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13600443583組機(jī)件散熱,防范降噪型發(fā)電機(jī)過熱而故障。它是由水泵、水套、節(jié)溫器、散熱器、風(fēng)扇、膨脹罐、水溫感應(yīng)器和水管等組成的密團(tuán)循環(huán)系統(tǒng)。冷卻裝置還能對冷卻強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)移動式靜音發(fā)電機(jī)不同工況的需要。其原理是利用離心泵的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力使冷卻水循環(huán),通過散熱器將熱量散發(fā)到外界中去,使水的溫度減輕,進(jìn)入下水箱,在水泵的功能下繼續(xù)循環(huán)冷卻低噪音發(fā)電機(jī)的高溫部件,如此反復(fù)循環(huán),以達(dá)到減小發(fā)電機(jī)組高溫部件的溫度的目的。
目前國內(nèi)的冷卻系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的冷卻節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇。節(jié)溫器仍具體以石蠟和乙醚作為反應(yīng)介質(zhì),反應(yīng)緩慢,截面損失大,失效率高。保溫簾則由人工控制,冷卻風(fēng)扇由發(fā)電機(jī)組主軸驅(qū)動,且三者之間控制互不協(xié)調(diào),導(dǎo)致機(jī)械能損失。
發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)詳細(xì)由發(fā)電機(jī)組防凍液套、散熱器、冷卻液泵、節(jié)溫器及冷卻風(fēng)扇等部件組成。散熱器是冷卻系統(tǒng)中最重要的一部分,其用途是通過流動的空氣將冷卻裝置中流過散熱器的循環(huán)水溫度減少,以達(dá)到減小發(fā)電機(jī)組受熱零配件的溫度的目的。散熱器的制造材料現(xiàn)如今有兩種:鋁和銅。因?yàn)殂~的導(dǎo)熱性能好,而且經(jīng)過與一些材料進(jìn)行結(jié)合(表面鍍鋅或?qū)\塊附在散熱器的表面)能夠耐腐蝕,且易于釬焊加工。故而我國大部分發(fā)電機(jī)組都應(yīng)用這種銅質(zhì)的散熱器。況且銅制管片式散熱器是我國散熱器行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品,其優(yōu)勢是散熱器芯子構(gòu)成強(qiáng)度高,剛性好,散熱芯部不易被塵土和油垢等堵塞。短處是同等芯子的正面面積下,散熱面積小,散熱效果明顯較差。且由于銅的價格和資源問題,不僅在散熱器厚度上有所改進(jìn),也在結(jié)構(gòu)上有所突破。
上世紀(jì)70年代后期開始研制和生產(chǎn)管帶式散熱器,以達(dá)到代替管片式散熱器,但因?yàn)閲鴥?nèi)加工工藝水平的限制,生產(chǎn)管帶式散熱器仍具有一定的困難。自從國家采用了新的標(biāo)準(zhǔn)來制造銅散熱器,導(dǎo)致散熱器的壽命明顯減小,腐蝕嚴(yán)重,使銅散熱器失去了原本具有的耐腐蝕的特性,故而將鋁制散熱器推到了人們的眼前,由于鋁資源較銅資源豐富,并且密度小,導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能優(yōu)良,再加上其表面易形成氧化膜,故而耐腐蝕性能好,且鋁的融化溫度偏低,流動性好,很容易按照模具的形狀生產(chǎn)出各種復(fù)雜形狀的產(chǎn)品,根據(jù)上面的詳解可以總結(jié)出鋁制散熱器的幾大優(yōu)點(diǎn):質(zhì)量輕,成本低,散熱效果好,節(jié)約能源,使用時限長,裝卸方便,可以看出在經(jīng)濟(jì)性和適合性上鋁制散熱器很明顯要優(yōu)于銅制散熱器。從以上可以看出鋁制散熱器將取代銅制散熱器。
