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柴油发电机工作原理 柴油发电机组是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上，定位使用，亦可装在拖车上，供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门。 柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。进气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气，压缩时活塞从下止点间上止点运动，后续燃烧膨胀，排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
柴油发电机是如何运行的呢 1.柴油机启动后在低速下暖机（走热） 柴油机启动后应先在低速下进行暖机，一般为600r/min,然后才能逐渐提高转速，绝不允许猛加油门使转速突然升高，其原因是：（1)机器刚发动机温低，机油粘度大，机油不能迅速进人各轴承间隙内及活塞与汽缸套之间；（2）柴油机未运转时，各轴颈是全部压在轴承上，在常情况下，轴颈与轴承之间仅有极少量的油膜存在，刚启动时，各轴颈与轴承之间几乎处干磨擦状态有机器逐渐走热，机温逐渐上升时，机油变稀机油才逐渐被压人轴承内和各运动件间隙之间，形成油膜得到润滑；（3）柴油机刚启动，若猛加油门将会引起下列后果：①猛加油门，供油量突增，转速由低速猛增到高速，对曲轴连杆机构产生一个冲击力，有间隙的部位会产生敲击，影响其强度，加大磨损；②由于油量猛增，而吸气量短时间供应不足，就会产生冒黑烟，既浪费油料又会产生积炭增加磨损；③猛开油门，转速突增，调速器动作来不及起调速作用，往往会产生瞬间超速等后果。 柴油机启动后，在 转速范围内，空负荷运转时应注意下列问题： (1)检查机油压力表指示的压力，应在（200～500)kPa范围，但不同型号柴油机各有具体规定，康明斯各系列柴油机机油压力。 (2)检查外部各管系与零件连接处有无漏油、漏水现象。 (3)观察柴油机排烟是否正常，运转中有无异常杂音。 (4)空载低速运转时间不宜过长，以免燃烧室内引起结炭结焦现象，因此，应逐渐提高转速，从60r/min提高到1000r/min左右进行暖机。 2．试运转 当柴油机的温度、机油压力等均已正常时，应分别将转速控制在低、中、高三种情况下进行试运转，使柴油机在各种情况下能稳定运转，不致于出现转速忽高忽低现象。 3，负荷和转速逐渐均匀上调 柴油机经试运转之后，负荷和转速的增加应逐渐均匀地上升，无特殊情况，不允许突增或突减柴油机的负荷。 4．柴油机转入满负荷运行 当柴油机机油温度达到45℃，水温达到65℃，机油压力达到规定要求范围时，柴油机才允许转人满负荷运行。当水温不超过90℃时，进水与出水的温度差应不超过20℃。 康明斯柴油机运行时，机油温度应在（82～107）℃之间，在满负荷时，机油温度短时间达到108℃时不必惊慌，但是，机油温度的突然增高，如果不是因为负荷增加所引起的，那就预示很可能有机械故障，应立即进行检查。冷却水温度在（74～91）℃之间为理想，此时柴油机的工作零件得到均匀的膨胀，从而获得 油膜间隙。若采用柴油机冷却液，其 温度不得超过93℃。 康明斯柴油机的转速，由于所有康明斯柴油机均装有调速器以防止速度超过 额定转速或预定的额定低速。调速器有两方面的作用： ①当油门在怠速位置时，供给柴油机所需要的怠速油量； ②当柴油机转速超过 额定转速时，越过油门并切断燃油供应。各种型号柴油机 额定转速。通常柴油机的使用转速应低于 额定转速，详见铭牌所示。柴油发电机组的转速已经预先调整好，使之在规定的调节转速下工作。
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发电机组的减震系统、散热器和排气管消声器要求 联轴器及避振装置 1.柴油发动机须与单轴承型发电机直接轴接；与双轴承发电机连接时，必须通过高弹联轴器连接；1500kw以上的低压及中压柴油发电机组必须通过高弹联轴器连接。 2.弹簧型避振器须装于底板下，使整个装置坐落在混凝土楼板上而不致将振动传至邻近的设备或建筑物任何部分上。部分厂家的机组发动机与发电机连接形式和减振措施。 散热器 下文是风冷机组和水冷机组技术规格书的相关要求，用户应根据项目的实际情况，选择符合要求的相应机组形式之一。 1.风冷机组 (1)发动机须由配套的散热器进行风冷。 (2)须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。 (3)散热器须装设通风管道的法兰盘接头，使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌簿钢板制作。所有管道须具有密封的接头。 (4)风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。 2.水冷机组 (1)发动机须由配套的散热器进行水冷，包括皮带传动风扇、冷却剂泵、恒温器控制的液冷排气管、中间冷却器、耐腐蚀并适用于当地条件的冷却剂弗列加过滤器。 （2）须将散热器分装在专为之设计和经批准的支架上。 （3）散热器须装置通风管道的法兰盘接头使通风管道能附在散热器上。在散热器和金属百叶窗之间须装设一节带挠性连接器的风管。管道须由镀锌薄钢板制作。所有管道须具有密封的接头。 （4）风扇须有足够的容量并考虑到气流经过管道和百叶窗的附加阻力。 （5）冷却系统中须加防腐蚀剂。 （6）冷却系统须配备冷却剂加热器，使冷却剂的温度保持在20℃以上，以保证在需要时能易于启动。冷却系统中也须加入防冻剂。 排气管消声器和烟道 (1)排烟系统由消声器、膨胀波纹管、吊杆、管道、管夹、联接法兰、抗热接头等部件组成。 （2）在排烟系统中的连接须使用带抗热接头尺的联接法兰。 （3）在消声器后须连接碳钢或不锈钢膨胀节，波纹管将烟气垂直向上排至图标之位置。排烟管须由符合国标的黑色钢管、碳管或不锈钢管制作，或符合 规范要求并由专业厂家生产的不锈钢焊接烟管。 （4）排烟管之弯头具有须等于3倍管径的小弯曲半径，以满足柴油发电机组的背压要求为准。 （5）自排气口至排气管末端的整个系统，除不锈钢的膨胀波纹管外，均须涂以抗热油漆。 (6)整个排烟系统须于镀锌金属网上，裹以符合 标准的非燃性绝缘材料的保温层，金属网孔径及保温层厚度亦需满足 标准要求，排烟管加保温层后外表温度应不大于70℃。 (7)全部排烟管道和消声器的表面须裹以厚度不小于0.8mm的铝金属或不锈钢包层 (8)整个系统须由弹簧吊杆悬挂。悬挂吊杆的设计须经批准。 (9)排气出口处所排出的废气烟色 容许度不应高于林格曼黑度一度、烟尘排放浓度不得高于80mg/m3，并须符合当地环保部门的规定。 (10)柴油发电机排放的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烃等污染气体需满足GB 20426-2006的要求，达到欧Ⅱ以上排放标准。
