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柴油發(fā)電機(jī)組的基本原理和結(jié)構(gòu)
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)其用途的不同,可分為陸用柴油發(fā)電機(jī)組及船用柴油發(fā)電機(jī)組;如果按品牌的不同,可分為國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組和進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組; 按轉(zhuǎn)速不同,可分為低速發(fā)電機(jī)組和高速發(fā)電機(jī)組。
基本原理
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣弗列加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,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞下行, 稱為‘作功’。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(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、四川雅安當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、四川雅安當(dāng)?shù)乇Wo(hù)器件和回路。
結(jié)構(gòu)分析
一臺(tái)普通型柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、四川雅安當(dāng)?shù)匕l(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)三部分組成,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式,一為柔性連接,即用連軸器把兩部分對(duì)接起來,二為剛性連接,用高強(qiáng)度螺栓 將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛 連接而成,目前市場(chǎng)上的柴油發(fā)電機(jī)組使用剛性連接的比較 多一些,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好之后安裝在公共底架上,然后配上各種起保護(hù)作用的傳感器,如 水溫傳感器,通過這些傳感器,直觀地把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員,而且有了這些傳感器, 就可以設(shè)定一個(gè)上限,當(dāng)達(dá)到或超過這個(gè)限定值的時(shí)候控制系統(tǒng)會(huì)預(yù)先報(bào)警,這個(gè)時(shí)候如果操作 員沒有采取措施,控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將機(jī)組停掉,柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用,真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是柴油發(fā)電機(jī)組 的控制系統(tǒng),控制屏一般安裝在發(fā)電機(jī)上,稱為背包式控制屏,也有部分是獨(dú)立一個(gè)屏放置在操 作室內(nèi),稱為分體式控制屏,控制屏通過電纜和發(fā)電機(jī)以及傳感器連接,分別顯示電參數(shù)和柴油
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機(jī)運(yùn)行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機(jī)組還有底盤、四川雅安當(dāng)?shù)芈?lián)軸器、四川雅安當(dāng)?shù)厣崞?、四川雅安?dāng)?shù)厝加拖?, 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。



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分析柴油機(jī)的工作原理及使用:柴油發(fā)電機(jī)柴油機(jī)的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能做功。要想掌握柴油機(jī)的工作原理,首先必須了解上止點(diǎn)、四川雅安本地下止點(diǎn)、四川雅安本地活塞行程、四川雅安本地配氣相位、四川雅安本地燃燒室容積、四川雅安本地汽缸工作容積、四川雅安本地壓縮比、四川雅安本地進(jìn)氣行程、四川雅安本地壓縮行程、四川雅安本地做功行程和排氣行程等概念。
①上止點(diǎn):指活塞離曲軸中心遠(yuǎn)的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點(diǎn):指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、四川雅安本地下兩個(gè)止點(diǎn)間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機(jī)柴油機(jī)情況看,135系列柴油機(jī)中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購(gòu)配件時(shí)應(yīng)注意。
④配氣相位:柴油發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門開始開啟和關(guān)閉的時(shí)刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示時(shí)稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點(diǎn)以上的空間。
動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總?cè)莘e(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進(jìn)氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣?;钊逻\(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí),進(jìn)氣門才關(guān)閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,進(jìn)氣門經(jīng)下止點(diǎn)后延續(xù)了一定角度后關(guān)閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時(shí),排氣門仍然關(guān)閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運(yùn)動(dòng),汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點(diǎn)的壓力達(dá)3~4Wa,溫度可達(dá)500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時(shí)刻是在上止點(diǎn)前一定角度而不是正好在上止點(diǎn)。
⑩做功行程;當(dāng)活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)前一定角度時(shí),噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時(shí),汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動(dòng)下,活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動(dòng)力。做功行程實(shí)際上是柴油機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。
排氣行程:在這個(gè)行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。
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柴油發(fā)電機(jī)組降噪辦法
發(fā)電機(jī)降噪根本的辦法是從聲源著手,采用一些常規(guī)的降低噪聲的技術(shù);如消聲器、四川雅安本地隔聲、四川雅安本地吸聲、四川雅安本地隔振等乃是有效的辦法。
1、四川雅安本地降低排氣噪聲。排氣噪聲是機(jī)組主要的噪聲源,其特點(diǎn)是噪聲級(jí)高,排氣速度快,治理難度大。采用特制的阻抗型復(fù)合式的消聲器,一般可使排氣噪聲降低40-60 db (a )。
2、四川雅安本地降低軸流風(fēng)機(jī)噪聲。降低發(fā)電機(jī)組冷卻風(fēng)機(jī)噪聲時(shí),必須考慮兩個(gè)問題,一是排氣通道所允許的壓力損失。二是要求的消聲量。針對(duì)上述兩點(diǎn),可選用阻性片式消聲器。
3、四川雅安本地機(jī)房的隔聲、四川雅安本地吸聲處理和機(jī)組隔振
(1)、四川雅安本地機(jī)房隔聲。機(jī)組的排氣噪聲和冷卻風(fēng)機(jī)噪聲降低之后,剩下來的 主要噪聲源是柴油機(jī)機(jī)械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內(nèi)墻觀察窗之外,其余窗戶均除去,所有孔、四川雅安本地洞要密實(shí)封堵,磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機(jī)房門窗采用防火隔聲門窗。
(2)、四川雅安本地進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)。機(jī)房隔聲處理之后,要解決機(jī)房?jī)?nèi)通風(fēng)散熱問題。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)與發(fā)電機(jī)組、四川雅安本地排風(fēng)口設(shè)置在同一直線上。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)配以阻性片式消聲器,由于進(jìn)風(fēng)口壓力損失亦在容許范圍之內(nèi),可以使機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)出風(fēng)量自然達(dá)到平衡,通風(fēng)散熱效果明顯。
(3)、四川雅安本地吸聲處理。機(jī)房?jī)?nèi)除地面外的五個(gè)壁面可作吸聲處理,根據(jù)發(fā)電機(jī)組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)。
(4)、四川雅安本地室內(nèi)空氣的交流,機(jī)房的良好隔聲,會(huì)使閉式水冷發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)的空氣得不到對(duì)流,房?jī)?nèi)的高溫亦不能及時(shí)降下來,可采用低噪聲軸流風(fēng)機(jī),再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。
(5)、四川雅安本地機(jī)組隔振。發(fā)電機(jī)組安裝前,應(yīng)嚴(yán)格按廠家提供的有關(guān)資料進(jìn)行隔振處理,避免造成結(jié)構(gòu)聲的遠(yuǎn)距離傳播,并在傳播中不斷幅射空氣聲,無法使廠界噪聲級(jí)達(dá)標(biāo)。對(duì)因超標(biāo)而要求治理的現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組,必須實(shí)測(cè)機(jī)組附近地面的振動(dòng)情況,如果振感明顯,則先要對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行隔振處理。
在有效的降低噪聲后,為使機(jī)房環(huán)境更加美觀及實(shí)用,通常墻面及吊頂?shù)奈晫油膺€以微孔鋁塑沖孔板裝飾,同時(shí)合理配置照明系統(tǒng)等。
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