На прошлых занятиях мы с вами рассматривали генераторы электрической энергии, на этом занятии речь пойдет о их приводах — дизельных двигателях. Почему есть необходимость изучения дизельных приводов, хотя они и не являются электрооборудованием, но любой генераторный агрегат (ДГ, ГТГ, ТГ), это единый механизм где приводной двигатель и генератор работают совместно.
Дизельный двигатель один из самых распространенных приводов генераторных агрегатов, независимо от класса кораблей дизель-генераторы (ДГ) устанавливаются либо в качестве основных генераторов, либо аварийных, и опыт эксплуатации кораблей показывает, что отсутствие ДГ на корабле хотя бы в качестве резервного источника электропитания приводило к тяжелым последствиям (пример пр. 1155). ДГ как самый распространенный из источников электропитания на корабле конструктивно входит в состав ЭЭС и является объектом заведования личного состава электротехнической группы (специалистов электриков). Дизельный двигатель обладает рядом преимуществ перед другими приводами, такими как высокая топливная экономичность и КПД, хорошие массо — габаритные показатели, относительная низкая стоимость, освоенность в промышленности, лучшими характеристиками по синхронизации.
Дизельная электростанция не заводится. Разборка дизельного генератора.
В 1892 г. немецкий инженер Рудольф Дизель запатентовал двигатель с самовоспламенением от сжатия. Однако двигатель оказался неработоспособным. В дальнейшем двигатели с воспламенением от сжатия стали называться по имени его создателя — дизелями.
Первый работоспособный 4-х тактный двигатель с воспламенением от сжатия, работавший на керосине с удельным расходом топлива около 0,350 кг/(кВт.ч), был построен Р.Дизелем лишь в 1897 году на Аугсбургском заводе.
В 1898 г. завод Нобеля (ныне «Русский Дизель») приобрел патент Р.Дизеля на изготовление двигателя с самовоспламенением от сжатия. И в 1899 г. на данном заводе был построен первый отечественный 4-х тактный дизель, работавший на сырой нефти. Его мощность составила 18 кВт, a ge — 0,3 кг/(кВт.ч).
В 1923 году немецкий инженер Роберт Бош сконструировал топливный насос высокого давления. Взамен воздушного компрессора он стал применять для нагнетания и впрыска топлива гидравлическую систему, что значительно расширило сферу применения дизельного двигателя.
В настоящее время большое количество предприятий по всему миру занимаются конструированием и производством дизельных двигателей, из зарубежных к таким относятся: MTU, MAN (Германия), MaK, Caterpilar, Cummins, GME (США), Pielstick (Франция), Iveco (Италия), Wartsila (Финляндия), Sulzer (Швейцария), Mitsubishi, YANMAR и Daihatsu (Япония), Volvo Penta (Швеция), Guascor (Испания), ABC (Бельгия) и др., к отечественным производителям относятся: ОАО «Коломенский завод», ОАО «Звезда», ОАО «Барнаултрансмаш».
1. Устройство, принцип действия и основные марки дизельных приводов генераторов электроэнергии. Остов дизеля
Остов соединяет все детали дизеля в единую жесткую конструкцию. Остов дизеля состоит из следующих главных частей (рис.4.1): крышек цилиндров (головки блока) 1, блока цилиндров 2 с втулками 3, верхнего картера 4, коренных подшипников 5, нижнего картера 6. Остов опирается на фундамент 7.
Источник: studfile.net
Из чего состоит дизельный генератор
Дизельная генераторная установка представляет собой стационарную или мобильную конструкцию для выработки электрической энергии и обеспечения питания различных устройств, частных домов или промышленных объектов.
Двумя основными составляющими данной установки являются электрический генератор и привод двигателя внутреннего сгорания, работающего в данном случае на ДТ.
Конструкция дизельгенератора
Вся конструкция установки, собственно, генератор и двигатель, имеют между собой соединение посредством вала. Соединение достаточно жёсткое и устанавливается по точному расчету. Жёсткость необходима для нивелирования естественных вибрационных волн, которые возникают при работающем двигателе. Также для устранения эффекта вибрации, дизельные генераторы устанавливаются на раму со специальной амортизационной конструкцией.
В комплекте с установкой идёт защитный кожух. Он необходим не только для защиты дизельной электроустановки от влияния погодных факторов и условий окружающей среды (дождь, снег), но и для эффективного поглощения шума.
Обратите внимание! Наличие кожуха с шумоподавляющими качествами позволяет снизить уровень звукового сопровождения генераторной установки до отметки в 37-100Дб (в зависимости от мощности устройства). Дизельгенераторы большой мощности обычно монтируются в специальных шумоизолирующих помещениях.
