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根據(jù)用戶的提問結(jié)合實(shí)際為用戶計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)組的容量
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【摘要】根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)容量選擇的基本原理,結(jié)合工程實(shí)例…根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)容量選擇的基本原理,結(jié)合工程實(shí)例分析柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷計(jì)算,分別計(jì)算消防負(fù)荷與平時(shí)重要負(fù)荷,綜合考慮選擇柴油發(fā)電機(jī)容量.現(xiàn)代社會(huì)處處需要用電,電能變得越來越不可缺少.而供電系統(tǒng)的要求也越來越高,于是柴油發(fā)電機(jī)組在醫(yī)院、甘肅蘭州賓館、甘肅蘭州酒店、甘肅蘭州房地產(chǎn)、甘肅蘭州工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大,并主要以主要電源、甘肅蘭州備用電源為存在于實(shí)際項(xiàng)目中,備受用戶青睞.作為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作者,柴油發(fā)電機(jī)組容量的正確選擇就顯得尤為重要
客戶的提問:柴油發(fā)電機(jī)的容量選擇迷茫中,師傅跟我說按照負(fù)荷的3-4倍選就行,說是考慮啟動(dòng)電流。消防泵房用柴油發(fā)電機(jī)。消防泵75KW*2(星三角啟動(dòng),一用一備),穩(wěn)壓泵1.1KW*2(一用一備),排污泵2.2KW,照明1KW。總功率算出來75+1.1+2.2+1=79.3KW。還有兩臺(tái)補(bǔ)水泵45KW(星三角啟動(dòng),一用一備),備注的是補(bǔ)水泵不得與消防泵同時(shí)啟動(dòng)。選擇的柴油發(fā)電機(jī)組的功率為250KW。各位前輩,這個(gè)發(fā)電機(jī)功率可以嗎?能否把補(bǔ)水泵和消防泵一起算(就是可以同時(shí)啟動(dòng)),選擇發(fā)電機(jī)?
一、甘肅蘭州設(shè)置原則
一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電,二類高層建筑應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電?!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16—92 3.1條規(guī)定:一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電,當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞;二級(jí)負(fù)荷條件允許時(shí),也宜采用二路電源來供電,特別是消防用的二級(jí)負(fù)荷,更應(yīng)該按兩個(gè)回路要求供電;一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,除上述兩個(gè)電源外,還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定,筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則:
(1)當(dāng)民用建筑需按一級(jí)負(fù)荷要求供電時(shí),若城市電網(wǎng)能提供二路獨(dú)立電源(一用一備或相互備用),則可不設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組;但當(dāng)一級(jí)負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時(shí),則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。
(2)當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時(shí),為滿足對(duì)一、甘肅蘭州二級(jí)負(fù)荷的供電要求,一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組,此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。
(3)大、甘肅蘭州中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時(shí)不造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,也宜設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨(dú)立,有時(shí)一個(gè)電源故障或檢修時(shí),另一電源有可能同時(shí)故障,因此,即使有兩路或以上電源供電,為確保民用建筑中消防及其他重要設(shè)備(如智能化設(shè)備、甘肅蘭州通訊設(shè)備等)的可靠供電,一般都設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。
二、甘肅蘭州容量選擇
自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇,目前 尚無統(tǒng)一的計(jì)算公式:有的簡單地按電力變壓器容量的10%-20%確定;有的按消防設(shè)備的容量相加;有的則根據(jù)投資者的意愿選擇,造成了自備發(fā)電機(jī)組容量選擇的不準(zhǔn)確性,若容量選擇太大造成一次投資浪費(fèi),選擇太小則在事故時(shí)滿足不了使用要求。那么,如何選擇自備發(fā)電機(jī)組的容量呢?
