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废气涡轮增压器在发电机组上的工作原理
在柴油机型号中,凡有“T”字的都表示该型号柴油机装配了废气涡轮增压器。
1.废气涡轮增压器的工作原理
废气涡轮增压器由涡轮和压气机两个接触部分组成。涡轮的进气口与柴油机的排气管相连接,空气压缩机的出气口与柴油机的进气管相连接。由于柴油机排出的废气仍有一定能量,便驱动废气涡轮旋转,同时为了又带动同轴上的空气压缩机旋转,空气压缩机对吸进的新鲜空气进行压缩,使其密度提高,从而提高了进气压力,增加了充气量,以提高柴油机功率。由上述可以看出,废气涡轮增压器是利用柴油机排出的废气来驱动的,涡轮增压器与柴油机之间无任何机械传动关系。
2.康明斯柴油机废气涡轮增压器的构造
实际的废气涡轮增压器除了涡轮的空气压缩机外,还设有支撑装置。密封装置、附近润滑系统和冷却系统。康明斯柴油机所以废气涡轮增压器虽然型号不同,但基本结构相似。涡轮一端安装在排气岐管的凸缘上,空气压缩机一端安装在进气岐管上。
固定在增压器上的铭牌上有零件编号、附近系列编号、附近型号及其他说明。
涡轮部分:由涡轮叶轮及轴、附近涡轮壳等零件组成。
空气压缩机叶轮是用防松螺母固定在废气涡轮轴上,构成废气涡轮增压器的转动部分称为转子。
支撑装置:由装在中间壳中的分别靠近空气压缩机端和我聊端的轴承。护板、附近止推盘等所组成。支撑装置使转子可靠地定位于中间壳上,限定转子工作时在轴向和径向的活动范围。
密封装置:由油封总成、附近气封环等所组成。压气机端的密封装置主要是密封压气机内高压空气和防止油腔的机油进入压气机。涡轮端密封装置使防止高温废气进入油腔,以确保机油质量。
润滑系统冷却系统:所以KTTA型柴油机的增压器均有机油冷却和润滑,机油通过轴承壳进行循环。
增压器采用浮动轴承的原因是:当增压器转速超过4000r/min时,如采用非浮动轴承,则轴表面与轴承内表面间的滑动速度是相当高的,轴承很容易磨损,普通的滑动轴承难以胜任。采用浮动轴承用铅锡合金制作的轴承装在轴承壳内,而轴3支撑在轴内作高速转动。轴承与轴之间、附近轴承与轴承之间均由间隙,具有压力的润滑油从轴承壳上部的管接头进入轴承内、附近外间隙。在柴油机运转过程中,在轴承的内、附近外间隙、附近在柴油机运转过程中,在轴承的内、附近外间隙中均形成油膜,起着轴承的作用。
浮动轴承分全浮动轴承和半浮动轴承。全浮动轴承以一定转速转动,而半浮动轴承则不转动,此次轴承常采用整体浮动套,其一端为方形结构。在同样的情况下,半浮动轴承的机械损失小于全浮动轴承。浮动轴承与普通滑动轴承相比,具有温度
低、附近摩擦功小、附近工作可靠、附近抗振性好及拆装维修方便等优点。
发动机可有两只或四只增压器。如果发动机有四只增压器,则装在排气岐管上的两只增压器是高压增压器,安装在支架上的两只增压器是低压增压器。
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柴油发电机组排烟烟色与故障
柴油发电机组的烟色指运转时,从排气管排出的废气烟色。正常燃烧时,它应该是一种无色的透明气体。但由于机器的磨损、当地调整不当、当地工作环境的影响、当地喷油量和供油时间不合适等诸多因素的影响,柴油发电机组常常会出现排气冒白烟、当地蓝烟和黑烟的现象。柴油机排气烟色直接反映出了柴油机的故障及燃烧的质量。弄清柴油机冒烟的机理和烟色与故障的关系。可以提高柴油机的经济性、当地减少故障、当地降低污染,使柴油发电机组处于良好的状态。
一、当地排气烟色的形成机理
柴油机在运行过程中,排出废气的烟色,可以分为三类:白烟、当地蓝烟和黑烟。不同的烟色其形成原因不同。
①白烟:
柴油机排白烟是由于柴油机过冷或在寒冷天气、当地冷机启动及空车惰转时发生。此时,气缸中温度较低,着火不好,燃料未完全燃烧,由这些未完全燃烧或部分氧化的燃料液滴与水蒸气构成的微粒(μ)直径在0.6~1以上的微粒随废气排出时,就形成了白色烟雾。柴油发动机组经过暖机,温度正常后,白烟就会消失。
②蓝烟:
柴油机低负荷运行时,燃烧室温度较低,燃料着火性能不好,燃料或窜入燃烧室的润滑油未(μ)完全燃烧,即呈微粒状态直径在0.4以下排出,从而形成蓝烟。在排出蓝烟的同时由于燃烧的中间()生成物质甲醛也排出,因而有刺激性臭味。蓝、当地白烟之间并没有严格的成份差异,只是由于微粒直径不同对光线的反射不同,产生不同颜色而已。
③黑烟:
易在高负荷时发生。例如柴油发电机组超负荷工作、当地汽车加速、当地爬坡时,排气就易冒黑烟。黑烟柴油机在运行中冒黑烟,会使经济性下降,废气温度高,产生积炭,积炭会引起活塞环卡死和气门咬死现象。此外,柴油机冒烟还会妨碍视线,污染环境。因此,不允许柴油机长期在黑烟下工作。出现黑烟后,柴油机负荷不能再提高。因此,它也是限制负荷提高的一个标志。
