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柴油发电机的配气机构
配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构它按照柴油机各气缸工作次序,通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入气缸,并把燃烧后的废气从气缸内尽可能彻底的排出。
配气机构通常有气门式和气孔式两种型式。气门式配气机构由凸轮驱动气门以控制进排气过程,是四冲程柴油机常用的一种型式,而气孔式配气机构是在气缸中间开有进排气孔并通过活塞的控制进排气过程,这种机构在二冲程柴油机上应用较多。
目前,四冲程内燃机常用的是气门式配气机构。气门式配气机构又分为侧置式和顶置式两类。侧置式气门机构的进排气门都布置在气缸体的一侧,它是通过凸轮轴推动挺柱和推杆来控制气门开启和关闭。侧置式气门机构一般适用于单缸柴油机。顶置式气门机构是柴油机使用广泛的,它主要由气门组件、气门传动机件、进排气系统和柴油发电机增压系统组成。
一、气门组件的结构及功用
气门组件主要是用来密封柴油机的进气道和排气道,并保证柴油机正常换气。其主要组成部件是气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油机中的润滑和冷却条件极差,且受到交变载荷的冲击和高温、腐蚀等的影响,因此这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后,柴油机会出现很多散障现象,例如油耗增加、功率降低、起动困难和排烟异常等。
1.气门
气门分进气门和排气门。气门的功用是密封燃烧室,并使柴油发电机的各气缸得到正常换气。
气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部的形状有平顶、凸顶和凹顶,目前使用较多的是平顶,这主要是因为平顶气门的头部形状简单、制造方便,受热面积小等特点。
柴油机为了提高燃烧室内的进气量,进气门的头部一般做的比排气门大,因为增大进气门可以减小进气阻力,增大进气量,这比增大排气们减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同,进气门一般采用30℃的斜角,排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角,主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。
2.气门导管
气门导管的结构。
气门导管给往复运动的气门起着导向的作用,并保证气门头部准确地落在气门座上,同时还能够把气门的部分热量传出去。气门导管一般采用铸铢铸成,由于它在高温和润谴条件较差的环境下工作,所以该部件较易出现磨损现象。
气门导管与气门杆部在长期的相对运动的磨损中,易使两者之间的配合间隙增大。正常情况下,进气门与导管的间隙为0.09左右,排气门与导管的间隙约为0.12mm,当间隙增大到极限值0.26mm时,气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小,则易出现气门卡死现象。
3.气门座圈
气门座圈是为往复运动的气门而设计的,它与气门一起用来密封燃烧室。气门座圈一般采用耐热铸铁制造,并压人气缸盖中心气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温、高压气体的腐蚀,在使用过程中特刑容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑、座圈缩短和磨损变宽等现象。
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柴油发电机组汽缸的密封性能如何提高
上柴柴油发电机组的汽缸应当有很好的密封性能。因为汽缸的密封性能关系到真空性。柴油发电机组的真空性好,柴油的压力就大,给油就会更加顺畅。柴油发电机组和汽油机的区别之一就是压燃式。压燃是通过压缩产生较大的压强,通过压强的真空性将柴油点燃打火,从而产生动力,再由动力转化成电力的一种方式。冬季冷启动柴油发电机组时,因活塞环与汽缸壁上的机油很少,密封效果不佳,会出现反复启动而不能着火运转的现象。柴油发电机组有时因汽缸磨损较重而严重影响汽缸的密封性能,使启动更加困难。针对柴油发电机组启动困难的原因,可将喷油器拆下,每缸内加入30~40ml机油,以增强汽缸的密封性能,提高压缩时的压力。
柴油发电机组对使用环境条件有一定的要求
许多人不了解柴油发电机组对环境的要求,因为我们大多都是在常温常压的环境下使用的。我们一般不会注意柴油发电机组对环境的要求,但是在一些特殊的环境下使用,柴油发电机组就容易出现故障,比如说在高寒,低气压的环境下,柴油发电机组就容易出现故障。所以,我们有必要介绍一下柴油发电机组的使用常规环境条件:
种环境条件: 大气压力要在100Kpa;环境温度298k(25℃);空气相对湿度30%。
第二种环境条件: 大气压力89.9kpa;环境温度313k(40℃)空气相对湿度60%。
第三种环境条件:柴油发电机组在下列条件下才能输出规定的功率(允许修正)并可靠地工作。
(1)海拔不超过4000m。
(2)环境温度 上限值为40℃、45℃、50℃;下限值为5℃、-15℃、-25℃、-40℃。
(3)相对湿度、凝露和霉菌。
有的时候柴油发电机组容易出现一些故障,并不一定是柴油发电机组本身的问题,可能是环境因素造成的。因此,使用柴油发电机组,为保障寿命和发电质量。应当维护合适的柴油发电机组使用环境。
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柴油发电机组的耗量特性
在满足电力网络负荷平衡的前提下,柴油发电机组 负荷分配指的是通过有计划的安排各个柴油发电机组的出力,使得整体的柴油的消耗油量变得小,让成本达到少,进而提升整个发电厂的效率与收益。柴油发电机组一般是通过在气缸中燃烧柴油,然后借助转化的爆炸动力来推动柴油机的运作,柴油发电机再带动与其相关联的发电机发电,完成整个电力生产环节。因为柴油发电机的做功的数量很大程度上取决于燃油消耗的数量,而柴油发电机的进气量又规定了柴油发电机组出力的大小,由于负荷时刻在波动,为了保证康明斯柴油发电机组在任何时刻达到经济工况,必须对康明斯柴油发电机组的动力特性进行准确的模拟。即确定康明斯柴油发电机组的耗油量特性。
柴油发电机组发出的功率,与柴油发电机组消耗的柴油等的关系形成柴油发电机组的耗油量特性曲线。而柴油发电机组的这一曲线是电力柴油发电机组 负荷分配问题的基本参数,终结果与耗油量特性曲线的正确率有密切的关系。因此在负荷优化分配中,通过分析计算得到柴油发电机组的耗油量特性是必不可少的步骤。
研究柴油发电机组的耗油量特性的参数,必须先对火力电柴油发电机组的参数进行全面了解,单元柴油发电机组的燃油的使用量B与发电机有功功率P之间的关系比较复杂,主要取决于柴油发电机组本身的特点,同时还受到所处环境温度,水介质温度,大气压等因素影响。康明斯柴油发电机组由于其自身特点,其启动过程耗时较长,由此有时连续优化过程中需要考虑柴油发电机组的启停成本;柴油发电机组在低负荷状态下,为了保证锅炉燃油的稳定燃烧需要进行投油稳燃。如果综合考虑这些成本,会使得柴油发电机组的燃油耗油量B与出力P之间的关系和规律变得难以分析。限于篇幅,本文只讨论康明斯柴油发电机组在稳定负荷下的耗油量特性关系,即不考虑柴油发电机组的启停成本,但是对于柴油发电机组的出力范围进行考虑,可有效避免柴油发电机组在低出力工况下运行。这些简化并不影响结论的正确性。
此时,单元柴油发电机组的耗油量特性可以表示为:
B=F(P)
式中B为燃油消耗油量,即每小时燃油的标准柴油耗油量(单位:t/h);P为发电机有功功率(单位:MW)。
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