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从4个方面来分析并比较发电机的风冷和水冷系统
柴油发电机过冷或者过热(即发电机冷却能力过强或者过弱)都会对其动力性,经济性,工作可靠性带来不利的影响。因此设计良好的冷却系统,能够保证发电机始终处于适宜的温度下工作,以获得较高的发电机经济性能,动力性能,工作可靠性指标等。冷却系统的功用就是使发电机在各种工况下都保持在适当的温度范围内,冷却系统既要防止发电机过热,又要防止冬季发电机过冷,在冷态下的发电机启动之后,冷却系统还要保证发电机迅速升温,尽快达到正常的工作温度。
冷却系统,顾名思义,其主要作用就是对柴油发电机进行冷却,保证柴油发电机在一定的温度范围内可靠的工作,根据冷却介质的不同,分为风冷系统和水冷系统两种。下面康明斯发电机公司结合风冷系统和水冷系统的系统构造、振动噪声、冷却效果、低温性能、使用寿命,进行分析比较。
1.系统构造:水冷柴油发电机的气缸套分为干式气缸套(不直接与水接触)和湿式气缸套(直接与水接触),活塞在缸套内往复运动时,将热量传给缸套,缸套又将热量传递给冷却液来实施冷却,需要有水泵、水管、节温器等专用零部件,构造复杂;风冷柴油发电机则省去许多部件和环节,结构相对简单,但风冷系统对材料的耐热,耐磨,膨胀系数要求更高,制造起来技术工艺要求也比水冷要高。
2.振动噪声:水冷系统由于在缸套外侧配备水套,噪音经过水后变小,从而大大降低了发电机内部噪音,相对来说水冷柴油发电机的噪声更小、震动较小,拥有更高的压缩比,爆发力更强,功率更高,风冷系统需要风扇高速运转来进行抽风与排风,风燥比较大,震动较为明显。
3.冷却效果:水冷系统的缸体和缸盖刚度好,冷却强度高,发电机内部和外部冷却均匀,冷却水路设计自由度大,工作可靠,循环性好,降温迅速,不容易过热,不受环境影响;风冷系统的冷却介质为空气,空气的比热容大约为水的比热容的1/4左右,空气的传热系数大概为水的传热系数的1/20—1/30左右,空气的降温效果不如水明显,尤其在夏季使用中,水冷系统的优势更为明显。
4.低温性能:风冷系统启动方便、运行经济,启动后气缸的温度上升较快,在短时间内即可进入大负荷工作状态,没有冻裂和过热沸腾的危险,其低温性能优良;水冷系统启动后,温升比较缓慢,而且冷却液更换不及时容易冻坏发电机,需要定期检查冷却液的质量,低温环境下风冷系统的优势更大。使用寿命风冷系统中于气缸壁温度高,升温速度快,酸性腐蚀和磨损在很大程度上降低了,柴油发电机在露点以下的工作时间也大大缩短了,因而风冷系统机件腐蚀、锈蚀程度小,而且缸体、缸盖、散热器、冷却部件上也不会像水冷系统一样存有水垢;水冷系统时间久了,冷却管道容易受到腐蚀和损坏,相关部件容易老化、开裂,水箱容易产生水垢反而影响冷却效果,风冷系统使用寿命更长。
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延长发电机使用寿命和保证正常工作的重要一环是什么
磨损和轴承烧蚀,在很大程度上是由于润滑不良所引起的。加强润滑系统的检修与保养,是延长设备使用寿命和保证其正常工作的重要一环。
柴油发电机工作时,由于燃料燃烧和运动机件间的摩擦都将产生大量热量,促使机件受到强烈的热,温度升得很高。冷却系统的任务就是强制地将零件所吸收的热量及时散发出去,以保证其温度在适当范围内,从而保证发动机的正常运转。冷却水温度过高,将会造成汽缸和进气道温度过高,使进人的新鲜空气因受热而膨胀,减少充气量,使发动机功率下降,油耗增加。冷却系统在使用过程中,其常见故障有:水套和散热器内的水垢增加,散热器破裂漏水,节温器失灵以及水泵机件损坏等,这些故障都会降低冷却系统的工作效能。因此,必须对冷却系统进行定期维护与检修。
