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[经济技术开发区北城街道]。 云南省,保山市 保山市是世界上的小粒咖啡种植基地,是全国的山葵、石斛、核桃、红花油茶种植基地,是中国的“滇西粮仓”。2017年,保山获“中国美文化生态旅游城市”。2018年,保山市获卫生城市、第二批生态文明建设示范市县称号。2019年,被中医药管理局评为市级全国基层中医药工作先进单位。2022年,保山市实现地区生产总值(GDP)1262.44亿元。
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发电机组内燃机的常用名词和四冲程柴油机的工作原理
一、柴油发电机的常用名词
1.工作循环
柴油发电机中热能与机械能的转化,是通过活塞在汽缸内工作,连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。
2.上止点和下止点
当活塞在汽缸中移动时,活塞顶处在汽缸中的 位置称为上止点(或称上死点);活塞顶在汽缸中的 位置,称为下止点(或称下死点)。
3.活塞冲程
上、下止点之间的小直线距离称为活塞冲程(或称行程),通常用S表示。曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的小直线距离称为曲柄的旋转半径。对于汽缸中心线通过曲轴旋转轴心的柴油发电机,活塞冲程S=2R.
4.工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的汽缸容积,称为汽缸工作容积(或称活塞排量),用Vh表示。多缸柴油发电机各汽缸工作容积的总和称为柴油发电机工作容积(或称柴油发电机排量),用VL表示。
VL=πD2Si=Vhi(L)/4×103
式中D—汽缸直径(cm)
S—活塞冲程(cm)
i—汽缸数
Vh——个汽缸的工作容积。
5.压缩比
新鲜气体吸人汽缸后充满了整个汽缸,即占有汽缸总容积Va,而汽缸总容积则包括燃烧室容积VC和汽缸的工作容积Vh,汽缸总容积Va=Va+Vh。汽缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比,用€表示,即
压缩比的大小,说明汽缸内的空气(或混合气)经压缩后体积缩小的倍数,也表明气体被压缩的程度。通常柴油机€=16~22,柴油机€=5~9.
压缩比越大,表明活塞运动时,气体被压缩得越厉害,其气体的温度和压力就越高,柴油发电机的效率也越高。
二、四冲程柴油机的工作原理
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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发电机空冷和水内冷的特点是什么
现在的工业生产活动,离不开动力设备的使用,其中发电机组的使用是少不了的。发电机组类型多种多样,柴油发电机组的特点是:质量稳定,噪音小,油耗低,大修时间长,使用成本小。
1.发电机空冷的特点
全空冷的发电机具有运行可靠、操作简单、维修方便的优点。空冷机组从制造上考虑,其参数较好,额定点的效率略高。没有水冷机组的如定子水接头,水处理等附属设备,结构简单,制造上比较容易实现。目前大型发电机不再采用在工厂组装分瓣,然后运到工地合缝安装的方式,而采用在现场叠片组装的安装方式。空冷机组具有安装工艺要求相对比较简单,安装周期短的优势。空冷的主要问题是定子线棒轴向温度分布不均匀,由热引起的机械应力,定子铁芯热膨胀引起定子叠片翘曲等问题较水冷机组严重。对于后一问题,目前技术上也有一些比较好的成功经验。空冷发电机因结构相对简单,发电机定子绕组内部无特殊接头,在运行可靠性方面具有优势。
2.水内冷的特点
定子绕组采用水内冷方式,绕组的热量直接由水带走。水的体积热容量为空气的3500倍,导热系数为空气的23倍,因此水冷却的效果很好。水内冷机组的极限容量可达空冷机组的1。5~2倍。全空冷的发电机尺寸比同容量的水冷发电机要大25%左右。定子绕组水内冷的主要优点是定子线棒的内部温度可控制在65℃左右,降低定子温升,改善热应力;线棒沿定子铁芯轴向的温度分布均匀,可减少因热膨胀不均引起的变形,这样主绝缘的寿命得以增加,理论上其整机寿命应长于空冷机组。水冷机组定子铁芯长度比空冷机组短,能有效节省材料。需要的通风量比空冷机组小,相应风损也减小。虽额定负荷下的效率较空冷机组低,但空载损耗较小,在低于额定容量运行时的效率较高。水冷机组的定子槽宽而浅,增加了定子铁芯刚度,使定子振动得以减轻。由于定子线棒结构复杂,使得某些制造工艺和安装工艺也很复杂。
水冷机组的主要问题是定子水接头结构及水处理装置的可靠性。发电机附近发生突然短路或发电机非同步分,合闸时,定子线棒端部要受到很大的电磁力的作用,而此处又是绕组的水路连接处。水接头的焊接质量也是发电机运行可靠性的关键之一,这与厂家的制造水平有很大关系。此外,用于发电机定子绕组的冷却水必须是去除离子的洁净水,冷却水系统的可靠性对发电机运行的可靠性也构成一定的制约关系。
由水冷带来的其他优点:
(1)因转子重量降低,使厂房桥机的起重量降低。
(2)因定子铁芯高度降低,机组整体高度下降,因而厂房高度可以相应降低。
(3)转子重量降低,使发电机推力负荷减少,便于推力轴承的运行。
电气系统事项:
(1)只有那获得电力系统认可的专业人员,才允许依照操作规程、电气标准和其他规则将发电机组与负载连接。如果需要,机组启动和运行之间,这些电工的工作应得到监督部门检查和认可。
(2)当连接或拆卸线路时,必须关闭发电机组,同时必须断开电池连接。
(3)当发电机组进水,过分潮湿及表面有霉斑,切勿拆装负载线路。



