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介紹組成柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)器,它由許多組件和系統(tǒng)組成,這些組件和系統(tǒng)共同保證柴油機(jī)進(jìn)行工作循環(huán),實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,并使其能連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。目前,柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多,具體構(gòu)造也有很多不同之處,但柴油機(jī)無論怎樣變化,其基本構(gòu)造和組成形式是相同的。下面結(jié)合國內(nèi)使用廣泛的135系列柴油機(jī)的結(jié)構(gòu),首先介紹組成柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng),以便于讀者進(jìn)一步認(rèn)識和熟悉柴油發(fā)電機(jī)。
四沖程柴油機(jī)由下列組件和系統(tǒng)組成。
一、燃燒室組件
燃燒室組件主要由固定不動組件組成,包括機(jī)體、汽缸蓋、汽缸套、活塞組件和汽缸墊。在組成燃燒室的各個部件中除活塞組件能運動外,其他部件均為固定不動組件。這些部件的主要作用是組成密封的燃燒室并完成柴油機(jī)的能量轉(zhuǎn)換。
二、動才傳動組件
動力傳動組件主要由運動部件組成,包括連桿組件、曲軸飛輪組件和活塞組件。動力傳動組件的作用是將活塞的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,并將作用在活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?,通過曲軸向外輸出動力,使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
三、燃科供系統(tǒng)
燃料供給系統(tǒng)的主要作用是保證活塞由下止點向上運動到壓縮上止點一定上止點前一定度數(shù)時,定時、定量、定質(zhì)地向燃燒室內(nèi)噴入高壓霧化燃油。柴油機(jī)燃料供給給系統(tǒng)主要包括油箱、低壓油管、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、調(diào)速器、高壓油管和噴油器等。
四、潤滑系統(tǒng)
潤滑系統(tǒng)的作用是將機(jī)油(潤滑油)輸送到柴油機(jī)各運動部件的摩擦表面,以減輕零件表面摩擦,帶走零件所吸收的部分熱量,沖洗零件表面,提高燃燒室的密封效果,防止部件生銹。潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、吸油盤、機(jī)油泵、機(jī)油散熱器、機(jī)油粗濾器、機(jī)油細(xì)濾器、缸蓋內(nèi)部油道和機(jī)體內(nèi)部油道等組成。
五、冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)扇、水散熱器、水溫表、節(jié)溫器、機(jī)體內(nèi)部水道以及缸蓋內(nèi)部水道等組成。冷卻系統(tǒng)的主要作用是將柴油機(jī)運轉(zhuǎn)時各零部件所吸收的多余熱量迅速傳導(dǎo)出去,以保證柴油機(jī)在正常溫度下運轉(zhuǎn),不致因各種零件過熱而損壞:同時還要對機(jī)油(潤滑油)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
六、配氣系統(tǒng)
配氣系統(tǒng)主要包括進(jìn)氣管、排氣管、空氣濾清器、排氣消聲器、進(jìn)氣閥、排氣閥、挺桿、配氣凸輪和傳動齒輪等機(jī)件。配氣系統(tǒng)的主要作用是定時打開和關(guān)閉各汽缸的進(jìn)、排氣門,以使燃燒室內(nèi)進(jìn)氣充足、排氣干凈,且達(dá)到密封良好的目的。
七、起動和充電系統(tǒng)
起動和充電系統(tǒng)的作用是保證柴油機(jī)準(zhǔn)時起動和按時給蓄電池充電。起動和充電系統(tǒng)主要包括蓄電池、起動機(jī)、磁力開關(guān)(電磁馬達(dá))、控制按鈕、充電調(diào)節(jié)器、交(直)流發(fā)電機(jī)、充電線路、用電負(fù)載和控制開關(guān)等。
一臺完整的柴油機(jī)必須具備以上兩大組件和五大系統(tǒng)才能正常工作。



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發(fā)電機(jī)組為火車站備用電源保駕護(hù)航
火車站,電力解決方案是鐵路用電保障。突然停電怎么辦?除了各種基礎(chǔ)設(shè)施,火車站一般均配有消防系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等,如果一旦發(fā)生突然停電,火車站將陷入一片恐慌和無序并不能作業(yè)狀態(tài),那將是難以想象的后果。
產(chǎn)品需求與挑戰(zhàn):鐵路(局)上用發(fā)電機(jī)組主要用在機(jī)修上和應(yīng)急措施。ATS功能、AMF功能、低噪音、性能穩(wěn)定,支持火車站的正常運營。
1、工作噪聲低
超低噪音,以足夠的安靜環(huán)境確保鐵路人員安心調(diào)度,同時也要確保乘客能有安靜的候車環(huán)境。
2、主要和必要保護(hù)裝置
下列故障的情況下,機(jī)組會自動停機(jī),并發(fā)出相應(yīng)信號:低油壓、高水溫、超速、啟動不成功等;機(jī)組起動方式選擇為自動啟動方式。機(jī)組須具備AMF(自動市電失敗)功能,配備ATS,實現(xiàn)全自動起動。當(dāng)市電停電,起動時間遲延< 5秒(可調(diào))后,能自動啟動機(jī)組(共有三次連續(xù)自動起動功能),市電/機(jī)組全負(fù)切換時間為< 10秒,完全滿足投入負(fù)荷所需時間少于12秒,市電恢復(fù)后,機(jī)組維持0-300秒運行冷卻后(可調(diào))自動停機(jī)。
3、性能穩(wěn)定,可靠性強(qiáng)
機(jī)組的平均故障間隔期不低于2000小時;技術(shù)性能方面,機(jī)組的空載電壓整定范圍為95-105%額定電壓。
解決方案:一般火車站均由兩個電源組成,一是市電,其次是配備一些柴油發(fā)電機(jī)組,以應(yīng)對突發(fā)停電。發(fā)電機(jī)組要求帶有AMF功能,配備ATS、保證火車站在主電源一旦斷電,替代電源系統(tǒng)必須能立即提供電源,低噪音、穩(wěn)定性滿足火車站的特殊要求。通過配備RS232或RS485/422通信接口,實現(xiàn)與計算機(jī)聯(lián)接,進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,實現(xiàn)遙控、遙信和遙測,做到全自動、無人值守。


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根據(jù)用戶的提問結(jié)合實際為用戶計算柴油發(fā)電機(jī)組的容量
