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柴油發(fā)電機(jī)的應(yīng)用研究
2017-7-26 閱讀(276)
現(xiàn)代社會處處需要用電，電能變得越來越*。發(fā)電機(jī)可以將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?qū)動其工作的主要有汽輪機(jī)、柴油機(jī)、水輪機(jī)和其他一些動力機(jī)械，將氣流、水流、燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能傳遞至發(fā)電機(jī)，然后再由發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)為電能。
1 發(fā)電機(jī)工作原理
1.1 柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機(jī)由發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)構(gòu)成，由柴油機(jī)產(chǎn)生動力帶動發(fā)電機(jī)繼而發(fā)電。一普通的柴油發(fā)電機(jī)組主要由三部分組成：發(fā)電機(jī)、柴油機(jī)和控制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)及柴油機(jī)主要有兩種連接方式，一種是剛性連接，用螺栓將柴油機(jī)飛輪盤和發(fā)電機(jī)鋼性連接片連接組成；另一種是柔性連接，用連軸器將兩部分連接，如今，市場上的柴油發(fā)電機(jī)使用前者的要多一些。發(fā)電機(jī)、柴油機(jī)連接好之后裝在一個(gè)底架上，之后配上各種保護(hù)性傳感器把柴油機(jī)的狀態(tài)告訴操作員，并且由這些傳感器設(shè)定某個(gè)上限值，在達(dá)到或超過此限定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會發(fā)出警告，若操作員未采取措施，控制系統(tǒng)會自動停掉機(jī)組保證安全。傳感器起接收及反饋信息的作用，控制系統(tǒng)起顯示數(shù)據(jù)及執(zhí)行保護(hù)功能，控制屏通過電線與傳感器和發(fā)電機(jī)連接起來，顯示電參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)，一般情況下控制屏安裝在發(fā)電機(jī)上即背包式控制屏，分體式控制屏是獨(dú)立的一個(gè)屏放置于操作室內(nèi)。
1.2 柴油發(fā)電機(jī)工作過程
四行程單缸柴油機(jī)的基本工作過程：通過動力使柴油發(fā)電機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動，繼而使活塞在封閉氣缸中作往復(fù)運(yùn)動來啟動柴油機(jī)。活塞完成四個(gè)沖程分別是進(jìn)氣、壓縮、工作和排氣沖程。*沖程是進(jìn)氣沖程，在曲軸的帶動下，活塞由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)，此時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，由于氣缸內(nèi)容積的增大，外界大氣壓高于氣缸內(nèi)的壓力，在氣缸內(nèi)外壓力差下，外界的空氣通過進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸中，由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力，進(jìn)入氣缸的空氣壓力低于大氣壓，溫度要高于外界大氣溫度。
第二沖程是壓縮沖程，進(jìn)、排氣門都關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)移*止點(diǎn)，活塞將*沖程吸入得空氣壓縮至燃燒室，使其溫度和壓力變高。第三沖程是工作沖程，進(jìn)、排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)，在接近壓縮沖程末尾時(shí)，噴油器將高壓燃油噴入氣缸中，使之和高壓高溫空氣混合，此時(shí)已近超過了柴油自燃點(diǎn)溫度，便著火燃燒，產(chǎn)生大量的熱能，使氣缸內(nèi)壓力及溫度迅速升高，繼而推動活塞向下移動，并對外界做功，伴隨過程的進(jìn)行，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動力能，氣缸內(nèi)氣體的溫度、壓力迅速降低。