據(jù)相關(guān)資料引薦,我國對于鋁制散熱器的研究和開發(fā)要相對于國外落后一段時間,現(xiàn)在的鋁制的散熱器也只是運(yùn)用到發(fā)電機(jī)組和微型車的冷卻系統(tǒng)中。其制作工藝基本屬于國際上70年代的水平,采用圓鋁管加百葉窗式翅片經(jīng)脹管工藝成型[3]。隨著科技的進(jìn)步,世界上的散熱器的生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,國內(nèi)對散熱器的加工工藝也在不段進(jìn)步,國內(nèi)部分的生產(chǎn)企業(yè)已可以生產(chǎn)質(zhì)量稍好的散熱器,隨之而來的工藝上的問題也擺在人們的面前,既生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品外觀粗糙,廢品率高和生產(chǎn)成本增加等。一汽集團(tuán)于1996年向美國某發(fā)電機(jī)組企業(yè)進(jìn)口的鋁制散熱器的生產(chǎn)線已達(dá)到國際水平。哈爾濱某企業(yè)也應(yīng)用該進(jìn)口工藝生產(chǎn)鋁制散熱器,鋁材料選定國內(nèi)自制的鋁復(fù)鋅板,在無腐蝕和無污染的環(huán)境下,使用自制的國際領(lǐng)先,國內(nèi)首創(chuàng)的焊接技術(shù),確保了焊接品質(zhì)[4]。所生產(chǎn)的鋁制散熱器外觀不氧化,達(dá)到了產(chǎn)品的布置要求和使用標(biāo)準(zhǔn),及產(chǎn)品的性能指標(biāo),尤其是焊接工藝達(dá)到了和國際同等產(chǎn)品和國內(nèi)先進(jìn)水平。該公司由于裝置和原材料均使用國內(nèi)產(chǎn)品,投資少,成本低,工藝靈活性很大,實(shí)用了我國發(fā)電機(jī)組工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小和品種型號多種多樣的現(xiàn)狀,具有高起點(diǎn),高性能,高技術(shù)低噪音發(fā)電機(jī),低成本和國家化的特點(diǎn)。這不僅推動了我國發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工業(yè)水平的進(jìn)步,同時也拉進(jìn)了我國發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工藝與國際發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工業(yè)的距離。
我國從“八五”期間開始進(jìn)行扁圓管的試制,經(jīng)過了失敗,改進(jìn)再失敗再改進(jìn)的相當(dāng)艱苦的歷程,最后從設(shè)備,工夾具到工藝程序摸索出一套成熟的扁圓管生產(chǎn)工藝,再配以開窗翅片經(jīng)偏高溫釬焊制成高性能散熱器,改產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和成型工藝與一汽進(jìn)口的美國發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于同一類型,雖然我國生產(chǎn)的產(chǎn)品相對于進(jìn)口工藝的品質(zhì)和散熱效果還有差距,但國產(chǎn)的產(chǎn)品與進(jìn)口的生產(chǎn)工藝所生產(chǎn)出的產(chǎn)品在競爭上還有一定的長處。我國生產(chǎn)的鋁制散熱器以通過了長春散熱器研討所的檢修,成功的通過了耐高溫壓力脈沖性能、耐震動性能、負(fù)壓密封性能、散熱性能這四項(xiàng)實(shí)驗(yàn),這四項(xiàng)實(shí)驗(yàn)滿足德國大眾發(fā)電機(jī)組公司TL-VW874標(biāo)準(zhǔn)。這是國內(nèi)唯一通過這響標(biāo)準(zhǔn)的新產(chǎn)品[5]。而這也預(yù)示著國內(nèi)發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工藝已和國際發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)工藝的差距越來越小。
