相对运动,避免散热器的管口振裂。水泵进水管应有一定的刚性,以免发电机作业时被吸扁。 散热器的管路可用成形胶管或金属接管加胶管接头;金属接管要进行防锈解除,外径和发电机进出水口部位的管径相同或稍大;成形胶管或胶管接头的内径应和发电机进出水口的外径相同或稍大;胶管壁厚应在5 mm以上,且加有一层纤维,胶管性能应符合HG/T2491标准,具有耐热、耐油性,能在-40℃~120℃温度下长久正常操作,耐压能力应超过300kPa;如管路较长时,应对冷却管路固定,固定间隔约500mm;金属接管插入连接胶管的长度应大于50 mm,并采用平板带式卡箍紧固,卡箍到胶管边缘的距离为5mm~10 mm。 柴油发电机组风扇的用途是扩大流经散热器芯部气体的空气流速,增强散热器的散热用途,康明斯发电机组风扇一般有着排风量大,冷却效果明显,且噪音小的特性,按康明斯发电机组型号和标定功率的不相同,可选型不相同型号型号的风扇,风扇有吸风式(如图3)和吹风式(如图4)这两种构造特征,使用者可按照需要在订购时随意选取1种。 冷却风扇首先要满足冷却系统对风量和压头的需要;同时要消耗功率小、风扇效率高,且有较宽的有效率区;风扇噪音小,重量轻,成本低等。目前普遍采用的有金属风扇和塑料风扇两种,风扇叶片应具有足够的强度,以防折断风叶。确定风扇直径与速度时,要注意风扇叶尖的圆周速度不大于91 m/s,否则对风扇噪音和强度都不利。风扇直径尽可能与散热器芯子迎风尺寸基本相同,以便风扇扫过的面积尽可能大地覆盖散热器芯子的迎风面积,使气流全面地通过散热器。风扇外径扫过的环形面积通常不小于散热器芯子迎风面积的55%。 为考虑冷却系整体阻力,通过散热器芯部的压差不应大于所选风扇特点曲线%;风扇的风压、风速等设计应按发电机在标定工况下和在最大功率工况下冷却水所需较大散热量来计算确定,并经柴油发电机冷却系统的试验评价来较终确定。 风扇护罩是为了增强风扇的冷却效率,使通过散热器芯部的气流均匀分布,并减轻发电机舱内热空气回流而设计的,因此,设计风扇护风罩时应注意技术的合理性。 对于前置发电机,风扇护风罩的布置分整体式和分开式两种;对于后置式发电机,一般都采用整体式。护风罩与风扇叶尖的径向间隙应尽可能小,以保证风扇冷却效率。当采用分开式护风罩时,风扇与护风罩无相对运转,其径向间隙应不超过风扇直径的1.5%,或者5 mm~10 mm;当采用整体式护风罩时,风扇与护风罩有相对运动,其径向间隙也不应超过风扇直径的2.5%,或者15 mm~20mm。操作员应经常严查风扇与护风罩之间的径向间隙,以确保发电机风扇与散热器产生相对位移时,风扇与护风罩之间不出现碰触。 风扇伸入护风罩的轴向位置,与进气效率有很大关系,对于吸风式风扇,风扇叶片的投影宽度应伸入护风罩内2/3为宜,对于吸风式风扇,风扇叶片的投影宽度应伸入护风罩内1/3为宜。 水温感应器其实是一个温度开关,当柴油发电机进水温度超出92℃以上,就会产生报警并强制停机。其作业机理如图5所示。 节温器组成如图6所示。当防冻液温度低于规定值时,节温器感温体内的石蜡呈固态,节温器阀在弹簧的用途下关闭发电机与散热器间的通道,进行小循环。当冷却水温度达到规定值后,石蜡开始熔化逐渐变成液体 ,体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩,在橡胶管收缩的同时对推杆功用以向上的推力。由于推杆上端固定,推杆对橡胶管和感温体出现向下的反推力使阀门开启,这时防冻液经由散热器和节温器阀,再经水泵流回发电机,进行大循环。 