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柴油发(fā)电机的工作原理,基本结构及采购时的(de)注意事项(xiàng)

  今天和大家聊聊有关柴(chái)油发电机基本(běn)结构,工作原理及采购时注意事项,总结为一句话:柴油发(fā)电机是由柴油机和发(fā)电机组成,柴油(yóu)机作动力带动发(fā)电机发电。

  柴油机的基本结构

  它由气缸、活塞、气缸盖、进(jìn)气门(mén)、排气门、活塞销、连(lián)杆、曲(qǔ)轴、轴承和飞轮等(děng)构件(jiàn)构(gòu)成。

  柴油机的工作原理

  先说(shuō)柴油机的基本结构:它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门(mén)、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构(gòu)件构(gòu)成。

  柴油(yóu)发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机,下面只说说单缸(gāng)四行程柴(chái)油机的工作基本原理(lǐ):柴油机起动是通过人力或其它(tā)动力转(zhuǎn)动柴油机曲轴使活塞在顶部密(mì)闭的气缸中作(zuò)上(shàng)下往复运动。活塞在运(yùn)动中完成(chéng)四个行程:进气行程、压(yā)缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排(pái)气行程。当活塞由上向下运动(dòng)时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下(xià)向上运动,进排气门都关闭,空气被(bèi)压(yā)缩,温度和压力增高,完(wán)成压缩过程。活塞将要到达(dá)顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高(gāo)温高压的空气混合(hé)立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行(háng)程。作功行程完(wán)了后,活塞由下向上移动(dòng),排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半(bàn)圈(quān)。经若干工作循(xún)环后(hòu),柴(chái)油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作(zuò)。



柴油机结构

  柴油机(jī)曲(qǔ)轴旋转便带动发电机转(zhuǎn)动发电(diàn),发电机有直流发电机和交流发电机。

  直流发电机主要由发电机壳、磁(cí)极铁芯、磁场线圈、电枢和(hé)炭(tàn)刷等组(zǔ)成。工作发(fā)电原理:当柴油机带动发电机电枢旋转时,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所(suǒ)以电枢线圈便在(zài)磁场中切割磁力线,根(gēn)据电磁感应原理,由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。

  交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的(de)永磁铁(称为转子)和(hé)硅铸铁制造并绕有(yǒu)多组串联线圈的电枢线圈(称为定子)组成。工(gōng)作发电原(yuán)理:转子由柴油机带动轴向切割磁力线,定子(zǐ)中交替排列的磁极在线(xiàn)圈铁芯中形成交替的(de)磁场,转子旋转一圈(quān),磁通的方向和大小变(biàn)换多次,由于磁场的变换作(zuò)用(yòng),在线圈中将产生(shēng)大小和方向都变化的感应电流并由定子线(xiàn)圈输送出电流。

  为了保护(hù)用电设备,并(bìng)维持其正(zhèng)常工作,发电机发出的电流(liú)还需要调节器进行(háng)调节(jiē)控制等等。 用户在购买柴油发(fā)电机组时(shí)应留意的八大陷阱:

  1、混淆KVA和KW的关系。把KVA当成(chéng)KW夸大功率,卖给客户(hù)。实际上KVA是视在功率,KW是有效功率,他们之间的关系为IKVA=0.8KW。进口机组一般用KVA表示功率单位,而国内用电设备一般都用KW表示,所以核算功率时应把(bǎ)KVA打8折换算成(chéng)KW。

  2、不讲长行(额定)功率和后备功(gōng)率的关系,仅说一个“功率(lǜ)”,把后备功率当作长行功率卖给客户(hù)。实(shí)际上,后(hòu)备功率=1.1x长行功(gōng)率(lǜ)。而且,后备功率只能在12小时(shí)连续(xù)运行中使用1小(xiǎo)时。

  3、柴油机功率与发(fā)电机的(de)功率配(pèi)置成一样(yàng)大,以求(qiú)降低成本(běn)。实际上,业内一般规定柴油机功率≥发电机功率10%,因为有机械损耗。更为恶劣的,还有的把柴油机马力当作(zuò)千瓦误报(bào)给(gěi)用户,及用小(xiǎo)于发电机功率的柴(chái)油机来配置机组(zǔ),俗称:小马拉大车,以至机组寿命降低,维修频繁,使用费居高不下。

  4、把二手机翻新机当作全新机卖给客户,还有(yǒu)的将翻(fān)新(xīn)的柴油机配上全新(xīn)的发电机及控制柜,使一般(bān)非(fēi)专业用户根本(běn)分不清究竟(jìng)是新机还是旧机。

