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從4個方面來分析并比較發(fā)電機的風冷和水冷系統(tǒng)
廣西貴港柴油發(fā)電機過冷或者過熱(即發(fā)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(tǒng),能夠保證發(fā)電機始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機經濟性能,動力性能,工作可靠性指標等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機在各種工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥龋鋮s系統(tǒng)既要防止發(fā)電機過熱,又要防止冬季發(fā)電機過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對廣西貴港柴油發(fā)電機進行冷卻,保證廣西貴港柴油發(fā)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(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機公司結合風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)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(tǒng)構造:水冷廣西貴港柴油發(fā)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(jié)溫器等專用零部件,構造復雜;風冷廣西貴港柴油發(fā)電機則省去許多部件和環(huán)節(jié),結構相對簡單,但風冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)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(tǒng)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(fā)電機內部噪音,相對來說水冷廣西貴港柴油發(fā)電機的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強,功率更高,風冷系統(tǒng)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(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強度高,發(fā)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(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風冷系統(tǒng)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(shù)大概為水的傳熱系數(shù)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(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風冷系統(tǒng)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(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機,需要定期檢查冷卻液的質量,低溫環(huán)境下風冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風冷系統(tǒng)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,廣西貴港柴油發(fā)電機在露點以下的工作時間也大大縮短了,因而風冷系統(tǒng)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(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)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(tǒng)使用壽命更長。
曲軸的形狀和發(fā)動機的發(fā)火次序
曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、氣缸數(shù)、氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機工作平穩(wěn)性的要求。
對四沖程發(fā)動機,曲軸每轉兩轉就是一個工作循環(huán),每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機有i個氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發(fā)動機的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動機的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機,缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內,1、4缸的曲柄銷朝上時,2、3缸的朝下,1、4缸與2、3缸相隔1800。這種發(fā)動機可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序為1-3-4-2,習慣上以1缸為準,l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動機的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復始地工作著。
如將上述2、3缸的工作過程互換,則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能,是因為2、3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸機可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發(fā)動機來說,由于發(fā)火次序還與氣門機構的安排等有關,因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機時,必須了解它的發(fā)火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負荷方面,沒有什么區(qū)別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機,發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(每個平面內2個),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當1、6缸的曲柄銷朝上時,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產6缸機都采用這種曲軸和發(fā)火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當然,上述兩種6缸機的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實際發(fā)動機上幾乎沒有應用,因而不作介紹。
按發(fā)火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現(xiàn)象是容易理解的。因為各氣缸間做功行程的間隔是1200,而每個氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個600中,兩個氣缸都在做功,前一個氣缸做功末完,后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機,大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8,其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動機左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以V形8缸機只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內。
V形8缸機常用的發(fā)火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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廣西貴港柴油發(fā)電機講述深入了解技術的幾大問題
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一、兩臺發(fā)電機組并機使用的條件是什么?用什么裝置來完成并機工作?
答:并機使用的條件是兩臺機瞬間的電壓、頻率、相位相同。俗稱“三同時”。用專用并機裝置來完成并機工作。一般建議采用全自動并機柜。盡量不用手動并機。因為手動并機的成功或失敗取決于人為經驗。筆者以20多年從事電力工作的經驗斗膽放言,廣西貴港柴油發(fā)電機手動并機的可靠成功率等于0。決不能以市電大電源系統(tǒng)可用手動并機的概念來套用小電源系統(tǒng),因為二者的保護等級完全不一樣的。
二、三相發(fā)電機的功率因數(shù)是多少?為提高功率因素可以加功率補償器嗎?
答:功率因素為0.8。不可以,因為電容器的充放電會導致小電源的波動。及機組振蕩。
三、為什么我們要求,機組每運行200小時后,要進行一項所有電器接觸件的緊固工作?
答:廣西貴港柴油發(fā)電機組屬振動工作器。而且很多國內生產或組裝的機組該用雙螺母的沒用。該用彈簧墊片的沒用,一旦電器緊固件松懈,會產生很大的接觸電阻,導致機組運行不正常。
四、 為什么發(fā)電機房必須保證清潔、地面無浮沙?
答:柴油機若吸入臟空氣會使功率下降;發(fā)電機若吸入沙粒等雜質會使定轉子間隙之間的絕緣破壞,重者導致燒毀。
五、為什么建議用戶在安裝時采用中性點接地?
答:1)新一代發(fā)電機自我調節(jié)功能大大增強;
2)實踐中發(fā)現(xiàn)中性點接地機組的雷電故障率偏高。
3)接地質量要求較高、一般用戶無法辦到。不的工作接地不如不接地。
4)中性點接地的機組會掩蓋負荷的漏電故障及接地錯誤,而這些故障和錯誤在市電大電流供電情況下無法暴露。
六、 對中性點不接地機組,使用時應注意什么問題?
答:零線可能帶電、因為火線與中性點之間的電容電壓無法。操作人員必須視0線為帶電體。不能按市電習慣處理。
七、UPS與廣西貴港柴油發(fā)電機如何功率配套,才能保證UPS輸出穩(wěn)定?答:1)UPS一般用視在功率KVA表示,先把它乘0.8換算成與發(fā)電機有功功率一致的單位KW。
2)若采用一般發(fā)電機,則以UPS的有功功率乘以2來確定所配發(fā)電機功率、即發(fā)電機功率為UPS功率的二倍。
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