我國的發(fā)電機(jī)組工業(yè)啟動較晚,于是和發(fā)電機(jī)組工業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)都相對滯后,國內(nèi)自行規(guī)劃和50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)的發(fā)電機(jī)組普遍采用,鋼板風(fēng)扇,鋼板風(fēng)扇是以圓鋼板制成托架再與薄鋼板葉片鉚接而成,由于加工誤差的積累和構(gòu)成上布置的不足,風(fēng)扇的效率偏低,性能較差,功率消耗和噪聲都很大,明顯無法滿足發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的節(jié)能和無污染的要求,自從70年代以來,國外的發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的冷卻風(fēng)扇具體以塑料風(fēng)扇為主,而當(dāng)時我國的發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)仍然生產(chǎn)和使用鋼板風(fēng)扇[6]。不過隨著科技的進(jìn)步和國內(nèi)發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)投入,我國的工程塑料的開發(fā)和研制及生產(chǎn)工藝也相對成熟,已有部分車型應(yīng)用了塑料風(fēng)扇,國內(nèi)工程塑料風(fēng)扇年產(chǎn)量也達(dá)到了數(shù)十萬只。
風(fēng)扇在冷卻系統(tǒng)中雖然不是最重要的,但缺了風(fēng)扇冷卻裝置將陷入癱瘓的狀態(tài),好的風(fēng)扇和一個質(zhì)量通常的散熱器配合只能起到通常的散熱效果,而好的散熱器和一般的風(fēng)扇配合起到的效果也只能是一般冷卻效果,只有讓好的風(fēng)扇和好的散熱器配合才能達(dá)到良好的冷卻效果。目前國內(nèi)的輕型貨車和客車的風(fēng)扇仍采用傳統(tǒng)的定傳動比的控制方式,這種控制方式是以發(fā)電機(jī)組曲軸通過V帶以固定比驅(qū)動風(fēng)扇,因?yàn)槭艿角S的轉(zhuǎn)速的變化的限制,冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速及冷卻能力只能隨發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化而變化,不能隨著發(fā)電機(jī)組的熱符合的增大和改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速增強(qiáng)冷卻速度,進(jìn)行自動調(diào)節(jié),這直接致使發(fā)電機(jī)組受熱部件的溫度較高而影響發(fā)電機(jī)組的使用壽命,也影響發(fā)電機(jī)組的工作品質(zhì)。
國外的冷卻系統(tǒng)的技術(shù)水平比較先進(jìn),我國的發(fā)電機(jī)組散熱器生產(chǎn)工藝水平與國際相比仍有20年的差距。持久以來,銅一直是散熱器的首選材料,為達(dá)到節(jié)約能源和降低環(huán)境污染,發(fā)電機(jī)組工業(yè)向輕量化發(fā)展,提出了“全鋁發(fā)電機(jī)組”的口號,從這個角度看,鋁自然成為最佳的選型材料,上實(shí)際50年代后期,國際上就開始研制鋁制散熱器。
當(dāng)然國外在研制該散熱器的時候也遇到了很多的困難,首先是焊接問題,鋁在自然狀態(tài)下是不能焊接的,所以隨后就開發(fā)出氣脹的方式,還有油脹和機(jī)械膨脹的方式和策略使管子與散熱片結(jié)合在一起[9]。到1993年防爆發(fā)電機(jī)組,伏特發(fā)電機(jī)組公司將無針釬焊技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電機(jī)組散熱器上,此技術(shù)是最領(lǐng)先的散熱管與帶結(jié)合技術(shù),金屬表面的氧化膜在釬焊溫度時受釬焊合金中的合金物質(zhì)功用而被變質(zhì)和去除,釬焊前對金屬表面進(jìn)行脫脂利用蒸汽和化學(xué)步驟,在惰性氣體和真空狀態(tài)下對部件進(jìn)行焊接。
