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一、防止靜音發(fā)電機(jī)組高溫的技術(shù)措施
不同發(fā)電機(jī)組要求的性能指標(biāo)不同,導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、軸流風(fēng)扇等關(guān)鍵部件的選配不同,不同的組合結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不同的溫度報(bào)警點(diǎn),也就是溫度薄弱環(huán)節(jié)會(huì)發(fā)生改變,需要對(duì)研制發(fā)電機(jī)組進(jìn)行理論計(jì)算與試驗(yàn)摸底。文中試驗(yàn)發(fā)電機(jī)組高溫薄弱環(huán)節(jié)為缸溫報(bào)警。
2、輔助進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)
靜音風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組在要求良好的高低溫等性能的同時(shí),對(duì)噪聲指標(biāo)要求也幾近苛刻,加之外形尺寸、發(fā)電機(jī)組重量等多方面的嚴(yán)格限定,要達(dá)到最優(yōu)異的發(fā)電機(jī)組性能,需找到各關(guān)鍵件的最佳配合工作點(diǎn)。綜合體現(xiàn)就是高溫性能與噪聲指標(biāo)的平衡。原則上實(shí)現(xiàn)良好的高溫性能要保證發(fā)電機(jī)組足夠的進(jìn)排風(fēng)面積,而隨著進(jìn)排風(fēng)面積的增大發(fā)電機(jī)組噪聲會(huì)明顯升高;為保證噪聲指標(biāo),發(fā)電機(jī)組進(jìn)排風(fēng)面積要盡可能減小、非正對(duì)聲源布置,加裝各類(lèi)消聲風(fēng)道,由此帶來(lái)散熱風(fēng)量不夠、風(fēng)阻增加等后果,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組散熱不良,內(nèi)部溫升過(guò)高,報(bào)警停機(jī)。
風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)排風(fēng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路為在前段或尾部加裝軸流風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制排風(fēng),進(jìn)風(fēng)方式為自然進(jìn)風(fēng),進(jìn)排風(fēng)面積相當(dāng),注重發(fā)電機(jī)組內(nèi)部整體換氣量,此類(lèi)設(shè)計(jì)對(duì)噪聲值較高發(fā)電機(jī)組可用,而靜音、超靜音發(fā)電機(jī)組必須革新方案。
試驗(yàn)發(fā)電機(jī)組為減小進(jìn)風(fēng)面積,在發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼、發(fā)電機(jī)下方底板開(kāi)一定面積進(jìn)風(fēng)口,兼顧散熱與排放雨水功能;關(guān)鍵位置進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)為強(qiáng)制進(jìn)風(fēng),根據(jù)內(nèi)部空間及氣流路徑布置離心風(fēng)機(jī)與軸流風(fēng)機(jī),可對(duì)關(guān)鍵部位,如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)行高效率冷卻,強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)開(kāi)口面積小,進(jìn)風(fēng)效率高,是自然進(jìn)風(fēng)5倍以上,在保證發(fā)電機(jī)組內(nèi)部整體換氣量的同時(shí)兼顧局部高效冷卻,噪聲易于控制,尾部安裝軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制排風(fēng),發(fā)電機(jī)組外形圖如圖2所示。
3、關(guān)鍵部位改造
發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的傳熱能力多設(shè)定在額定工況附近,在發(fā)電機(jī)組進(jìn)行50 P高溫環(huán)境試驗(yàn)時(shí),其工作特性已發(fā)生偏移,機(jī)體傳熱能力達(dá)不到高溫時(shí)的要求,需加裝額外的散熱片。對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言,汽缸套總傳熱量約占工況下燃料熱值的8.5%~10%,汽缸套上部熱流密度較大,向下逐漸減小。在活塞范圍內(nèi)氣缸壁傳熱量約占燃?xì)鈧鹘o壁面總熱量的80%,應(yīng)在此區(qū)間內(nèi)布置足夠的散熱片。
二、研究靜音發(fā)電機(jī)組高溫的好處
1、通過(guò)發(fā)電機(jī)組高溫性能研究,總結(jié)出靜音風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組研發(fā)難點(diǎn)及影響發(fā)電機(jī)組高溫性能各類(lèi)因素,給出高溫試驗(yàn)時(shí)發(fā)電機(jī)組內(nèi)部關(guān)鍵部件及區(qū)域溫升數(shù)據(jù)。
2、革新風(fēng)冷靜音發(fā)電機(jī)組進(jìn)排風(fēng)方案設(shè)計(jì),兼顧整體換氣冷卻的同時(shí)以強(qiáng)制進(jìn)風(fēng)加強(qiáng)關(guān)鍵部位的高效冷卻,減小箱體通風(fēng)面積,效率為自然進(jìn)風(fēng)5倍以上,噪聲易于控制。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸散熱結(jié)構(gòu)改造,增加散熱片,實(shí)現(xiàn)非額定工況下散熱能力要求,通過(guò)高溫環(huán)境試驗(yàn)的同時(shí)使噪聲值低于75dB(A),為提升我國(guó)靜音風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)組的研制能力提供參考。