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柴油發電機組余熱的利用
柴油發電機組余熱轉化問題一直深受行業內的關注,隨著發電機組技術研究的進步,人們已經研究出如何合理利用發電機組余熱方法,下面由朔銳發電機出租租賃為大家介紹一下這項技術:
一、缸套余熱利用機組
缸套余熱利用機組能把燃料利用率理論上提高到70%左右。缸套余熱利用機組采用兩套冷卻系統(亦稱雙循環機組),一套是原有的冷卻水箱、另一套是改造后的熱交換器,兩套冷卻系統由控制系統根據機組運行情況切換。當需要供暖或是需要供應熱水時,通過熱交換器把缸套內水的熱量傳遞到外部循環水中加以利用。控制系統由公司自主研發,實現兩種冷卻方式的自動切換,對發電機組、發動機、發電機有報警保護作用。
二、尾氣余熱利用機組
尾氣余熱利用機組把能機組燃料利用率理論上提高到90%左右。尾氣余熱利用機組是在雙循環機組的基礎上加裝一個熱交換器,此熱交換器的功能是把尾氣中的熱量傳遞到外部循環水中。在熱交換器循環系統中缸套中冷卻水的熱量和廢氣中的熱量通過不同的兩個熱交換器傳遞到外部循環水中。控制系統基本原理同雙循環機組,對柴油機也有可靠保護功能。



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不同類型的發電機噴射系統的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構成與工作原理
電控柴油噴射系統中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發電機噴射系統的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態,計算進氣量及進行排氣凈化處理,需要有能夠連續、地測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單,只要把傳感器與一個精密電阻串聯連接到一個穩定的電源上,就可利用串聯電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節氣門位置傳感器節氣門位置傳感器安裝在節氣門軸上,與節氣門聯動。其功用是將節氣門的位置或開度轉換成電信號傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機運行工況的依據。
節氣門位置傳感器有開關型和線性輸出型兩種。開關型節氣門位置傳感器的內部有兩個觸點,分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時,節氣門接近關閉,怠速觸點閉合,這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時,節氣門全開,使全負荷觸點閉合,這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖,以實現全負荷加濃。線性輸出型節氣門位置傳感器是一個線性電位計,由節氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節氣門的開度不同時,電位計輸出的電壓也不同,從而將節氣門由全閉到全開的各種開度轉換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元,使其地判定柴油機的運行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內,用來檢測柴油機轉速、曲軸轉角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統中可用于空燃比校正的反饋信號。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內,鋯管內表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內廢氣中的雜質腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護套管。在其接線端有一個金屬護套上開有一孔,使鋯管內表面與大氣相通。當鋯管接觸氧氣時,氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經電子交換成為負離子。由于鋯管內表面通大氣,外表面通排氣,其內、外表面的氧分子分壓不同,則負離子濃度也不同,從而形成負離子由高濃度側向低濃度側的擴散。當擴散處于平衡狀態時,兩電極間便形成電動勢,所以二氧化鋯傳感器的本質是化學電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過量空氣系數。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發生,它是柴油機集中控制系統中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑:一是檢測汽缸壓力;二是檢測柴油機振動;三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測,它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時,傳感器輸出 信號。


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柴油發電機噴油器的構造原理是怎樣的
柴油發電機燃油供給系統的功用是根據柴油發電機負荷的需要,按時將適量的柴油以霧狀噴入氣缸與空氣均勻地混合。康明斯柴油發電機燃油供給系統的機件可分為:燃油箱、輸油泵、調速器、噴油器等。
柴油發電機燃油供給系統的布置。在康明斯柴油發電機驅動下,輸油泵從燃油箱內吸進燃油,并以一定的壓力經燃油水分離器、燃油濾清器過濾后送到噴油泵,過量的燃油返回油箱。燃油在噴油泵內被加壓后,以極高的壓力經高壓油管送至各缸噴油器,向各個氣缸進行的噴射,過量的燃油經回油歧管返回油箱。
發電機雖然噴油器的種類繁多,但其構造原理基本相同,典型柴油發電機噴油器總成,由噴油器體、針閥偶件、緊帽、頂桿、調壓螺釘等組成。針閥偶件用緊固螺套固定在噴油器體上,調節彈簧通過頂桿部件將針閥偶件壓緊在針閥體密封錐面上,調壓彈簧的壓力由調壓螺釘調節,調壓螺釘用螺母鎖緊。其中針閥偶件(由針閥和針閥體組成)按結構形式可分為開式和閉式兩大類。目前廣泛應用的是閉式,其主要形式分為軸針式和孔式兩種。
上述噴油器結構因調壓彈簧位置在噴油器的上部,彈簧位置與針閥距離較遠,所以必須通過一根較長的頂桿,把彈簧與針閥的運動聯系起來。這種結構的優點是在調壓彈簧頂部容易布置調壓螺釘,針閥開啟壓力可利用調壓螺釘進行無極調整,調整方便。但這種結構也有缺點,及頂桿較長、質量較大,容易產生慣性力較大。因為針閥由靜止到開啟應迅速,噴油結束后,針閥應迅速向上運動轉變為向下運動,以求針閥盡快回位并停止供油。但這種運動的轉變與噴油器運動件的的慣性有關,慣性愈大針閥關閉所需時間愈長,燃燒室內高溫氣體也愈容易到灌入針閥偶件內,產生積炭、燒損密封座面等現象。
為了克服上述結構的缺點,近幾年來國內外已發展出一種新的噴油器總成。
改進后的噴油器結構的顯著特點是取消運動件頂桿,改用一個質量較小的彈簧下座,將調壓彈簧下移到接近針閥尾部,同時針閥直徑也減小。由于這種噴嘴器結構降低了運動件的慣性,所以又稱為低慣量噴油器。康明斯柴油發電機B、C系列采用了這種結構的噴油器總成。該噴油器上有4個噴油孔,標準噴油壓力為24.5~25.3MPa。它的優點是提高針閥開啟和關閉速度,降低針閥回油時在密封錐面出的沖擊應力,既能改善性能又能提高使用壽命。這種結構對針閥開啟壓力的調整采用改變墊片厚度的辦法,因此開啟壓力的調整不如一般噴油器所采用的調整螺釘方便,且壓力只能有級調整。為了保證足夠的調整精度,采用每隔0.05mm為每一級的墊片進行調整



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