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氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導讀:發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機氣缸套零件外,還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關注,尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機的重要問題,引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機普遍存在的嚴重問題。隨著柴油發(fā)電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化,氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的首要問題,嚴重地影響柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來,高速、輕型大功率柴油發(fā)電機,不論是開式冷卻還是閉式冷卻,氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔,甚至柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢,此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1.穴蝕部位:缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上,一般集中在柴油發(fā)電機的左右側(cè)方向,特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方;冷卻水進口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應的缸壁上;缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外,不應忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學不均勻性導致的宏觀和微觀電化學腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進行均會加重缸套的腐蝕。此外,冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1)一般穴蝕機理:迄今為止,關于穴蝕機理的論述很多,其中較為普遍接受的一種理論認為:機件發(fā)生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中,并與液體有相對運動,或機件在液體中受到某種能量的傳遞作用,形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū),液體汽化形成氣泡,或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來;在另一瞬間形成高壓時,空泡、氣泡被壓縮,泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅,這時周圍液體急速沖向潰滅處,產(chǎn)生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊,使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時,金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學腐蝕,兩種腐蝕交替進行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構(gòu)成冷卻水空間,在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時,由于缸套和活塞之間的間隙,活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè),使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小,冷卻水相應交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓,被壓縮時形成瞬時高壓。此外,冷卻水進口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化,也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡,瞬時高壓時氣泡潰滅,缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學腐蝕作用而破壞。 3.影響缸套穴蝕的因素:生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞,即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機的工藝參數(shù)等有關。 1)缸套振動。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因,缸套振動強度與以下各點有關:(1)活塞與氣缸套之間的配合間隙:活塞在氣缸中運動時,活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度。活塞質(zhì)量固定不變,但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以,活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大,活塞橫擺加速度大,沖擊前壁能量大,則缸套振動增強。(2)缸套剛度:缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大,受活塞沖擊時缸套變形小,振動小,可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關外,還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關,缸壁厚度增加,支承跨距縮短,缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機缸套與缸體鑄成一體,缸套剛度增大,可有效地防止穴蝕。(3)冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄,水流速度增高,容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機設計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應小于2m/s,水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm,各處均勻一致,水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū),有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm,大大降低缸套穴蝕。 2)冷卻水溫度與壓力:冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進程,但也不宜長期水溫過低。實驗表明,鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50~60oC時穴蝕嚴重,隨著水溫的升高,穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā),冷卻水腔淡水溫度在80~90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成,減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4.防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進來防止和降低缸套穴蝕外,對柴油發(fā)電機氣缸套穴蝕,還可采用以下措施: (1)缸套外圓表面覆蓋保護層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開,或使缸套外圓表面強化,可有效地防止電化學腐蝕與穴蝕。 (2)在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護防止電化學腐蝕;例如柴油發(fā)電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 (3)在冷卻水中加入緩蝕劑;例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑,使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護膜,不僅可以防止電化學腐蝕,而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用,從而減輕穴蝕。 結(jié)論:在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多,選用時依具體機型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定,以取得良好效果。
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靜音式柴油發(fā)電機組是怎樣工作的 靜音式發(fā)電機組的工作原理是什么,下面維曼廣西欽州發(fā)電機出租為你介紹它是怎樣工作的。在靜音柴油發(fā)電機組汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在靜音柴油發(fā)電機組活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。柴油發(fā)電機組各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。這樣柴油發(fā)電機就完成了一個工作循環(huán)。 隨著一個又一個工作循環(huán)重復進行,靜音柴油發(fā)電機組連續(xù)運轉(zhuǎn)。柴油機的控制核心是通過控制噴油泵來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,一般分為機械調(diào)速和電子調(diào)速。電子調(diào)速器采用雙閉環(huán)控制,用轉(zhuǎn)速傳感器檢測柴油機轉(zhuǎn)速,把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成比例的電信號,將之與給定的標準轉(zhuǎn)速信號比較,得出偏差信號,再與柴油發(fā)電機組執(zhí)行器的位置反饋信號相加,以合成后的信號作為執(zhí)行器動作的輸入信號,通過控制柴油發(fā)電機組噴油泵齒桿位置來調(diào)節(jié)供油量,從而達到調(diào)速穩(wěn)速的目的。目前國外柴油機也引用了先進的發(fā)動機的“電噴”控制技術,在帶載特性、節(jié)約燃油和環(huán)保排放以及降低噪音等方面性能卓越。發(fā)電機組的有功調(diào)節(jié)就是對柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。 靜音柴油發(fā)電機組是由內(nèi)燃機和同步發(fā)電機組合而成的,內(nèi)燃機的 功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制,稱為額定功率,交流同步發(fā)電機的額定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下,長期連續(xù)運轉(zhuǎn)時,輸出的額定功率,通常把柴油機組輸出額定功率與同步交流發(fā)電機輸出的額定功率之間,稱為匹配比。 靜音柴油發(fā)電機組屬自備電站交流供電設備的一種類型,是一種小型獨立的發(fā)電設備,以內(nèi)燃機作動力,驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電。將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油發(fā)電機組的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應’原理,發(fā)電機就會輸出感應電動勢,經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。 作為一種小型發(fā)電設備,靜音柴油發(fā)電機組是以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設備,若連續(xù)運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。如果使用者需要長時間不間斷使用,則需要配置常用型發(fā)電機組,也就是應機組應該要考慮到長時間工作機組功率下降這一點了。柴油發(fā)電機組常用功率和備用功率的關系是:比如用戶需要100KW柴油發(fā)電機組,常用100KW的柴油發(fā)電機組備用功率。100KW*110%=110KW。也就是備用。100KW的柴油發(fā)電機組的常用功率為90KW。
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