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計(jì)算小型汽油發(fā)電機(jī)組耗油量的正確方法
關(guān)于耗油量的問題,近來不好客戶來電質(zhì)詢,怕買個(gè)發(fā)電機(jī)就像買個(gè)“油老虎”,還沒有用就望而生畏。那么我們就簡單聊下小型汽油發(fā)電機(jī)組耗油量和計(jì)算方法。
通常情況下發(fā)電機(jī)組在全負(fù)載的情況下10KW 每小時(shí)耗油在3.5公升左右。
影響耗油量的因素有:
1、云南西雙版納當(dāng)?shù)刎?fù)載:負(fù)載的大小對耗油量也有很大影響。負(fù)載大了油門大耗油就大些,負(fù)載小了相對油耗也就小。
2、云南西雙版納當(dāng)?shù)貦C(jī)器的運(yùn)行狀況:要想保持機(jī)器的運(yùn)行狀況良好,平時(shí)要注意及時(shí)的保養(yǎng)工作。
3、云南西雙版納當(dāng)?shù)毓ぷ鳝h(huán)境:工作環(huán)境的惡劣程度對機(jī)器的耗油量影響也很大。比如在酷熱的工地使用,要比在家庭使用高些
4、云南西雙版納當(dāng)?shù)仄放频倪x擇:由于國內(nèi)發(fā)電機(jī)組牌質(zhì)量上的陳次不齊,發(fā)電機(jī)組的性能如何也在一定程度影響機(jī)組的耗油量。建議買品牌發(fā)電機(jī)組。
耗油量計(jì)算方法:功率X 每KW每小時(shí)油耗(單位:g) X 使用時(shí)間=負(fù)載油耗
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康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配指的是通過有計(jì)劃的安排各個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達(dá)到少,進(jìn)而整個(gè)發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機(jī)組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動(dòng)力來推動(dòng)柴油機(jī)的運(yùn)作,柴油發(fā)電機(jī)再帶動(dòng)與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)發(fā)電,完成整個(gè)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機(jī)組出力的大小,由于負(fù)荷時(shí)刻在波動(dòng),為了保證康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在任何時(shí)刻達(dá)到經(jīng)濟(jì)工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力特性進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機(jī)組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機(jī)組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負(fù)荷優(yōu)化分配中,通過分析計(jì)算得到柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機(jī)組的參數(shù)進(jìn)行了解,單元柴油發(fā)電機(jī)組的燃油的使用量B與發(fā)電機(jī)有功功率P之間的關(guān)系比較復(fù)雜,主要取決于柴油發(fā)電機(jī)組本身的特點(diǎn),同時(shí)還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響??得魉共裼桶l(fā)電機(jī)組由于其自身特點(diǎn),其啟動(dòng)過程耗時(shí)較長,由此有時(shí)連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本;柴油發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進(jìn)行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會(huì)使得柴油發(fā)電機(jī)組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在穩(wěn)定負(fù)荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機(jī)組的出力范圍進(jìn)行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機(jī)組在低出力工況下運(yùn)行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時(shí),單元柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時(shí)燃油的標(biāo)準(zhǔn)柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機(jī)有功功率(單位:MW)。
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氣缸套高頻振動(dòng)是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因
導(dǎo)讀:發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外,還有軸瓦、云南西雙版納同城噴油泵注塞、云南西雙版納同城螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注,尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)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(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、云南西雙版納同城強(qiáng)載度提高和高速、云南西雙版納同城輕型化,氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題,嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。
一般說來,高速、云南西雙版納同城輕型大功率柴油發(fā)電機(jī),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(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時(shí))就會(huì)在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔,甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時(shí)缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢,此時(shí)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(jī)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(jī)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(jìn)口、云南西雙版納同城水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)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(yīng)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(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時(shí)存在或交替進(jìn)行均會(huì)加重缸套的腐蝕。此外,冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、云南西雙版納同城含氣量、云南西雙版納同城流速等均對穴蝕有影響。
2.氣缸套穴蝕機(jī)理
1)一般穴蝕機(jī)理:迄今為止,關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多,其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為:機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中,并與液體有相對運(yùn)動(dòng),或機(jī)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(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)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(shí),空泡、云南西雙版納同城氣泡被壓縮,泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅,這時(shí)周圍液體急速?zèng)_向潰滅處,產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊,使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時(shí),金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕,兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。
2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間,在狹小的環(huán)形通道中流動(dòng)著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),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、云南西雙版納同城右側(cè),使氣缸套產(chǎn)生高頻振動(dòng)。缸套高頻振動(dòng)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(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時(shí)受拉伸作用形成瞬時(shí)低壓,被壓縮時(shí)形成瞬時(shí)高壓。此外,冷卻水進(jìn)口和流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化,也會(huì)形成瞬時(shí)高壓或低壓。在瞬時(shí)低壓時(shí)產(chǎn)生氣泡,瞬時(shí)高壓時(shí)氣泡潰滅,缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)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(jī)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(jī)的機(jī)型、云南西雙版納同城結(jié)構(gòu)、云南西雙版納同城爆發(fā)壓力、云南西雙版納同城冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、云南西雙版納同城柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。
1)缸套振動(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動(dòng)是產(chǎn)生穴蝕的根本原因,缸套振動(dòng)強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān):(1)活塞與氣缸套之間的配合間隙:活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shí)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(dòng)增強(qiáng)。(2)缸套剛度:缸套剛度直接影響缸套的振動(dòng)。剛度大,受活塞沖擊時(shí)缸套變形小,振動(dòng)小,可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外,還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān),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(jī)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(jī)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(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)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(jī)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(jìn)程,但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明,鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50~60oC時(shí)穴蝕嚴(yán)重,隨著水溫的升高,穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、云南西雙版納同城穴蝕出發(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(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外,對柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕,還可采用以下措施:
(1)缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、云南西雙版納同城滲氮、云南西雙版納同城噴陶瓷、云南西雙版納同城涂環(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(qiáng)化,可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。
(2)在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕;例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)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(hù)膜,不僅可以防止電化學(xué)腐蝕,而且可以減弱空泡破裂時(shí)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(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多,選用時(shí)依具體機(jī)型、云南西雙版納同城結(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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