/ /

Охлаждение двигателя дизель-генераторной установки

Cummins ДГУ

Cummins не выпускает ДГУ с воздушным охлаждением двигателя – все установки охлаждается путем циркуляции жидкого хладагента через масляный охладитель, если он установлен, и через полости в головке блока цилиндров двигателя. Горячий хладагент выходит из двигателя, охлаждается и проходит обратно через двигатель. Обычно устройства охлаждения бывают либо типа хладагент - воздух (радиатор), либо типа хладагент - холодная вода (теплообменник). 

В большинстве установок общего типа хладагент охлаждается в установленном на генераторном агрегате радиаторе, через рабочую камеру которого с помощью вентилятора, приводимого в действие двигателем, продувается воздух. В некоторых случаях используется дистанционно установленный радиатор, охлаждаемый вентилятором с электродвигателем. Там, где имеется возможность использования чистой холодной проточной воды, вместо радиатора может использоваться теплообменник; в этом случае хладагент циркулирует через теплообменник и охлаждается проточной водой.

Важным преимуществом системы охлаждения с радиатором является ее автономность. Если в результате бури или каких-либо других факторов произойдет перебой в сетевом питании, это может привести также к перебоям в подаче воды и нарушению работы генератора, охлаждаемого проточной водой.

Независимо от того, установлен ли радиатор на генераторном агрегате, или дистанционно, необходимо обеспечить доступ к системе охлаждения для ее обслуживания. Для надлежащего обслуживания крышка заливной горловины радиатора, дренажные краны системы охлаждения и регулятор натяжения ремня вентилятора должны быть легко доступны оператору. 

Радиатор, устанавливаемый на генераторе 

Монтируемый на генераторе радиатор устанавливается перед двигателем на раме. См. рисунок 1. Вентилятор, приводимый в действие двигателем, прогоняет воздух через рабочую камеру радиатора, охлаждая жидкий хладагент, текущий через радиатор. 

Устанавливаемые на генераторе радиаторы могут быть двух типов. Один используется с охлаждающим вентилятором, монтируемым на двигателе. Вентилятор приводится в действие при помощи ременной передачи от шкива коленчатого вала. Положение кронштейна вентилятора, шпинделя вентилятора и ведущего шкива регулируется относительно коленчатого вала для обеспечения необходимого натяжения ремня. Лопасти вентилятора заходят за кожух радиатора, который имеет зазор для обеспечения наклона при регулировке натяжения ремня.

Другой тип радиатора, устанавливаемого на генераторе, состоит из собственно радиатора, вентилятора, ведущего шкива и регулируемого промежуточного шкива для регулировки натяжения ремня. Вентилятор монтируется с неподвижным центром в кожухе и минимальным зазором для обеспечения характеристик высокой эффективности. Ведущий шкив вентилятора, промежуточный шкив и шкив коленчатого вала точно выровнены и объединены ремнями в трехточечную систему. В этом втором типе радиатора, монтируемом на генераторе, обычно используется вентилятор с крыльчаткой и близко установленным кожухом.

 РИСУНОК 1. РАДИАТОР, УСТАНОВЛЕННЫЙ НА ГЕНЕРАТОРЕ ДЛЯ ВЫПУСКА ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ НАРУЖНУЮ СТЕНУ

 

РИСУНОК 1. РАДИАТОР, УСТАНОВЛЕННЫЙ НА ГЕНЕРАТОРЕ ДЛЯ ВЫПУСКА ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ НАРУЖНУЮ СТЕНУ

Необходимые сборки радиатора и вентилятора поставляются фирмой Cummins вместе с генераторным агрегатом. Параметры расхода воздуха для охлаждения генератора фирмы Cummins приведены в таблице технических характеристик. Воздух для охлаждения радиатора должен быть относительно чистым во избежание закупорки рабочей камеры радиатора. Необходимую очистку воздуха, поступающего в помещение, должна осуществлять система фильтров. Тем не менее, если воздух в месте установки содержит высокую концентрацию пыли, пуха, древесных опилок или других материалов, использование выносного радиатора, расположенного в чистой среде, может решить проблему закупорки рабочей камеры радиатора.

Рекомендуется, чтобы выходящий воздух из устанавливаемого на генераторе радиатора проходил непосредственно наружу через воздуховод, который соединяет радиатор с отверстием в наружной стене. Для уменьшения длины воздуховода двигатель должен располагаться как можно ближе к этой стене. Если воздуховод имеет слишком большую длину, то более экономичным решением будет использование выносного радиатора. Сопротивление выходящего потока воздуха и входных отверстий не должно превышать величину допустимого статического давления вентилятора. 