Важными элементами конструкции являются система охлаждения и различные приборы, датчики для регуляции работы и общего состояния установки. Современные генераторы имеют высокооборотистые двигатели (до 3000об/минуту), и отклонение от нормы показателей температуры или давления внутри двигателя может привести минимум к понижению уровня мощности, а максимум — к поломке.
Важны также показатели сопряжения узлов. От них зависит качественная сборка и надёжность конструкции дизельной установки. Хорошо, если комплектующие являются фирменными или все элементы конструкции изготовляются одним производителем.
Как продлить эксплуатационный срок генератора?
Генераторы имеют два основных режима использования:
- Режим резерва.
- Режим непрерывной работы.
Крайне важную роль играет время, при котором двигатель достигает уровня номинальной мощности и период его полной остановки. Для разгона двигателя и стабилизации работы, требуется до 15 сек времени. А для его остановки временной показатель увеличивается до 3 мин. За это время постепенно снижаются обороты вала и устройство остывает.
Процесс включения и выключения установки является самым критическим моментом во всём рабочем процессе. Частое выключение-включение может привести к быстрому расходу ресурса генератора. Лучше всего без особой надобности не проводить кратковременный запуск или остановку устройства.
Именно по этой причине, моментальное выключение или включение установки производить нельзя. Особенно в условиях непостоянного напряжения. Такое обращение может привести к поломке и, как следствие, ремонту дизельных генераторов. Как вариант, для обеспечения стабильного уровня напряжения можно использовать промежуточный ИБП. Благодаря нему поддерживается нагрузка во время выхода установки в штатный рабочий режим.
Видео
Обратите внимание! В видео к этой статье вы можете познакомится с конструкцией и возможностями современного дизельного генератора. Видеообзор дизельного генератора KIPOR KDE19STA
Источник: navro.org
Строение дизельных генераторов
Рама установки предназначена для размещения на ней дизеля, генератора, а также узлов и систем, входящих в состав установки. Рама представляет собой жесткую конструкцию, сваренную из швеллеров. Для крепления установки на фундаменте на раме предусмотрены отверстия под анкерные болты.
Система подачи топлива
Система подачи топлива состоит из насоса для подкачки, топливного насоса, топливных фильтров, форсунок, топливных трубопроводов низкого и высокого давления и топливного бака.
Топливо подается насосом, который подкачивает топливо из бака через фильтр грубой, а затем тонкой очистки к топливному насосу высокого давления, который в соответствии с порядком работы цилиндров подает топливо к форсункам, а те распыляют его в цилиндрах дизеля.
Система охлаждения
Дизельные генераторы имеют жидкостную систему охлаждения, с принудительной циркуляцией жидкости под действием центробежного водяного насоса дизеля. Она включает в себя насос, радиатор, вентилятор, термостаты, расширительный бачок (при наличии).
Поток воздуха засасывается вентилятором со стороны дизеля, а выбрасывается через радиатор, охлаждая при этом жидкость, которая циркулирует через радиатор. При работе дизеля на температурном режиме близком к кипения воды открывается выпускной (паровой) клапан и пар выходит в атмосферу, защищая закрытую систему от разрывов.
Во время охлаждения системы, при появлении в ней разрежения, открывается впускной (воздушный) клапан и система сообщается с атмосферой. Для спуска охлаждающей жидкости из системы предусмотрен сливной кран, установленный на патрубке водяного насоса.
Интенсивность охлаждения регулируется термостатами, установленными в водоотводных трубах путем изменения количества охлаждающей жидкости, циркулирующей через радиатор.
Система подогрева (по заказу потребителя)
По первой степени автоматизации, на раме устанавливается жидкостный подогреватель охлаждающей жидкости дизельного генератора, который обеспечивает прогрев дизеля до температуры приема нагрузки при температуре окружающего воздуха до -40 ° С.
Для второй, третьей степени автоматизации, система подогрева предназначена для поддержания предварительно разогретого нерабочего дизельного генератора в состоянии постоянной готовности к пуску с помощью электронагревателя. Это обеспечивает более быстрый и надежный пуск дизельного генератора при температуре окружающей среды ниже +5 ° С.
Смазочная система
Емкостью для масла служит поддон картера. Контроль уровня масла в поддоне осуществляется измерителем.
Масляный радиатор или теплообменник предназначен для охлаждения циркулирующего в двигателе масла. Масло, которое подается в радиатор или теплообменник, откачивается секцией масляного насоса из поддона и после охлаждения сливается обратно.
Нагнетательная секция маслонасоса нагнетает масло через фильтры у трущихся поверхностей деталей дизельного генератора.
Источник: oaoenergomash.ru