第四沖程是排氣沖程，進(jìn)氣門處于關(guān)閉，排氣門處于打開狀態(tài)，活塞由下止點(diǎn)移*止點(diǎn)，燃燒后的氣體變?yōu)閺U氣繼而在活塞向上運(yùn)動時(shí)經(jīng)由排氣門被擠壓排出。
由上面四個(gè)工作過程可以看到，做功的過程只是第三沖程，其余的三個(gè)沖程則是消耗能量的輔助過程，在單缸柴油機(jī)上利用飛輪來提供這些能量，在多缸柴油機(jī)中依靠其余缸的作功沖程來提供。
2 柴油發(fā)電機(jī)的常見故障
在日常運(yùn)行中柴油發(fā)電機(jī)，常見故障的檢修有以下注意點(diǎn)。
2.1 發(fā)電機(jī)不能起動
(1)檢測蓄電池電壓是否達(dá)到額定電壓DC24V，視不同電壓等級而定。
由于發(fā)電機(jī)通常處于自動狀態(tài)，要由蓄電池維持電子控制模塊對控制面板和整個(gè)機(jī)組狀態(tài)的監(jiān)視之間的聯(lián)絡(luò)。當(dāng)蓄電池充電產(chǎn)生故障時(shí)，無法對蓄電池進(jìn)行充電繼而引起電壓的下降。此刻必須及時(shí)進(jìn)行充電。充電的時(shí)間根據(jù)充電器額定的電流及蓄電池放電的情況確定。如果情況緊迫，可以直接換新的蓄電池。由于使用時(shí)間較長導(dǎo)致蓄電池的容量嚴(yán)重降低時(shí)，此時(shí)充滿電也無法正常起動則應(yīng)該更換新的蓄電池。
(2)檢測蓄連接電纜線與電池接線柱與的接觸不良現(xiàn)象。
若在日常保養(yǎng)時(shí)蓄電池的電解液補(bǔ)充過多，很易溢到蓄電池外部繼而腐蝕外部接線柱，使接觸電阻增大，電線接觸不良。這種情況下可使用砂紙磨電纜接頭及磨接線柱腐蝕層，然后重新擰緊螺絲即可。
(3)馬達(dá)的正負(fù)極處的電線在起動時(shí)會時(shí)接線松動，從而造成電纜的接觸不良。
(4)燃油系統(tǒng)里由有空氣的存在引起。
這是比較常見的故障，通常是由于在更換燃油過濾器濾芯時(shí)操作不當(dāng)(如更換燃油過濾器濾芯后沒有進(jìn)行排氣工作)導(dǎo)致空氣進(jìn)入。此刻需進(jìn)行排氣處理。
2.2 冷卻水溫比較高
(1)通常是由于冷卻水箱外面的散熱器積灰而引起。
在灰塵較大的情況下，散熱器外表面或在機(jī)組運(yùn)行中有雜物被冷卻的風(fēng)扇吸至水箱處而引起堵塞，阻塞通風(fēng)導(dǎo)致散熱很差。此時(shí)只需清理水箱外面的散熱器及清理機(jī)組的雜物便能解決。
(2)冷卻液含量很少。
需要檢查冷卻水缺失的因素，檢查冷卻水箱和每一條冷卻水管是否有泄漏狀況，如果有泄漏應(yīng)立即修不好。之后添加足夠的冷卻液。
(3)在使用了較長時(shí)間后，發(fā)電機(jī)冷卻風(fēng)扇處連接皮帶會逐漸老化，繼而變得易斷裂或者無彈性從而造成吹風(fēng)能力失常。這時(shí)需要即使更換破損的皮帶，更換時(shí)應(yīng)所有皮帶一起更換而不應(yīng)該只換其中的某一條。
(4)使用不符合要求的冷卻液，使冷卻水管道積有水垢、鐵銹等物阻礙冷卻水循環(huán)引起水溫升高。冷卻液通常由水和防凍液或者水和防銹液混合組成，水的pH值應(yīng)該在6.0～8.0之間，通常用純凈水。對于已嚴(yán)重沉積和堵塞的冷卻系統(tǒng)，用每7 L冷卻系統(tǒng)的容積中加0.5 L的清潔劑的比例，與清水混合，開機(jī)運(yùn)行90 min，循環(huán)冷卻水清冼后，然后再用清水循環(huán)清冼，以免殘留在管道內(nèi)的清潔劑對管道造成腐蝕。 2.3 發(fā)電機(jī)排氣筒冒黑煙
(1)所用燃油的質(zhì)量差，含雜質(zhì)較多。
(2)外部雜物灰塵很多，阻塞空氣濾芯。
2.4 發(fā)電機(jī)排氣冒藍(lán)煙
(1)一般是濾清器中機(jī)油過多(保養(yǎng)時(shí)機(jī)油添加過多)引起，減少機(jī)油到規(guī)定液位即可解決。
(2)活塞環(huán)卡死或者磨損過多彈性不足導(dǎo)致機(jī)油進(jìn)入燃燒室燃燒。這時(shí)需要清潔活塞環(huán)或者更換泄漏處活，塞環(huán)。
2.5 發(fā)電機(jī)排白色煙
(1)氣缸中的氣門磨損后會使氣流發(fā)生變化，這時(shí)排出的白煙帶煙圈。此時(shí)必須更換磨損部件。
(2)燃油中含有水引起。對儲油箱底部進(jìn)行排放檢查是否存在水分。
(3)噴油嘴噴油霧化不良，燃燒室中柴油霧滴未燃燒。此時(shí)必須檢查噴油嘴，將其調(diào)整至規(guī)定的噴油壓力。
3 柴油發(fā)電機(jī)維護(hù)與保養(yǎng)