散热器压力盖通常位于上方(位置如图7所示),其用途是密封水冷装置并调节系统的作业压力,原理如图4所示。当发电机工作时,防锈水的温度逐渐升高。因为防锈水容积膨胀使冷却系统内的压力增高,当压力超过预定值时,压力阀开启,一部分水箱宝经溢流管流入补偿水桶,以预防冷却水胀裂散热器。当发电机停机后,防冻液的温度下降,冷却系统内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下出现真空时,真空阀开启,补偿水桶内的防冻液部分地流回散热器,可以防止散热器被大气压力压坏。 在无膨胀水箱的冷却系中,压力盖装在散热器上水室的加注口上,无膨胀水箱的冷却装置在安装规划时散热器上水室的加注口要高出发电机出水口的尺寸至少50毫米;在有膨胀水箱的冷却系中,压力盖装在膨胀水箱的加注口上。压力盖开启压力通常有0.5bar、0.7bar、0.9bar、1.05bar四种,应根据操作地区海拔高度购买,以补偿由于海拔高度上升导致的大气太力下降。讲解压力盖的开启压力为0.5bar~0.9bar,在高原地区操作时为1.05bar。同时,压力盖应带一个真空阀(即空气阀),线kPa。由于水箱宝经外溢和冷缩后,系统内将出现负压,外界空气可通过真空阀进入散热器或副水箱,使装置内压力与外界大气接**衡,这样对管路、密封垫及散热器等起到保护作用。如果发电机组在高原运转,则由于海拔高,冷却水的沸点减小,更需要采用压力盖。否则,要发生早期沸腾,发电机无法正常作业。 冷却装置除了对发电机有冷却功能外,还有保温的功用,由于过冷或过热,都会影响发电机的正常工作。这个流程详细是通过节温器实现发电机冷却装置大小循环的切换。什么是冷却系统的大小循环?可以简易理解为,小循环的冷却液是不通过散热器的,而大循环的防冻液是通过散热器的。冷却装置能根据当前的冷却液温度,实现系统的大、小循环,实现冷却强度的自动调整。 原理如图9所示。水箱宝温度过低时,柴油发电机需要一个暖机步骤,此时节温器关闭,冷却液循环路线:水泵—缸体、缸盖水套一缸盖水套出水管一节温器一水泵。由于不经过散热器,冷却液温度上升速度快。 机理如图10所示。当冷却水温度偏高时(80℃以上)时,节温器打开,防锈水循环路线:水泵—机体、缸盖水套—缸盖水套出水管—节温器—散热器—水泵。因为经过散热器,防冻液将从机件吸收的热量散发到大气中,有效地控制了柴油发电机温度。 在进行发电机冷却系统的管路连接中,对发电机和冷却装置散热器之间的连接管路,应确保其线路尽量为直形,尽量避免或减少弯曲,以确保装置运行中散热器中空气的排出;此外,对系统连接管路的选择设置,应尽量确保其管路具有较好的柔性,能够对发电机和装置散热器之间的相对运动及其性能要求高效适应;对发电机和散热器之间的距离设置相对较远,从而致使其管路连接相对较长的情况,应在管路布设中尽量沿着水流的方向向上合理翘起,尽量避免水平或者是呈凸形部署的情形发生,从而对系统管路的连接效果产生危害。通常情形下,进行冷却装置的管路连接中,对连接管路多会选择胶管或者是金属管,对金属管管路则需要增加胶管接头,且金属管伸入胶管接头的长度应超过50mm,而购买胶管作为管路的设计状况中,要求其管壁厚度在5mm以上;对管路连接距离较长的情形,还需要在中间进行固定支撑搭设运用,其支撑距离一般控制为500mm。 总之,冷却装置在发电机运转的良好性能支持以及整体性能增强等方面,都具有十分重要的功能和影响,并且良好的冷却系统规划和运行,能够对发呆安机组运行中的有关事故问题进行高效避免。尤其是随着发电机性能不断优化和提升,受涡轮增压器的应用影响,其发电机在发电机组运转中的热负荷增加更为明显。