(一)方案或初步設(shè)計(jì)階段 自備發(fā)電機(jī)的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0%-20%計(jì)算。
(二)施工圖階段
(1)建筑物的用電負(fù)荷可分為三類: 類為保安型負(fù)荷,即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備和可靠運(yùn)行的負(fù)荷,如消防水泵、甘肅蘭州消防電梯、甘肅蘭州防排煙設(shè)備、甘肅蘭州應(yīng)急照明、甘肅蘭州通訊設(shè)備、甘肅蘭州重要的計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運(yùn)行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明、甘肅蘭州部分電梯、甘肅蘭州通道照明;第三類為一般負(fù)荷,即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷,例如:空調(diào)、甘肅蘭州水泵及其他一般照明、甘肅蘭州動(dòng)力設(shè)備。計(jì)算自備發(fā)電機(jī)組的容量時(shí), 類負(fù)荷必須考慮在內(nèi),即必須采用柴油發(fā)電機(jī)組:第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定,若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定,則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi),但若將 類、甘肅蘭州第二類負(fù)荷簡單相加來選擇柴油發(fā)電機(jī)容量,則所選容量偏大,因?yàn)樵谙罓顟B(tài)時(shí),只需保證消防設(shè)備的運(yùn)行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時(shí),消防設(shè)備不使用??梢赃x擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機(jī)組的容量。設(shè)備容量統(tǒng)計(jì)出來后,根據(jù)實(shí)際情況選擇需要系數(shù)Kx(一般取0.85-0.95),計(jì)算出計(jì)算容量Pj=KxP∑,自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率按下式計(jì)算P=kPj/η式中: P—自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率kw; Pj—負(fù)荷設(shè)備的計(jì)算容量kw; P∑—總負(fù)荷kw; η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺(tái)取1; k—可靠系數(shù),一般取1.1。
(2)按 的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要,計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW) Pm—起動(dòng)容量 的電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)的容量(kw); η∑一總負(fù)荷的計(jì)算效率,一般取0.85; cosΨm —電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功率因數(shù),一般取0.4; K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù); C—全壓起動(dòng)C=l.0,Y—△起動(dòng)C=0.67,自耦變壓器起動(dòng)50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。
(3)按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線容許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw) Pn一造成母線壓降 的電動(dòng)機(jī)或成組起動(dòng)電動(dòng)機(jī)組的容量(kw) K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù); Xd″—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗,一般取0.25; E—母線允許的瞬時(shí)電壓降,有電梯時(shí)取0.20,無電梯時(shí)取0.25.在實(shí)際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)能力
三、甘肅蘭州工程實(shí)例:以某工程為例,該工程建筑面積10000m2,12層,為二類高層,保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷,其容量為191kw, 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為噴淋泵37kw,采用自耦降壓80%抽頭降壓起動(dòng)。
(1)按計(jì)算負(fù)荷計(jì)算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要計(jì)算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw 根據(jù)以上計(jì)算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺(tái),因此可選一臺(tái)250kw機(jī)組。
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廢氣渦輪增壓器在發(fā)電機(jī)組上的工作原理
在柴油機(jī)型號(hào)中,凡有“T”字的都表示該型號(hào)柴油機(jī)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(jī)兩個(gè)接觸部分組成。渦輪的進(jìn)氣口與柴油機(jī)的排氣管相連接,空氣壓縮機(jī)的出氣口與柴油機(jī)的進(jìn)氣管相連接。由于柴油機(jī)排出的廢氣仍有一定能量,便驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪旋轉(zhuǎn),同時(shí)為了又帶動(dòng)同軸上的空氣壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn),空氣壓縮機(jī)對(duì)吸進(jìn)的新鮮空氣進(jìn)行壓縮,使其密度提高,從而提高了進(jìn)氣壓力,增加了充氣量,以提高柴油機(jī)功率。由上述可以看出,廢氣渦輪增壓器是利用柴油機(jī)排出的廢氣來驅(qū)動(dòng)的,渦輪增壓器與柴油機(jī)之間無任何機(jī)械傳動(dòng)關(guān)系。
2.康明斯柴油機(jī)廢氣渦輪增壓器的構(gòu)造
實(shí)際的廢氣渦輪增壓器除了渦輪的空氣壓縮機(jī)外,還設(shè)有支撐裝置。密封裝置、甘肅蘭州潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。康明斯柴油機(jī)所以廢氣渦輪增壓器雖然型號(hào)不同,但基本結(jié)構(gòu)相似。渦輪一端安裝在排氣岐管的凸緣上,空氣壓縮機(jī)一端安裝在進(jìn)氣岐管上。
固定在增壓器上的銘牌上有零件編號(hào)、甘肅蘭州系列編號(hào)、甘肅蘭州型號(hào)及其他說明。
渦輪部分:由渦輪葉輪及軸、甘肅蘭州渦輪殼等零件組成。
空氣壓縮機(jī)葉輪是用防松螺母固定在廢氣渦輪軸上,構(gòu)成廢氣渦輪增壓的轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子。
支撐裝置:由裝在中間殼中的分別靠近空氣壓縮機(jī)端和我聊端的軸承。護(hù)板、甘肅蘭州止推盤等所組成。支撐裝置使轉(zhuǎn)子可靠地定位于中間殼上,限定轉(zhuǎn)子工作時(shí)在軸向和徑向的活動(dòng)范圍。
密封裝置:由油封總成、甘肅蘭州氣封環(huán)等所組成。壓氣機(jī)端的密封裝置主要是密封壓氣機(jī)內(nèi)高壓空氣和防止油腔的機(jī)油進(jìn)入壓氣機(jī)。渦輪端密封裝置使防止高溫廢氣進(jìn)入油腔,以確保機(jī)油質(zhì)量。
潤滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng):所以KTTA型柴油機(jī)的增壓器均有機(jī)油冷卻和潤滑,機(jī)油通過軸承殼進(jìn)行循環(huán)。
