Что такое дизельные генераторы (электростанции)
Эта статья предназначена для тех, кто не занимался профессионально электрогенерирующим оборудованием,но принял решение купить электростанцию. В этом случае, даже поверхностное ознакомление с принципами работы такого сложного комплекса оборудования, как дизельный генератор, может помочь в его эксплуатации.
На сегодняшний день дизель генераторы являются самым распространенным источником гарантированного электропитания. В самых общих чертах назначением дизельного генератора является преобразование химической энергии дизельного топлива в электрическую энергию тока. Происходит это так: во время сгорания топлива в цилиндрах дизельного двигателя его химическая энергия преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, которая, в свою очередь, превращается в механическую энергию коленчатого вала.
Вращение от коленчатого вала передается на соединенный с ним ротор генератора, в котором происходит преобразование механической энергии вращения ротора в электрическую энергию генерируемого тока.
Как следует из названия, основными элементами дизельного генератора являются два таких сложных агрегата, как дизельный двигатель и электрогенератор. Кроме того, в установку входят системы обслуживания обоих агрегатов.
Начнем с дизельного двигателя. Основными его элементами являются цилиндропоршневая группа, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, корпус, системы обслуживания.
Кривошипно-шатунный механизм состоит из шатуна, коленчатого вала, поршня и поршневого пальца. Через шатун механическая энергия возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре передается коленчатому валу, вызывая его вращение. Тем самым осуществляется преобразование энергии сгорания топлива в энергию вращения вала.
Вторым механизмом, без которого невозможен рабочий цикл двигателя, является газораспределительный механизм. Синхронно с тактами рабочего цикла дизеля этот механизм отводит отработавшие газы цилиндров на такте выпуска и наполняет их воздухом на такте впуска.
Наиболее простым и надежным является клапанный газораспределительный механизм. Он состоит из распредвала, клапанной группы,их приводов, передаточных деталей. Работает он следующим образом: распределительный вал, приводимый в движение коленчатым валом через передаточный механизм, в соответствии с тактами рабочего цикла двигателя нажимает своими кулачками на привода клапанов, тем самым открывая определенный клапан для впуска воздуха или выпуска отработавших газов.
Корпус дизеля является основанием для крепления элементов механизмов и систем двигателя. Он состоит из картера, блока цилиндров, головки блока цилиндров и ее крышки.
В картере находится большая часть масла. В блоке цилиндров располагаются цилиндры, изготовленные либо совместно с блоком, либо в виде отдельных гильз. На головке блока цилиндров установлен газо-распределительный механизм, который закрывается крышкой головки для защиты от загрязнений.
Основными системами обслуживания двигателя дизельной электростанции являются топливная система, системы смазки и охлаждения.
Топливная система осуществляет подачу топлива в цилиндры дизеля и делится на системы низкого и высокого давления. К первой системе относятся топливные бак и фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос (подающий топливо из бака к топливному насосу), топливопроводы.
Ко второй - топливный насос высокого давления который повышает давление топлива и доставляет его к форсункам дизельного двигателя, через которые и осуществляется впрыск топлива в камеру сгорания.
Система смазки дизельных электростанций обеспечивает смазку и отвод тепла для трущихся деталей двумя способами: под давлением для самых нагруженных деталей и разбрызгиванием для остальных. Она состоит из маслоподкачивающего насоса, который обеспечивает циркуляцию масла и подачу его под давлением, масляного фильтра очистки, охладителя масла для отвода тепла,масляных трубопроводов.
Система охлаждения необходима для поддержания нужного температурного режима дизельного двигателя. Недостаточное охлаждение приводит к перегреву деталей дизеля, их тепловому расширению, повышенному трению между ними после выгорания смазки и,как следствие, преждевременному выходу их из строя,появлению неисправностей в работе двигателя. Переохлаждение приводит к загустению масла на внутренних стенках цилиндров и его разжижению в картере,куда из цилиндров проникает топливный конденсат. Это вызывает механические потери, чрезмерный износ трущихся деталей и, следовательно, снижение экономичности и эффективности работы дизельного двигателя.
