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一起回望柴油发电机组的发展史
现代柴油机是在德国机械工程师狄塞尔发明的柴油机的基础上发展起来的,1892年,德国机械工程师狄塞尔取得了柴油发电机压缩点火的 。他的做法是以提高发动机的压缩比来提高热效率,利用压缩气体的高温来点燃进入汽缸的燃料,这样做的好处是不但省去了点火装置和汽化器,而且可以使用比柴油价格更低的柴油做燃料。
狄塞尔经过了5年的实验,在1897年制成了 台具有实用价值的压縮点火柴油发电机,即压燃式柴油机。与以前的柴油发电机相比,它延长了汽缸内气体的压缩过程,大大提高了压缩终了时气体的压力和温度,实现了不用点火系统而使柴油自动点火燃烧的功能。狄塞尔发明的柴油发动机能将35%的燃料潜能转变成动力而当时有效的柴油发动机也只能将28%的燃料潜能转变成动力,这是柴油发电机技术第二次革命性的突破。但是,当时狄塞尔发明的柴油发动机存在着很多的缺点,比如重量重、噪声大、冒黑烟,排出的大量废气会对环境影响很大,而且喷油泵还不完善,从而严重限制和影响了柴油机的衄。可以说,狄塞尔先生生前只看到发动机的成功的开端,却没有看到柴油机技术的飞跃发展,没有看到柴油机的广泛应用。
据资料记载,柴油机技术在1914年以前发展比缓慢,在 次世界期间,由于战争的需要柴油发动机开始大量生产,用于军事目的。柴油发动机柴油发电的发展史真正得到广泛应用是在1950年左右。早期的柴油机都是四冲程的,1899年德国工程师雨果.古尔德纳制造出了二冲程柴油发动机,他把当时采用相同缸径的四冲程柴油机的功率提高了60%~80%。二冲程柴油机的结构简单,造价低廉,但其燃油和润滑油的消耗量较高、冷却比较困难、耐用性较差,而且很难制造出功率较大的发动机,所以至今实际使用的功率比较大的柴油机都是四冲程的。
世界上 台发电机是1831年由英国的物理学家迈克尔·法拉第发明的。当时法拉第在试验中发现,当磁铁在线圈中移动时,线圈会产生电流,即今天我们大家所熟知的电磁感应现象。法拉第发现了电磁感应现象之后不久,便利用电磁感应原理发明了世界上 台发电机,即法拉第圆盘发电机。这台发电机的构造与现代的发电机不同,在磁场中转动的不是线圈,而是一个用紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来;紫铜圆盘放置在马蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄使紫铜圆盘旋转起来的时候,电流表的指针偏向一边,这说明电路中产生了持续的电流。这就是法拉第试制出的世界上 台发电机。当年法拉第曾在英国皇家学会上表演他的发电机。当时,有一位贵夫人问法拉第:“这玩艺儿有什么用呢?”法拉第非常有礼貌地回答道:“夫人,新生的婴儿又有什么用处呢?”这一绝妙的回答受到大家的交口称赞。
当拉第发明的圆盘发电机虽然非常简单,它产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光,但是,这是世界上 台发电机,是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。后来,人们在此基础上将马蹄形 磁铁改为能产生强大磁场的电磁铁,用多股导线绕制的线框代替紫铜圆盘,对电刷也进行了改进,终于制成了功率的可供实用的发电机。目前,即使功率为IGW、10GW的特大型发电机,也是根据法拉第圆盘发电机的基本原理一电磁感应原理制成的。
1866年,德国的电工学家、实业家恩斯脱.韦尔纳·冯·西门子在法拉第圆盘发电机的基础上研制出自激励式发电机,1870年,比利时的Z·T·克拉姆又研制出了自激励式直流发电机。在经过不断改进之后,电机技术已经走向成熟,1877年真正实用的发电机开始进入商业化生产阶段。
100多年过去了,正是这简陋、不成熟、像初生婴儿一样的圆盘发电机人类带入了电气时代,为人类利用电能做出了重大贡献。
21世纪是科学技术飞跃发展的时代,特别是电脑技术等高科技成果在柴发电机组上的应用,使柴油发电机组有了更广阔的发展前景。以柴油机为动力用的柴油发电机组己经是通信等企业必不可少的重要设备。