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发电机组发生故障前会有什么样的前兆和频率
全自动发电机组由于在工作中会加速循环,导致热量上升。很容易发生故障。全自动发电机组在发生故障时会有一些前兆,掌握了这些知识就能避免很多不必要的损失。全自动发电机组厂家来给大家介绍通常常见的故障在发生前会有什么样的前兆:
一.发电机组的前兆
1、当地气门落缸的前兆
气门落入气缸,一般是由于气门杆折断、当地气门弹簧折断、当地气门弹簧座开裂,气门锁夹脱落等原因引起的。当缸盖部位发出“当当”敲击声(活塞碰气门),“嚓嚓”磨擦声(活塞碰气门)或伴有其它不正常响声,发动机工作不稳时,往往是气门落缸的前兆,这时应立即停车熄火,否则将会打坏活塞、当地缸盖和缸套,甚至顶弯连杆,打破机体,折断曲轴。
2、当地“飞车”的前兆
“飞车”前,柴油发电机一般都会出现冒蓝烟、当地烧机油或转速不稳现象。开始时柴油机的转速不受油门的控制,迅速上升,直到超过额定转速,发动机冒出大量黑烟或蓝烟。此时若不迅速采取断油、当地断气、当地减压等措施制止,发动机转速还会继续升高,并发出狂吼声,排气管浓烟弥漫,转速失去控制,就会造成捣缸等重大事故的发生。
3、当地烧瓦的前兆
小型柴油发电机工作中转速突然降低,负荷加重,发动机冒黑烟,机油压力下降,曲轴箱内发出“唧唧”的干磨擦声,这是烧瓦的前兆。遇到这种情况应立即将全自动发电机组停机,否则会进一步加重轴瓦的磨损,轴颈表面抓粘迅速扩展,轴瓦与轴颈很快就会粘结抱死,发动机熄火。
4、当地捣缸的前兆
捣缸属破坏性较大的机械故障,除气门落缸引起捣缸外,大多是由于连杆螺栓松退引起的。连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承配合间隙增大,这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,敲击声由小变大, 连杆螺栓完全脱落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破小型柴油发电机机体及有关零件。
5、当地粘缸的前兆
粘缸一般在柴油机严重缺水的情况下发生,粘缸前发动机运转无力,水温表指示超过100℃,往机体上滴几滴冷水,有“嘶嘶”的响声,并冒白烟,水滴很快蒸发。这时应让发动机低速运转或怠速运转来降低车温,若立即熄火,会导致活塞与气缸套发生粘缸。
6、当地断轴的前兆
当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时,故障征兆不是很明显,随着裂纹的扩大加重,发动机曲轴箱内发出沉闷的敲击声,转速变化时敲击声加重,发动机冒黑烟,不久,敲击声逐渐增大,发动机产生抖动,曲轴断裂,随即烯火。因此,当发动机曲轴箱内出现异常声响时,应立即停机进行检查。
7、当地飞轮碎裂的前兆
当飞轮出现隐性裂纹时,用手锤敲击,会发出沙哑的响声,发动机工作时,飞轮会产生敲击声,转速变化时,响声会增大,发动机震抖。此时若不停机检查,很容易导致飞轮突然碎裂、当地碎片飞出伤人等恶性事故。
柴油发电机组在运行中,如果能及时发现这些故障的前兆,也就能避免一些严重的后果及事故。
二、当地电动势的频率
当发电机磁极对数一定时(如P=1),其转子每旋转一周,电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周,产生两个周波的交流电动势,苦转子每秒旋转n/60周,则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。
当发电机的转速一定时(如n=1周/s),磁极对数P=1,转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2,转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极,转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
综上所述,同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比,因此f的计算公式为:
F=P*n/60 (周/s)
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是,发电机制成后,其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后,就不能再随便改变转速n。