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廢氣渦輪增壓器在發(fā)電機組上的工作原理
在柴油機型號中,凡有“T”字的都表示該型號柴油機裝配了廢氣渦輪增壓器。
1.廢氣渦輪增壓器的工作原理
廢氣渦輪增壓器由渦輪和壓氣機兩個接觸部分組成。渦輪的進氣口與柴油機的排氣管相連接,空氣壓縮機的出氣口與柴油機的進氣管相連接。由于柴油機排出的廢氣仍有一定能量,便驅(qū)動廢氣渦輪旋轉,同時為了又帶動同軸上的空氣壓縮機旋轉,空氣壓縮機對吸進的新鮮空氣進行壓縮,使其密度提高,從而提高了進氣壓力,增加了充氣量,以提高柴油機功率。由上述可以看出,廢氣渦輪增壓器是利用柴油機排出的廢氣來驅(qū)動的,渦輪增壓器與柴油機之間無任何機械傳動關系。
2.康明斯柴油機廢氣渦輪增壓器的構造
實際的廢氣渦輪增壓器除了渦輪的空氣壓縮機外,還設有支撐裝置。密封裝置、西藏林芝當?shù)貪櫥到y(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。康明斯柴油機所以廢氣渦輪增壓器雖然型號不同,但基本結構相似。渦輪一端安裝在排氣岐管的凸緣上,空氣壓縮機一端安裝在進氣岐管上。
固定在增壓器上的銘牌上有零件編號、西藏林芝當?shù)叵盗芯幪?、西藏林芝當?shù)匦吞柤捌渌f明。
渦輪部分:由渦輪葉輪及軸、西藏林芝當?shù)販u輪殼等零件組成。
空氣壓縮機葉輪是用防松螺母固定在廢氣渦輪軸上,構成廢氣渦輪增壓器的轉動部分稱為轉子。
支撐裝置:由裝在中間殼中的分別靠近空氣壓縮機端和我聊端的軸承。護板、西藏林芝當?shù)刂雇票P等所組成。支撐裝置使轉子可靠地定位于中間殼上,限定轉子工作時在軸向和徑向的活動范圍。
密封裝置:由油封總成、西藏林芝當?shù)貧夥猸h(huán)等所組成。壓氣機端的密封裝置主要是密封壓氣機內(nèi)高壓空氣和防止油腔的機油進入壓氣機。渦輪端密封裝置使防止高溫廢氣進入油腔,以確保機油質(zhì)量。
潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng):所以KTTA型柴油機的增壓器均有機油冷卻和潤滑,機油通過軸承殼進行循環(huán)。
增壓器采用浮動軸承的原因是:當增壓器轉速超過4000r/min時,如采用非浮動軸承,則軸表面與軸承內(nèi)表面間的滑動速度是相當高的,軸承很容易磨損,普通的滑動軸承難以勝任。采用浮動軸承用鉛錫合金制作的軸承裝在軸承殼內(nèi),而軸3支撐在軸內(nèi)作高速轉動。軸承與軸之間、西藏林芝當?shù)剌S承與軸承之間均由間隙,具有壓力的潤滑油從軸承殼上部的管接頭進入軸承內(nèi)、西藏林芝當?shù)赝忾g隙。在柴油機運轉過程中,在軸承的內(nèi)、西藏林芝當?shù)赝忾g隙、西藏林芝當?shù)卦诓裼蜋C運轉過程中,在軸承的內(nèi)、西藏林芝當?shù)赝忾g隙中均形成油膜,起著軸承的作用。
浮動軸承分全浮動軸承和半浮動軸承。全浮動軸承以一定轉速轉動,而半浮動軸承則不轉動,此次軸承常采用整體浮動套,其一端為方形結構。在同樣的情況下,半浮動軸承的機械損失小于全浮動軸承。浮動軸承與普通滑動軸承相比,具有溫度
低、西藏林芝當?shù)啬Σ凉π?、西藏林芝當?shù)毓ぷ骺煽俊⑽鞑亓种ギ數(shù)乜拐裥院眉安鹧b維修方便等優(yōu)點。
發(fā)動機可有兩只或四只增壓器。如果發(fā)動機有四只增壓器,則裝在排氣岐管上的兩只增壓器是高壓增壓器,安裝在支架上的兩只增壓器是低壓增壓器。
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柴油發(fā)電機組的機組功率標定
油機發(fā)電機組是由柴油發(fā)電機和同步發(fā)電機組合而成的。柴油發(fā)電機允許使用的 功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制,因此,需規(guī)定允許連續(xù)運轉的 功率,稱為標定功率。
柴油發(fā)電機不能超過標定功率使用,否則會縮短其使用壽命,&至可能造成事故。
1.柴油機的標定功率
標準規(guī)定,在柴油發(fā)電機銘牌上的標定功率分為下列四類:
(1)15分鐘功率即柴油發(fā)電機允許連續(xù)運轉15分鐘的 有效功率。是短時間內(nèi)可能超負荷運轉和要求具有加速性能的標定功率,如汽車、西藏林芝同城摩托車等柴油發(fā)電機的標定功率。
(2)1小時功率即柴油發(fā)電機允許連續(xù)運轉1小時的 有效功率。如輪式拖拉機、西藏林芝同城機車、西藏林芝同城船舶等柴油發(fā)電機的標定功率。
(3)12小時功率即柴油發(fā)電機允許連續(xù)運轉12小時的 有效功率。如電站機組、西藏林芝同城工程機械用的柴油發(fā)電機標定功率。
(4)持續(xù)功率即柴油發(fā)電機允許長時間連續(xù)運轉的 有效功率。
對于一臺機組,柴油機輸出的功率是指它的曲軸輸出的機械功率。根據(jù)GB1105-74規(guī)定,電站用柴油機的功率標定為12小時功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kPa,環(huán)境氣溫為20℃,相對濕度為50%標準工況下,柴油機以額定轉速連續(xù)12小時正常運轉時,達到的有效功率,用Ne表示。
美國康明斯NT系列柴油機,其功率分為持續(xù)功率和備用功率,兩者功率之比為0.91:1,相當于我國12小時功率和持續(xù)功率之分。
2.交流同步發(fā)電機的額定功率
交流同步發(fā)電機的額定功率是指在額定轉速下長期連續(xù)運轉時,輸出的額定電功率,用PH表示。
根據(jù)機組的運行環(huán)境和技術要求,機組輸出的額定功率,由下式進行計算:
PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw)
式中PH—同步交流發(fā)電機輸出的額定功率(kw);
NeH—柴油機輸出的額定功率(PS);
K1—單位變換系數(shù)(即kW/PS)K1=0.736;
K2—柴油機功率修正系數(shù);
K3—環(huán)境條件修正系數(shù);
n—同步交流發(fā)電機的效率;
Np—柴油機風扇及其他輔助件消耗的機械功率(PS)。
通常我們把柴油機輸出額定功率(PS)與同步交流發(fā)電機輸出的額定功率(kw)之比,稱為匹配比,用K表示,即
K值的大小受當?shù)卮髿鈮毫?、西藏林芝同城環(huán)境溫度和相對濕度等多種因素的影響,對于在平原上使用一般要求的機組,通常K值取1.6對使用要求較高的機組K值應取2。
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