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发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些
在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。
若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前,柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。
1.进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
2.压缩冲程
压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。
3.膨胀(作功)冲程
当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达(1800~2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
4.排气冲程
排气冲程的目的是缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到(800~900)℃,压力下降到(294~392)kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。
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机组水温不宜过低原因
有部分技术人员在操作柴油发电机组时,喜欢把出水温度调得很低,他们认为水温低,水泵中不会出现气蚀现象,冷却水(液)就不会中断,使用中有保险系数。其实水温只要不过95℃就不会发生气蚀,冷却水(液)也不会中断。相反,如果水温过低,对柴油机的工作极为有害。水温过低,主要会带来以下三个方面的危害。
一是温度低,气缸内柴油燃烧条件恶化,着火后燃期增长,发动机工作易粗暴,加剧曲轴轴承、活塞环等零部件的损坏,功率降低,经济性降低。
二是燃烧后的水气易冷凝在缸壁上,造成金属腐蚀。
三是来燃烧的柴油可能稀释机油,使润滑情况变坏。
四是燃料燃烧不而形成胶质,使活塞环卡在活塞环槽内,气门卡住,压缩终了时气缸内压力降低。五是水温过低机油温度也低,机油变稠,流动性变差,以致供油不足,加上曲轴轴承间隙变小,润滑不良。
那么,柴油发电机组的水温多少为宜呢?
冬季气温较低,柴油发电机组环境温度也低,冷却液的温度也会很低。所以柴油发电机组冷却液温度上升也会慢一点,柴油发动机发挥大有效功率时,冷却液的温度应该在80°左右。冬季使用柴油发电机组时,准备送电运行负载时应水温保证在80°左右为佳。
夏季气温较高,今年夏季气温更为反常。有的高温达到44.5°。柴油发电机组的冷却液在这样的高温季节里温度上升很快。柴油发动机在100°水温高温下容易造成拉缸事故,所以柴油发电机组在冷却液过95°左右时应停止工作或者降低负载。
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柴油发电机组在应急避难场所的应用
今后若遇到地震、山洪等紧急情况,市民可选择在就近的应急避难场所避险。近来,各地方市政府有关部门都相续投资建设应急避难场所以及应急“绿色通道”,这些避难场所均可同时容纳多人就近紧急避险。
紧急避难所建设本着“平灾结合”原则,平时不改变公园景观、休闲、娱乐和健身的功能,只有在地震、火灾、洪水、大面积煤气泄漏和突发性公共事件发生时,城市居民能够在政府组织下,快速疏散到公园中,并得到医疗、物资等方面的基本救助,以保障应急避难时居民的正常生活。
规划建设应急避难场所要立足长远,不能紧一阵松一阵。有灾难时,我们会想到应急避难场所的重要,但灾难一过,其重要性在城市管理者心目中是否还会如此重要?其次,规划建设应急避难场所要遏制利益冲动。在城市市区规划建设应急避难场所,从眼前看或许会牺牲一定的经济利益,甚至还会影响到该市的GDP总额。而且还不排除一些开发商对规划用地垂涎三尺,以高额利益诱惑暗中消解政府这一举措。
在供水系统方面,避难所采用6套市政给水:应急水井供水,应急水井日出水量200立方米,公园内现已铺设3条供水线路,18个应急水龙头,分布于公园内的所有棚宿区,基本能满足避难人群的饮水需要;利用消防车、洒水车运输供水方式给公园里送水;公园现有一口热水井,避难时经过净化处理后给避难人员供水,园内景观水经过净化消毒后也可使用。在供电方面,避难所采用3套应急系统,正常时使用市政供电系统;电源中断应急时用一台50千瓦柴油发电机组为园内供电;同时还配备两台5千瓦移动柴油发电机组临时供电,比如救护所、指挥中心需要时临时供电。在垃圾处理方面,应急避难所分别在棚宿区附近设置6至8个移动垃圾站。
国内好多城市都在建设应急避难场所,大部分避难场所都用柴油发电机组作为备用电源,柴油发电机组由于它的稳定性,便携性,实用性在此得到了广泛的应用。