傳統(tǒng)的冷卻方式已明顯無法滿足現(xiàn)代發(fā)電機(jī)組工業(yè)發(fā)展的速度,基于以上的情況,于是有各種各樣新型設(shè)備相繼產(chǎn)生在現(xiàn)代發(fā)電機(jī)組的冷卻裝置中,比如;由電動冷卻風(fēng)扇取代了原來的皮帶傳動冷卻風(fēng)扇,德國大眾發(fā)電機(jī)組公司在中國申請的專利。該專利在發(fā)電機(jī)組散熱器前方設(shè)置空氣吸入口和輔助通口,加快了散熱器的冷卻轉(zhuǎn)速,降低了電動風(fēng)扇的電能消耗。但散熱器輔助通口在自下向上吸入冷卻空氣,很容易將道路上的塵土和雜物吸入,造成散熱器臟污和堵塞,使散熱器散熱效率降低。隨著科技的進(jìn)步,冷卻風(fēng)扇已由傳統(tǒng)的控制方式改為只能控制方式,風(fēng)扇的冷卻能力隨著發(fā)電機(jī)組散熱的需要而自動精確的調(diào)節(jié),增強(qiáng)了發(fā)電機(jī)組的預(yù)熱速度,使其始終保持最佳的作業(yè)溫度,降低容量消耗90%,節(jié)省燃油10%。
1.水泵使冷卻液產(chǎn)生一定的壓力和流量,強(qiáng)制防凍液循環(huán)流動。水泵多為帶傳動,有些降噪型發(fā)電機(jī)采用齒輪傳動。
2.防凍液在散熱器芯內(nèi)流動,空氣在散熱器芯外流過。冷卻水的熱量通過散熱器散發(fā)到大氣中,因此散熱器是一個熱交換器。散熱器負(fù)責(zé)冷卻液的冷卻,它的水管和散熱片多用鋁材制成,鋁制水管做成扁平形狀,散熱片為波紋狀,以利于散熱。散熱器由進(jìn)水室、出水室、主片及散熱器芯等四部分結(jié)構(gòu)。
3.節(jié)溫器用于冷卻強(qiáng)度的調(diào)整。溫度低時,關(guān)閉通往散熱器的水路;溫度超過80℃時,開放通往散熱器的水路,使冷卻液流過散熱器,增強(qiáng)散熱強(qiáng)度。
4.風(fēng)扇及風(fēng)圈:風(fēng)扇用于在散熱器外部形成氣流,使熱交換得以完成。風(fēng)扇按驅(qū)動方式可分為普通機(jī)械驅(qū)動風(fēng)扇和電動風(fēng)扇兩種。其中,電動風(fēng)扇由發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動,僅用于乘用車和小型發(fā)電機(jī)組。
電噴硅油風(fēng)扇由戶外型靜音發(fā)電機(jī)ECU控制。集裝箱發(fā)電機(jī)溫度低時,風(fēng)扇離合器分離,風(fēng)扇隨動、轉(zhuǎn)速很低;低噪音發(fā)電機(jī)溫度超過一定值(康明斯共軌帶隔音罩發(fā)電機(jī)為85℃),或同時打開空調(diào)AC開關(guān)和空調(diào)強(qiáng)冷(FAN control)開關(guān)時,風(fēng)扇離合器接合,風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn),以提升散熱能力。
5.散熱器蓋用于自動調(diào)整散熱器內(nèi)的水蒸氣壓力,保持壓力平衡。裝置內(nèi)合適的壓力能夠提高水的沸點(diǎn),減輕水的蒸發(fā)損耗。散熱器蓋上設(shè)有空氣閥和蒸汽閥,用于調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)壓力。當(dāng)裝置內(nèi)壓力超過一定限值時,蒸汽閥打開,排出部分蒸汽,避免系統(tǒng)壓力過大,產(chǎn)生滲漏或機(jī)件受損;當(dāng)裝置壓力低于一定限值時,空氣閥打開,外部空氣進(jìn)人裝置內(nèi)補(bǔ)充,避免系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓過量,機(jī)件損壞。
6.膨脹罐其用途詳細(xì)是使氣液分離,降低防凍液的散失。膨脹罐上有水位刻線,加注防凍液時要保證液位處于最高刻線與最低刻線.水溫傳感器為儀表提供防凍液溫度信號。