  5、只报柴油机或发电机(jī)品牌,不(bú)报产地,不报(bào)机组品牌。如美国康明斯(sī)、瑞典volvo、英国(guó)史坦福。实际上任何一(yī)台柴油发电机组均不可能(néng)由一家企业独立完成。客户应全面了(le)解机组的柴油机、发电机、控制柜制造厂家及品牌,才能综(zōng)合评(píng)估出(chū)机组的档次。

  6、将不(bú)带保护功能(俗称四保护)的机组当成保护功能齐全的机组卖(mài)给客户(hù)。更有甚者,将仪表不全、不带空气开关的机(jī)组推销给客(kè)户。实际上,业内(nèi)一般(bān)规定10KW以上的机组必须带全仪表(俗称五表)及空气开关;大型机组及自动化机组必须带有自四保护功能。

  7. 不谈柴油机及发电机的品牌档次、控制系统配置,不谈售后服务,一味只谈价格及交货期(qī)。有的还将非电站专用油(yóu)机,如:船用柴油机,车用柴油机用于发电机组。使机(jī)组的终端产品—-电的质量(电压与(yǔ)频(pín)率)无法得以保证。太低价格的机组一般(bān)有问题,俗称:只有买错(cuò)没有卖错!

  8、不谈随机配件情况,如带不带消音器、油箱、输油管,带什么档(dàng)次电瓶、多大容量电瓶(píng)、几个电瓶等(děng)等。实际上,这些附件十分重要,必须在(zài)合同中写明。更有甚者连水箱风扇都不(bú)带(dài),让客户自(zì)搞开式水池。柴油发电机组属重要的备用电源(yuán)设(shè)备,购置时(shí)需慎之再慎,使(shǐ)用(yòng)时方能得心应手。

  9、机组(zǔ)选择时应考(kǎo)虑几个因素。主要包括机械与电气性能、机组的用途、负荷(hé)的容量与变化(huà)范围、机组的使用环境(jìng)条件(包括海拔高度、气候条件、噪(zào)声)、自动化功能等。由于柴油(yóu)发电机组可用于常用、备用(yòng)和应急等3种情况,因此不同用途(tú)对柴油发电机(jī)组的要求就有所区别。

  10、常用柴油发(fā)电机(jī)组(zǔ)的选择。常用发电机组持续(xù)工作时间长,负荷曲线变化较大,机组容量、台数、型式的选择及机组的进行控制方式(shì)与应急机组不同。(1)容量(liàng)的确定:按机组长期持续运行输出功率能满足全工程大计算负荷选(xuǎn)择,并应根据负荷的重要性(xìng)确定发(fā)电机(jī)组备用机组容量。柴油机持续进行(háng)的输出功率,一般为标(biāo)定功率的0.9倍。(2)台数的确定:一般设置通常为2台以上,以保证供电(diàn)的连续(xù)性及适应用(yòng)电负荷曲线的变化。机组(zǔ)台数多,才可以(yǐ)根据用电负荷的变化确定(dìng)投入发电机组的进行台数,使柴油机经常是在经济负荷下运行,以减(jiǎn)少(shǎo)燃油消耗(hào)率,降低发电成本。柴油机的佳经济运行(háng)状态是在标定功率(lǜ)的75%-90%之间(jiān)。为(wéi)保(bǎo)证供电的连续性,常用机组本身(shēn)应考虑设置(zhì)备用机(jī)组。(3)转速的确定:一般民用上宜选用(yòng)转速为1000~1500转/分(fèn)的高速机(jī)组,而转速为300~350转(zhuǎn)/分的低速(sù)机(jī)组(zǔ)适用(yòng)作船用主机。(4)电压的确定:发(fā)电机输出电压的确定(dìng)与应急(jí)发电机组相同,一(yī)般为400V,个别用电量大,输(shū)电距离远的(de)工程可选用高压(yā)发电机组。

  11、备用柴油(yóu)发电机组的(de)选择。负荷容量(liàng)之和,乘以需要系数之后(hòu)的计算(suàn)负荷小于应急柴油发(fā)电(diàn)机组(zǔ)的容量时,备用系数按1.2考虑,即1.2倍计算(suàn)容量小于应急柴油发电(diàn)机组的容量,在市电停电后,由应(yīng)急发电机组(zǔ)向(xiàng)负荷供电。负荷容量之(zhī)和,乘以需(xū)要(yào)系数(shù)之后的计算负荷大于单台应(yīng)急柴油发电机组的容量时,可选择2台型号(hào)、容量相同、调压、调速特性相(xiàng)近的自动化发电机组。在市电停电后(hòu),由其中一台或二台机组向生活和商业用电供(gòng)电;当市电停电,又发生火灾时,由2台机组向消防(fáng)负荷供电,以利(lì)消防。