Применяются два типа охлаждения. В портативных электростанциях,которые имеют небольшую мощность и моторесурс,имеет место воздушное охлаждение, когда двигатель естественным путем обменивается теплом с окружающим воздухом.
На стационарных дизельных электростанциях, имеющих большую мощности и более длительный рабочий ресурс применяется только жидкостная система охлаждения.
В ее состав входят: рубашка охлаждения, радиатор с расширительным бачком и паровоздушным клапаном, вентилятор, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и патрубки. Во время работы двигателя насос приводится в движение коленчатым валом и осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости, которой заполнена рубашка охлаждения, радиатор, шланги и патрубки. Термостат, имеющий клапанную конструкцию, поддерживает необходимую температуру. При прогреве двигателя он пропускает охлаждающую жидкость по малому кругу рубашки охлаждения (без попадания в радиатор). При достижении двигателем рабочей температуры термостат открывает путь жидкости для циркуляции по большому кругу с попаданием в радиатор. В радиаторе происходит охлаждение жидкости воздушным потоком, создаваемым вентилятором. После чего она перекачивается насосом из радиатора в рубашку охлаждения.
Вентилятор, оснащенный механическим приводом, создает воздушный поток на протяжении всего времени работы двигателя, вне зависимости от температуры жидкости.
Жидкостная система охлаждения является закрытой (сообщение с атмосферой происходит только через клапан расширительного бачка), что обеспечивает поддержание в ней повышенного давления и, как следствие, увеличение температуры кипения жидкости до значений,превышающих 100*С.
В качестве хладагентов в системах охлаждения дизельных двигателей применяются антифризы, основой которых является этиленгликоль или пропиленгликоль.
Антифризы используются вместе с присадками, предотвращающими коррозию металла и образование накипи, имеют низкую температуру замерзания и смазывающие свойства.
Система воздухозабора осуществляет забор и очистку воздуха, нужного для сгорания топлива, и состоит из воздушного коллектора и фильтра очистки.
Конструкция газовыхлопа обеспечивает удаление отработавших газов и состоит из выхлопного коллектора, глушителя и трубопровода вывода газов.
Для надежного запуска дизельного двигателя необходимо, чтобы температура в камере сгорания была выше температуры воспламенения топлива. В этих целях применяется система предпускового подогрева дизеля, которая осуществляет прогрев камеры сгорания и состоит из накальных свечей и схемы управления.
И конечно, для запуска двигателя, нужна электромеханическая система. Она включает в себя аккумуляторную батарею, электростартер и зарядный генератор. Аккумулятор питает стартер на время запуска электростанции, после чего происходит отключение стартера и начинается зарядка аккумулятора от зарядного генератора. От аккумулятора питаются также элементы системы автоматики.
Система отбора мощности распределяет усилия на приводные механизмы с помощью шкивов, шестерней и приводных ремней.
Теперь перейдем к ознакомлению со второй важнейшей частью дизельной электростанции - генератором переменного тока.Если говорить просто, вырабатывание переменного напряжения в нем происходит, благодаря использованию принципа электромагнитной индукции - процесса наведения э.д.с. в рамке, вращающейся в магнитном поле или, наоборот, в рамке, находящейся во вращающемся магнитном поле.
В обоих случаях при вращении происходит изменение числа пересекаемых рамкой силовых магнитных линий, а следовательно индуцированного в ней напряжения. За один оборот или цикл вырабатывается напряжение периодической синусоидальной формы: в течении одной половины цикла - положительной полярности, в течении другой - отрицательной. В бесщеточных генераторах переменного тока, в основном применяемых в дизельных электростанциях, ротором создается вращающееся магнитное поле, а в статоре индуцируется переменное напряжение.
В состав генератора входят также система возбуждения и автоматический регулятор напряжения. Система возбуждения создает электромагнитное поле основного ротора генератора, а регулятор напряжения управляет током возбуждения в зависимости от выходного напряжения генератора.
Управление работой дизельного генератора с передачей информации о ее параметрах осуществляется системой управления и автоматики, состоящей из контроллера двигателя, датчиков и пульта управления дизельной электростанции.
Компания "СТЕН" предлагает взять в аренду дизельный генератор, который подойдет по характеристикам, более подробную информацию узнавайте по телефонам, расположенным в разделе Контакты.