При подключении радиатора, устанавливаемого на генераторе, к выпускному воздуховоду необходимо подобрать переходник. Длина гибкого воздуховода (из резины или другого подходящего материала) от радиатора до неподвижного выпускного трубопровода необходимо должна обеспечить виброизоляцию и свободу перемещения между генераторным агрегатом и неподвижным трубопроводом.

Выносной радиатор

Выносной радиатор с вентилятором, приводимым в действие электродвигателем, может устанавливаться в любом удобном месте на удалении от генераторного агрегата. См. рисунок 2. Конструкция выносного радиатора имеет много полезных особенностей и преимуществ, которые обеспечивают большую гибкость при установке генераторного агрегата в зданиях.

Вентилятор может приводиться в действие электродвигателем, управляемым термостатом, который потребляет энергию от генератора только в момент потребности в охлаждении двигателя. Выносной радиатор может располагаться снаружи здания, где сопротивление воздушного потока мало и температура окружающего воздуха обычно ниже температуры воздуха в генераторной, в результате чего обеспечивается большая эффективность при меньшем размере радиатора, а шум вентилятора не проникает в здание.

 

 РИСУНОК 2. ВЫНОСНОЙ РАДИАТОР, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО К СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

 

РИСУНОК 2. ВЫНОСНОЙ РАДИАТОР, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО К СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Выносные радиаторы должны подключаться к системе охлаждения двигателя с помощью трубопровода с хладагентом, включающего гибкие секции между двигателем и трубопроводом.

Система выносной радиатор/теплообменник

Другой тип системы с выносным радиатором использует теплообменник. См. рисунки 3. и 4. В данном применении теплообменник выполняет функции промежуточного звена для изоляции системы с хладагентом двигателя от высокого гидростатического напора хладагента выносного радиатора. Насос двигателя заставляет циркулировать хладагент через двигатель и теплообменник.

Отдельный насос обеспечивает циркуляцию хладагента между выносным радиатором и резервуаром теплообменника.

 РИСУНОК 3. ВЫНОСНОЙ РАДИАТОР, ИЗОЛИРОВАННЫЙ ОТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛООБМЕННИКА

 

РИСУНОК 3. ВЫНОСНОЙ РАДИАТОР, ИЗОЛИРОВАННЫЙ ОТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛООБМЕННИКА 

Теплообменники также используются для охлаждения двигателя без радиатора, как описано в следующем разделе. 

Охлаждение с помощью теплообменника

Теплообменник может использоваться там, где имеется возможность непрерывной подачи чистой, холодной проточной воды. В зонах, где чрезмерное содержание в воздухе посторонних материалов может приводить к постоянной закупорке радиатора, например, в местах, где в воздухе имеются древесные опилки, логично использовать охлаждение с помощью теплообменника. Теплообменник охлаждает двигатель путем передачи тепла хладагента двигателя через элементы теплообменника холодной проточной воде. Хладагент двигателя и охлаждающая вода протекают в раздельных, изолированных друг от друга системах, каждый с помощью своего насоса, и никогда не перемешиваются.

Теплообменник полностью заменяет радиатор с вентилятором. См. рисунок 5. Обычно он поставляется как часть генераторного агрегата и устанавливается на двигателе, хотя может устанавливаться и дистанционно. Поскольку в этом случае двигатель не используется для привода вентилятора, не происходит дополнительного расхода мощности.

Для контура проточной воды теплообменника требуется соответствующая экономичная подача холодной воды. Для необходимого поддержания рабочих условий теплообменника нужна мягкая вода. Для режима резервирования предпочтительно использовать воду из скважины, озера или водонапорной башни в отличие от воды из водопровода городской сети, поскольку последний может работать с перебоями при перерывах в электроснабжении, делая невозможным использование генератора.

 РИСУНОК 5. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С ТЕПЛООБМЕННИКОМ

РИСУНОК 5. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С ТЕПЛООБМЕННИКОМ 

Защита от замерзания

Защита от замерзания

Если двигатель подвергается воздействию низких температур, то охлаждающая вода должна быть защищена от замерзания. В случае охлаждения с помощью радиатора в воду можно добавить антифриз. Для дизельных двигателей рекомендуется использовать антифриз на основе этиленгликоля. Он содержит замедлитель (ингибитор) коррозии, который можно впоследствии добавлять. С этиленгликолем должен использоваться только бесцветный ингибитор.

Содержание этиленгликоля, в первую очередь, зависит от степени защиты от замерзания и температуры окружающей среды. Концентрация этиленгликоля должна быть не менее 30% для достижения защиты от коррозии и не более 67% для поддержания соответствующей теплопередачи.

Для охлаждения с помощью теплообменника антифриз выполняет только половину работы, поскольку он может использоваться только в контуре воды. Необходимо обеспечить, чтобы источник воды тоже не замерзал.

 
 
 
| | | |
Купить источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) по выгодным ценам