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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,說是考慮啟動電流。消防泵房用柴油發(fā)電機(jī)。消防泵75KW*2(星三角啟動,一用一備),穩(wěn)壓泵1.1KW*2(一用一備),排污泵2.2KW,照明1KW??偣β仕愠鰜?5+1.1+2.2+1=79.3KW。還有兩臺補(bǔ)水泵45KW(星三角啟動,一用一備),備注的是補(bǔ)水泵不得與消防泵同時啟動。選擇的柴油發(fā)電機(jī)組的功率為250KW。各位前輩,這個發(fā)電機(jī)功率可以嗎?能否把補(bǔ)水泵和消防泵一起算(就是可以同時啟動),選擇發(fā)電機(jī)?
一、設(shè)置原則
一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電,二類高層建筑應(yīng)按二級負(fù)荷要求供電?!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》JGJ/T16—92 3.1條規(guī)定:一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞;二級負(fù)荷條件允許時,也宜采用二路電源來供電,特別是消防用的二級負(fù)荷,更應(yīng)該按兩個回路要求供電;一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,除上述兩個電源外,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)民用建筑需按一級負(fù)荷要求供電時,若城市電網(wǎng)能提供二路獨立電源(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)一級負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時,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,為滿足對一、二級負(fù)荷的供電要求,一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組,此時柴油發(fā)電機(jī)組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。
(3)大、中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時不造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,也宜設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨立,有時一個電源故障或檢修時,另一電源有可能同時故障,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、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、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,選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。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)備和可靠運行的負(fù)荷,如消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、重要的計算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明、部分電梯、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)、水泵及其他一般照明、動力設(shè)備。計算自備發(fā)電機(jī)組的容量時, 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、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,因為在消防狀態(tài)時,只需保證消防設(shè)備的運行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時,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)計出來后,根據(jù)實際情況選擇需要系數(shù)Kx(一般取0.85-0.95),計算出計算容量Pj=KxP∑,自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率按下式計算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)備的計算容量kw; P∑—總負(fù)荷kw; η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺取1; k—可靠系數(shù),一般取1.1。
(2)按 的單臺電動機(jī)或成組電動機(jī)起動的需要,計算發(fā)電機(jī)容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW) Pm—起動容量 的電動機(jī)或成組電動機(jī)的容量(kw); η∑一總負(fù)荷的計算效率,一般取0.85; cosΨm —電動機(jī)的起動功率因數(shù),一般取0.4; K—電動機(jī)的起動倍數(shù); C—全壓起動C=l.0,Y—△起動C=0.67,自耦變壓器起動50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。
(3)按起動電動機(jī)時母線容許電壓降計算發(fā)電機(jī)容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw) Pn一造成母線壓降 的電動機(jī)或成組起動電動機(jī)組的容量(kw) K—電動機(jī)的起動電流倍數(shù); Xd″—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗,一般取0.25; E—母線允許的瞬時電壓降,有電梯時取0.20,無電梯時取0.25.在實際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動能力
三、工程實例: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, 一臺電動機(jī)為噴淋泵37kw,采用自耦降壓80%抽頭降壓起動。
(1)按計算負(fù)荷計算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的單臺電動機(jī)起動的需要計算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起動電動機(jī)時發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw 根據(jù)以上計算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺,因此可選一臺250kw機(jī)組。