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柴油发电机机润滑系统润滑系统的组成是什么
润滑系统构造
现以135系列柴油机润滑系统为例具体说明润滑系统的组成。该机采用湿式油底壳(油底壳中存储润滑油)复合润滑方式。主要运动零部件摩擦副如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承及正时齿轮等处用强制的压力油润滑;另一部分零部件如活塞、活塞环与汽缸壁之间,齿轮系统、喷油泵凸轮及调速器等靠飞溅润滑。喷油泵与调速器需要单独加润滑油。另外,水泵、风扇及前支承等处用润滑脂润滑。其润滑系统主要包括:油底壳、机油泵、粗滤器、精滤器、冷却器、主油道、喷油阀、阀和调压阀等。
机油由机体侧面(或汽缸罩上)的加油口加入到柴油机油底壳内。机油经滤油网吸入机油泵,泵的出油口与机体的进油管路相通。机油经进油管路首先到粗滤器底座,由此分成两路,一部分机油到精滤器,再次过滤以提高其清洁度,然后流回油底壳内,而大部分机油经机油冷却器冷却后进人主油道,然后分成以下几路。
①经喷油阀向各缸活塞顶内腔喷油,冷却活塞并润滑活塞销、活塞销座孔及连杆小头衬套,同时润滑活塞、活塞环与汽缸套等处。
②机油进入主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承,润滑各轴颈后回到油底壳内。
③由主油道经机体垂直油道到汽缸盖,润滑气门摇臂机构后经汽缸盖上推杆孔流回到发动机油底壳内。
④经齿轮室喷油阀喷向齿轮系统11,然后流回油底壳。
机油泵上装有限压阀,用来控制机油泵的出口压力。机体前端的发电机支架上装有阀,以便柴油机启动时及时向主油道供给机油,当冷却器堵塞时可确保主油道供油。机体右侧主油道上装有一个调压阀,以控制主油道的油压,使柴油机能正常工作。机油冷却器上还装有机油压力及机油温度传感器。在整个柴油机润滑系统中,油底壳作为机油储存和收集的容器,用两只机油泵来实现机油的循环。
上述湿式油底壳润滑系统,由于设备和布置简单,因此为一般柴油机所采用。另外还有一种干式油底壳(油底壳中润滑油很少)润滑系统,其特点是有专门的机油箱储油,并有两只甚至三只机油泵。其中吸油泵把积存在油底壳中的机油送到机油箱中;压油泵把机油箱中的油泵入各润滑部件中去。干式油底壳可使机油的搅拌和激溅减少,机油不易变质,并能降低柴油机高度,适用于纵横倾斜度要求大和柴油机高度要求特别低的场合(如坦克、飞机和某些工程机械柴油机等)。
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国内首套柴油发电机余热海水淡化示范系统成功出水
近日,由广州中国科学院先进技术研究所和南方海上风电联合开发有限公司在珠海桂山岛联合共建的柴油发电机组缸套冷却水废热驱动的海水淡化示范系统成功调试出水,水质达到 饮用水卫生标准。该套海水淡化装置额定日产淡水60吨,为模块化紧凑设计。其应用对解决海岛淡水资源短缺问题具有重大意义。
目前的海水淡化技术有热法和膜法两种,两种方法各有优缺点,但都需要消耗大量的能源,属于高耗能产业。为此, 广州中国科学院先进技术研究所开展技术创新,通过回收柴油发电机组缸套冷却水废热,并采用低温多效蒸馏技术进行淡化海水,大幅降低海水淡化的能耗。该海水淡化示范系统与一台1000kW的柴油发电机配套,额定产水量为60吨/天,对于发电机组实际发电负荷变化系统具有自适应功能,可在30%~负荷范围内平稳运行,满足150-300人的每日消耗淡水的需求。该项目得到了广东省科技重大科技专项经费支持,具有独立自主知识产权,已获得多项授权发明 。
此外,该新技术有广泛的应用前景,可利用包括柴油机发电机组排出的废热、工业生产过程排出的余热在内的各类低品位热能作为热源;特别适用于余热资源丰富但淡水资源紧缺的地区及企业,如海岛(具有柴油发电机)、化工、火电、钢铁等行业以及大中型远洋船舶,同时也适用于内陆工业生产过程废热中水纯化。
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