為了獲得機(jī)組zui高的運(yùn)行安全性及使用壽命，對機(jī)組進(jìn)行定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)是必要的，如果能遵循機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)相關(guān)條例，就能保證機(jī)組的性能。能夠正確認(rèn)識柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)身上的標(biāo)識如圖形、文字、警告等，對正確維護(hù)保養(yǎng)及安全使用操作有著很大的幫助。對機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，必須在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，而且必須要機(jī)組啟動電池負(fù)極的電纜拆除，確保機(jī)組不會誤啟動。
3.1 潤滑系統(tǒng)
每運(yùn)行50～250 h或者至少每6個(gè)月，就要更換潤滑油與潤滑油濾清器。由于潤滑油的品質(zhì)和燃油含硫量以及發(fā)動機(jī)消耗潤滑油量的不同，機(jī)組更換潤滑油的時(shí)間也會有所不同。
3.2 冷卻系統(tǒng)
(1)風(fēng)扇皮帶在發(fā)電時(shí)每運(yùn)行10 h進(jìn)行一次保養(yǎng)維修。
查看每條皮帶的破損度，如果發(fā)現(xiàn)有失效及損壞時(shí)應(yīng)該及時(shí)更換。
(2)散熱器在發(fā)電機(jī)每運(yùn)行200 h進(jìn)行一次保養(yǎng)維修。
?、賰?nèi)部除垢。
把散熱器中水排干，將管子及散熱器相連處拆開口。向散熱器中灌入45度的酸性溶液，15 min后將酸溶液排出，經(jīng)過檢查如還有污物，再用酸性溶液清潔一次。除垢完成至后用堿性溶液中和二次，之后用清水沖四次。當(dāng)完成上面的工作，還要查看散熱器有無漏水情況，如果不漏水則重新安裝，如果漏水還要檢查修補(bǔ)。散熱器裝回后應(yīng)該重新裝滿清水并加入防銹劑。
?、谕獠壳鍧?。
用熱水加入洗滌劑噴洗。在散熱器正前方?jīng)_風(fēng)扇方向射出水流，在清洗之前需用膠帶擋發(fā)電機(jī)，如果以上方法均無法清除某些污物，可以將散熱器拆下，放在堿水中浸泡約30 min，后用熱水沖洗。
(3)冷卻液每運(yùn)行300 h就需要更換，在更換前后測量pH值，pH值都該為正常值6.0～8.0，并做好測量記錄必要時(shí)投藥處理。
3.3 進(jìn)風(fēng)口系統(tǒng)
空氣濾清器每運(yùn)行400 h就應(yīng)該更換。松開鐵環(huán)，卸下濾芯和儲塵器，從上至下清洗濾芯。如果濾芯污物較多，則應(yīng)購買洗滌液進(jìn)行清潔，清洗結(jié)束后可以使用吹分機(jī)吹干。當(dāng)濾芯污物不是很多時(shí)，直接采用吹高壓空氣的方法，需要注意的一點(diǎn)事空氣壓力不可過大。噴咀不要太接近濾芯。清洗結(jié)束后，進(jìn)行檢查，檢查方法是用亮光由內(nèi)向外照，并在外部查看，如果未發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)則表明濾芯末穿孔，這時(shí)則應(yīng)小心安裝好空氣濾清器。如果出現(xiàn)光點(diǎn)則說明此濾芯有空洞出現(xiàn)，這時(shí)候需要換相同的濾芯。
3.4 燃油系統(tǒng)
每運(yùn)行300個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次更換一次柴油濾清器。先對各輸油管道及油箱進(jìn)行全面清潔。然后安裝未使用的濾清器且加滿柴油，繼而安裝回原位。
3.5 排氣系統(tǒng)
(1)排放消聲器中是否積炭積水。
(2)檢測排氣的阻塞和漏氣。
3.6 發(fā)電機(jī)部分
檢查檢查噴油器，氣門間隙，檢查傳動裝置，清潔碳刷是否失效，查看啟動電機(jī)齒輪的磨損狀況，查看渦輪增壓器泄漏情況。
3.7 充電系統(tǒng)
常查看蓄電池內(nèi)的電解液，看其是否保持在正常高度的液面。要補(bǔ)液時(shí)，首先清潔加注口以防其他物體落入電池內(nèi)。若要加液，則加入一定的電解液，切記加得太滿否則電池充放電時(shí)，電解液會從加注口溢出，從而腐蝕周圍物體。經(jīng)常檢查接頭有無松動，電壓是否正確。為了保護(hù)蓄電池和起動電機(jī)，發(fā)電機(jī)每次啟動時(shí)間小于10 s，再次啟動間隔要2 s。
4 結(jié)論
了解發(fā)電機(jī)的常見故障使幫助我們在維護(hù)保養(yǎng)及日常檢修中具有針對性，避免發(fā)生不必要的事故，使得我們可以更加安全方便地使用柴油發(fā)電機(jī)。
