大功率柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

余志良 李凡君

摘要：目前大功率柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組廣泛運(yùn)用于礦山、核電站、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，為保證柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組；輔助系統(tǒng)；機(jī)油預(yù)供泵；冷卻系統(tǒng)

本文中柴油機(jī)輔助系統(tǒng)分為燃油供油系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、空氣啟動(dòng)系統(tǒng)。為保證柴油機(jī)連續(xù)不斷的工作，要設(shè)計(jì)一套合理的輔助系統(tǒng)，以確保能夠?yàn)榘l(fā)電機(jī)組連續(xù)工作提供持續(xù)的電力。

1 燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

柴油機(jī)功率較大，所需燃油量較大，必須通過(guò)燃油輔助系統(tǒng)供給燃油，并且保證一定壓力、清潔度，為保證可靠性，要并聯(lián)一個(gè)燃油輸送系統(tǒng)。通過(guò)安全閥保證燃油有一定的壓力，當(dāng)壓力超過(guò)安全閥設(shè)定值時(shí)，安全閥打開，卸掉一部分燃油保證壓力不超過(guò)柴油機(jī)所需要的油壓。如圖所示，圖一為燃油系統(tǒng)原理圖：

2 冷卻系統(tǒng)

柴油機(jī)在工作時(shí)可燃混合氣體在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的溫度可以高達(dá)到1800℃～2000℃，一些部件如活塞、氣門等部件與高溫氣體直接接觸，若不及時(shí)降低這些部件的溫度，各部件就會(huì)受熱變形而破壞各部件之間配合間隙要求，活塞等運(yùn)動(dòng)部件由于配合變化，產(chǎn)生卡死造成“拉缸”現(xiàn)象，由于溫度升高，其他部件的剛度和強(qiáng)度也會(huì)降低，影響柴油機(jī)使用壽命。因此柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)非常重要。

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組冷卻水系統(tǒng)分為外循環(huán)水系統(tǒng)和內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)，外循環(huán)水系統(tǒng)是指不經(jīng)過(guò)柴油機(jī)，只經(jīng)過(guò)熱交換器對(duì)內(nèi)循環(huán)水和機(jī)油進(jìn)行冷卻的水，內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)指經(jīng)過(guò)柴油機(jī)并對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行冷卻的水，內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)包括中冷水循環(huán)系統(tǒng)和高溫水循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)原理圖如下：

3 潤(rùn)滑系統(tǒng)

柴油發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)包括：管路、機(jī)油熱交換器、機(jī)油預(yù)供泵、機(jī)油濾清器、溫控閥和其他閥門系統(tǒng)。柴油發(fā)電機(jī)組在柴油機(jī)起動(dòng)是應(yīng)先啟動(dòng)機(jī)油預(yù)供泵將機(jī)油從油底殼抽出，并使機(jī)油在柴油機(jī)內(nèi)循環(huán)，使柴油機(jī)各系統(tǒng)得到潤(rùn)滑，由于柴油機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)造成機(jī)油溫度升高，機(jī)油達(dá)到一定溫度后粘度降低，潤(rùn)滑性能降低，長(zhǎng)時(shí)間造成柴油機(jī)潤(rùn)滑不良，影響柴油機(jī)使用壽命，因此必須對(duì)機(jī)油進(jìn)行冷卻，為此設(shè)置溫控閥和機(jī)油熱交換器，以控制機(jī)油溫度。溫度控制由溫控閥控制當(dāng)溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，溫控閥控制機(jī)油經(jīng)過(guò)熱交換器，降低機(jī)油溫度。為保證機(jī)油經(jīng)過(guò)循環(huán)后回到柴油機(jī)的油沒(méi)有雜質(zhì)，在柴油機(jī)回油處設(shè)置機(jī)油濾清器。發(fā)電機(jī)組機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理如圖所示：

[BT4][STFZ][WTFZ]4 空氣啟動(dòng)系統(tǒng)

大功率柴油機(jī)一般依靠壓縮空氣啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，壓縮空氣系統(tǒng)主要提供柴油機(jī)裝置控制用氣源；在啟動(dòng)工況下，用壓縮空氣沖轉(zhuǎn)柴油機(jī)，直至完成點(diǎn)火啟動(dòng)；在待命工況下，充注壓縮空氣啟動(dòng)氣瓶，維持其備用時(shí)的正常壓力。主要組成部分包括：壓縮機(jī)組、空氣干燥器組、啟動(dòng)空氣瓶、啟動(dòng)控制電磁閥、主啟動(dòng)閥、啟動(dòng)空氣分配器、氣缸啟動(dòng)閥等。其原理圖如下。

5 總結(jié)

柴油機(jī)輔助系統(tǒng)是柴油機(jī)的重要組成部分，它決定了柴油機(jī)工作性能、可靠性和使用壽命，在設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)時(shí)充分考慮其功率大小、燃油消耗量、工作狀況、溫度變化等因素，合理設(shè)計(jì)柴油機(jī)輔助系統(tǒng)。確保柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行。

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