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柴油发电机组的PT供油系的基本原理
燃油从油箱流经滤清器被齿轮泵所吸入,从齿轮泵排出的燃油压力约为980kPa左右,然后经过PT泵内部的稳压器、调速器、节流阀(油门)、断流阀(停车阀)后,离开PT泵组合体,大部分经供油管分别进入左排或右排缸的燃油歧管中,每个气缸盖上都钻有燃油通道,使燃油从燃油歧管进入喷油器。
喷油器由凸轮驱动机构所控制,按顺序定时地把燃油喷入气缸丽,喷油器中其余的燃油通过钻在气缸盖上与进油通道相平行的另一条回流通道经燃油回油歧管,返回PT泵的进油一侧。
PT型供油系统调节供油量所依据的基本原理是:液体通过某一通道的流量是与液体的压力、允许通过的诶时间和通道的阻力(通道的断面尺寸)成比例。在通过时间的阻力不变情况下,流量与压力成正比;在压力与阻力不变时,流量与允许通过的时间也成正比;若压力与时间不变,则流量与阻力成反比。这实质上是由流体力学龙岗基本方程式所导出的必然结论。
作为单一喷油器来说,其入口处的量孔断面尺寸是经选定而不变的。那么,油量仅与压力和喷油时间成正比,所以可称为PT供油系。另外,喷油凸轮形状也是不变的。以角度计无论转速然后变化,所经历的角度是不变的,但以时间计则燃油进入时间是变化的,随转速升高而变短,使喷油量减少。在此情况下,如果还要保持供油量不变,则必须由PT燃油泵来提高喷油器的进油压力,以补偿由时间缩短对供油量得影响。所以PT燃油泵的输油压力是同时随发动机负荷和转速而变化的,这就是利用压力、时间来控制循环供油量得基本道理。基于上述原理构成了整个PT型供油系。该系统中,值得重讨论的部分是PT泵、喷油器和冒烟限制器。


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永磁同步风力发电机的原理和前景
我国风能资源非常丰富,可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示,我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦,海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中,“三北”地区(华北、东北和西北)以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度,与电力负荷则呈逆向分布。
“十三五”时期,我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大,出于电网考虑,风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露,2020年陆地风电的成本将与煤电持平,之后风电将逐步脱离 补贴,“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机,实现了发电机低成本制造,使机组极易实现低电压穿越,在国内处于技术领先水平。
永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。
(1)基本原理
永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。
(2)技术特点
随着科学技术的发展和更新,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。
采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:1)永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点;2)变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;3)转子无励磁绕组,磁极结构简单、变频器容量小,可以做成多极电机;4)同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。
(3)适用场合
1)在电力供应匮乏、交通不便、燃料短缺,但是风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;2)在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够并网发电;3)为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户,提供电力。



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