增壓器采用浮動(dòng)軸承的原因是:當(dāng)增壓器轉(zhuǎn)速超過4000r/min時(shí),如采用非浮動(dòng)軸承,則軸表面與軸承內(nèi)表面間的滑動(dòng)速度是相當(dāng)高的,軸承很容易磨損,普通的滑動(dòng)軸承難以勝任。采用浮動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)。軸承與軸之間、甘肅蘭州軸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(jìn)入軸承內(nèi)、甘肅蘭州外間隙。在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,在軸承的內(nèi)、甘肅蘭州外間隙、甘肅蘭州在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,在軸承的內(nèi)、甘肅蘭州外間隙中均形成油膜,起著軸承的作用。
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維曼機(jī)電設(shè)備(蘭州市分公司)業(yè)務(wù)覆蓋全國市場(chǎng)。公司采用現(xiàn)代化經(jīng)營管理模式運(yùn)作,經(jīng)過多年的發(fā)展,不斷整合資源,逐步成為集貿(mào)易、加工、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸四位一體的公司。公司主要經(jīng)營【2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租】。公司秉乘“以誠為先,以信待客”的公司宗旨,十多年來,努力奮斗,開拓進(jìn)取,順利完成了經(jīng)營理念、管理體制、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的調(diào)整與組合,成功地實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品牌化、經(jīng)營誠信化、目標(biāo)國際化,在【2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租】市場(chǎng)詮釋了一個(gè)屬于自己的全新概念。



柴油發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu):由氣缸、甘肅蘭州活塞、甘肅蘭州氣缸蓋、甘肅蘭州進(jìn)氣門、甘肅蘭州排氣門、甘肅蘭州活塞銷、甘肅蘭州連桿、甘肅蘭州曲軸、甘肅蘭州軸承和飛輪等構(gòu)件構(gòu)成。柴油發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)一般是單缸或多缸四行程的柴油機(jī),下面我只說說單缸四行程柴油機(jī)的工作基本原理:柴油機(jī)起動(dòng)是通過人力或其它動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)柴油機(jī)曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)?;钊谶\(yùn)動(dòng)中完成四個(gè)行程:進(jìn)氣行程、甘肅蘭州壓縮行程、甘肅蘭州燃燒和作功(膨脹)行程及排氣行程。當(dāng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)氣門打開,經(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣進(jìn)入氣缸完成進(jìn)氣行程?;钊上孪蛏线\(yùn)動(dòng),進(jìn)排氣門都關(guān)閉,空氣被壓縮,溫度和壓力增高,完成壓縮過程?;钊麑⒁竭_(dá)頂點(diǎn)時(shí),噴油器把經(jīng)過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒,形成的高壓推動(dòng)活塞向下作功,推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移動(dòng),排氣門打開排氣,完成排氣行程。每個(gè)行程曲軸旋轉(zhuǎn)半圈。經(jīng)若干工作循環(huán)后,柴油機(jī)在飛輪的慣性下逐漸加速進(jìn)入工作。
直流發(fā)電機(jī)主要由發(fā)電機(jī)殼、甘肅蘭州磁極鐵芯、甘肅蘭州磁場(chǎng)線圈、甘肅蘭州電樞和炭刷等組成。工作發(fā)電原理:當(dāng)柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí),由于發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便在磁場(chǎng)中切割磁力線,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,由磁感應(yīng)產(chǎn)生電流并經(jīng)炭刷輸出電流。
交流發(fā)電機(jī)主要由磁性材料制造多個(gè)南北極交替排列的永磁鐵(稱為轉(zhuǎn)子)和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯(lián)線圈的電樞線圈(稱為定子)組成。工作發(fā)電原理:轉(zhuǎn)子由柴油機(jī)帶動(dòng)軸向切割磁力線,定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,磁通的方向和大小變換多次,由于磁場(chǎng)的變換作用,在線圈中將產(chǎn)生大小和方向都變化的感應(yīng)電流并由定子線圈輸送出電流。
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發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí),如沒有電器在用電,發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電,假如沒有電器在用電,相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的,也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因?yàn)榛芈窙]有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當(dāng)然談不上損失了。
電動(dòng)勢(shì)只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候,會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)上是這樣定義的,單位正電荷被電場(chǎng)力從電源的負(fù)極,經(jīng)過電源內(nèi)部,達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。
光看定義,電動(dòng)勢(shì)是比較抽象的,不太好理解。可以顧名思義把電動(dòng)勢(shì)理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢(shì)。又好比說一個(gè)人很會(huì)賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過程,電動(dòng)勢(shì)也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動(dòng)勢(shì),展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒有切割磁力線時(shí)候,正負(fù)極兩端都是中性的,因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?,?dǎo)體沒有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候,正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負(fù)極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng),發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆]有負(fù)載接入,而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn),都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進(jìn)去這個(gè)道理。
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