润滑系统的任务是将洁净的、温度适当的润滑油(机油)以一定的压力送至各摩擦表面进行润滑,使两个摩擦表面之间形成一定的油膜层以避免干摩擦,减小摩擦阻力,减轻机械磨损,降低功率消耗,从而提高柴油发电机工作的可靠性和耐久性。润滑系统的五大作用如下。
①减摩:使两零件间形成液体摩擦以降低摩擦因数,减少摩擦功,提高机械效率;减少零件磨损,延长使用寿命。
②冷却:通过润滑油带走零件所吸收的部分热量,使零件温度不致过高。
③清洁:利用循环润滑油冲洗零件表面,带走因零件磨损形成的金属屑等脏物。
④密封:利用润滑油膜,提高汽缸的密封性。
⑤防锈:润滑油附着于零件表面,可防止零件表面与水分、空气及燃气接触而发生氧化和锈蚀,以减少腐蚀性磨损。
此外,润滑油膜还有减轻轴与轴承间和其他零件间冲击负荷的作用。
柴油发电机按机油输送到运动零件摩擦表面的方式不同,其主要有三种润滑方式:激溅式润滑、压力式润滑和油雾润滑。
只有小缸径单缸柴油发电机,采用激溅式润滑而不用机油泵(压力式润滑)的。它利用固定在连杆大头盖上特制的油勺,在每次旋转中伸人到油底壳油面下,将机油飞溅起来,以润滑发动机各摩擦表面。其优点是结构简单、消耗功率小、成本低,缺点是润滑不够可靠,机油易起泡,消耗量大。
现代多缸柴油发电机大多采用以压力循环润滑为主、飞溅润滑和油雾润滑为辅的复合润滑方式。复合润滑方式工作可靠,并可使整个润滑系统结构简化。对于承受负荷较大,相对运动速度较高的摩擦表面,如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等机件采用压力润滑。它是利用机油泵的压力,把机油从油底壳经油道和油管送到各运动零件的摩擦表面进行润滑。这种润滑方式润滑可靠、效果好,并具有很高的清洗和冷却作用。对于用压力送油难以达到、承受负荷不大和相对运动速度较小的摩擦表面,如汽缸壁、正时齿轮和凸轮表面等处,则用经轴承间隙处激溅出来的油滴进行润滑。对于气门调整螺钉球头、气门杆顶端与摇臂等处,则利用油雾附着于摩擦表面周围,积多后渗入摩擦部位进行润滑。
柴油发电机的某些辅助装置(如风扇、水泵、启动机和充电机等),只需定期地向相关部位加注润滑脂即可。
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维修柴油发电机组散热器怎么做才能减少它的磨损?
维修柴油发电机组散热器要怎么才能减少磨损?柴油发电机组由柴油机、交流无刷同步发电机、控制箱(屏)、散热器水箱、联轴器、油箱、消声器和共用底座组成。柴油机前盖飞轮壳与发电机轴向凸肩定位直接连接,形成一个有机整体,并采用飞轮旋转耦合直接驱动发电机,连接方式由两半组成,通过固定方式受力,连接成钢体时,应保证柴油机曲轴与发电机转子的同心度在规定范围内。
维修柴油发电机组
一、 润滑。减少摩擦磨损较有效的方法是选择合适的润滑剂和润滑方法,用理想的流体摩擦代替干摩擦。对于发电机组,根据不同发动机的具体要求,根据季节和不同地区的使用情况选择合适的润滑油品牌。
二、柴油发电机组正确选择材料。根据基本磨损形式,正确选择材料是提高机械设备零件耐磨性的关键因素之一。在柴油发电机组设计和制造中应选用高疲劳强度、耐腐蚀、耐磨的耐高温材料。同时,要注意配对材料的互溶性,使它们有一个合适的组合。
三、柴油发电机组表面处理。通过采用各种表面处理方法,如表面热处理(钢表面淬火等)、表面化学热处理(钢表面渗碳、渗氮等)、喷涂、喷焊、涂层、沉积、轧制等,提高表面耐磨性。这是有效和经济的方法之一。
四、柴油发电机组合理的结构设计。正确合理的结构设计是减少磨损、提高耐磨性的有效途径。该结构应有利于摩擦副间表面保护膜的形成和恢复、压力的均匀分布、摩擦热的消散、磨屑的排出以及外部磨粒和粉尘的进入。在结构设计中,可以应用位移原理,即允许系统的一部分磨损以保护另一重要部分;也可以使用传递原理,使摩擦副的另一部分在保护有价值部分的同时迅速磨损。
五、改善工作条件。尽量避免超载、超速和工作温度过高,创造良好的环境。