  12、应急柴油发电机的选择。应急柴油发电机一般(bān)宜选用(yòng)高速、增(zēng)压、油耗低、同容量的柴(chái)油发电机组。高速增压柴油机单机容量(liàng)较大,占据空间小;柴油机选用配电子或液压调速装置(zhì),调速性能较好;发电机宜选用配无刷(shuā)励磁或(huò)相复励装置的同(tóng)步电机,进行较可靠,故障率低,维(wéi)护检修(xiū)较方便;当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时,宜选用三次谐(xié)波励磁的发电机组;机组装(zhuāng)在附有减(jiǎn)震器的(de)共用底盘上;排烟管出口宜装设消声器,以减小噪声对周围环(huán)境(jìng)的影响。(1)容量的确定:应急柴油发(fā)电机组作应急用,经常处(chù)于待机应急起动(dòng)状态,连(lián)续运行的时间不长,一般不超过8h,因此可按“备用(yòng)功率”来确定容量。按一级负荷的容量之和(不计备用(yòng)容量),考虑经修正(zhèng)后的机组容量,并能满足一级负荷中大一台电动机的(de)起动要求,据此(cǐ)以(yǐ)确定应急柴油发电机组的容(róng)量。应急发电机一般选用三相(xiàng)交流同步发电机(jī),其标(biāo)定输出电压为400V。(2)台数的(de)确定:一般选用1台自动化(huà)、转速1000~1500转/分(fèn)、无刷励磁、400/230V、三相四线带(dài)控制屏、充放电设备及共(gòng)用底盘的发电机组。可要求共(gòng)用底盘带日用油箱(xiāng),以减少(shǎo)管路和占用面积。另外从可靠性考虑也(yě)可(kě)以选用2台机组(zǔ)并联进行供电。供应急用(yòng)的发电机(jī)组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时,机组应尽量选用型(xíng)号、容量相同,调压、调速特(tè)性相近的(de)成套设备,所用燃油性质应一(yī)致,以便进行维修保养及共用备件(jiàn)。

  13、机组(zǔ)起动方式的选择(zé)。柴油机的起动方式有三种:①手摇起动;②电动起动 ;③压缩空气(qì)起动。在高层建筑中宜采用电起动方式,避免采用压缩空气起动方式。一(yī)类高层建筑中一定要选择带自(zì)起动装置的柴油发电(diàn)机组,一旦市网供电中断,必须在15秒内供电(高规要(yào)求30秒)。二类高层(céng)建筑中有条件时,也宜(yí)采用带自起动装置的机组,有(yǒu)困难时也可采用手动起动装置。

  14、与三相电动机(jī)匹配需注(zhù)意的问题。柴油发电机组与三相电机容量选配时,建议考虑安全系数1.5,即1.5倍的(de)电机容量(必须是软启动方式)。

  15、注意额定功率(lǜ)和后备功率的关系,KVA和KW的关系。市场上有些(xiē)厂家仅说一个“功率”,把后备功率当作额定功率来介绍和销售机组。实际上后备功率=1.1x额定功率。而且后备功率只能在12小时连续运行中使用(yòng)1小时。在国内普(pǔ)遍都是用额定功率来标识柴油发电机组的,而在国际上(shàng)是采用备用功率来标识。KVA是视在功率,KW是有效功率,他们之间的关(guān)系为(wéi)IKVA=0.8KW。进口机组一般用KVA表示功(gōng)率单(dān)位,而国内用电设备一般都用KW表(biǎo)示(shì)。

  16、认清机组的品牌。一般进口发电机组均为组装机,国(guó)产机组(zǔ)目前也有一(yī)体化的(即发电机和(hé)发动机是同一品牌),性能上也同有些进口机组不分上下,且价格便宜,故在选购时应全面了解机组各部件的品(pǐn)牌(pái)(有些厂家只报柴油机或发电机(jī)品牌,不报产地(dì),不报(bào)机组品牌等),才能(néng)综合评估出机组的档(dàng)次。



  选购柴油发电机组时还需(xū)考虑其他几(jǐ)个影响因素:

  (1)如果使用环境条件与柴油发电机组标定的环境条件值有差距时,应在签(qiān)约时说明温度、湿度及海拔高度值(zhí),以提供适宜(yí)的机型和配套设备;

  (2)说明使用(yòng)中采取的冷却方式,特别是大容量机组,更应注意;

  (3)定购时,除应说明机组型号外,还要说明选用何种机型;

  (4)柴油机组的电(diàn)压调整率分别有1%、2%、2.5%的额定电(diàn)压。选(xuǎn)用何种,亦(yì)应说明;

  (5)正(zhèng)常供货时,提供一定量的易损件,另有(yǒu)需要,亦应说明。

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