性能特點和作用說明

柴油發電機冷卻介質的組成和節溫器的布置圖

 

冷卻系統的功用是使柴油發電機在所有的工況下都保持在適當的溫度范圍內。冷卻系統要防止柴油發電機過熱，也要防止冬季柴油發電機過冷。在冷態下的柴油發電機啟動之后，冷卻系統還要保證柴油發電機迅速升溫，盡快達到正常的工作溫度。康明斯柴油發電機在部分載荷的情況下其冷卻液的溫度大約為105 ℃，在高速及高載荷的情況下冷卻液溫度保持在90 ℃左右。

 

一、水溫的影響

 

1、柴油發電機過熱的影響   

                     

（1）潤滑油因為高溫而變質，柴油發電機零件之間     無法保持正常的油膜；

（2）受熱零件由于膨脹過大而破壞正常的間隙；  

（3）高溫促使金屬材料的力學性能下降，以致承受不了正常的負載；   

 

2、柴油發電機過熱的影響   

                      

（1）缸壁溫度過低導致燃油蒸發不良， 燃燒品質變壞；   

（2）潤滑油粘度加大，無法形成良好的潤滑油膜，磨擦損失加大；

（3）由于溫度低而增加氣缸的腐蝕磨損；

 

發動機水冷系統

 

二、冷卻介質的組成

 

根據冷卻介質的不同可以將冷卻系統分為水冷系統和風冷系統，大型柴油發電機大都采用水冷系統，用以傳遞熱量的介質為冷卻液。冷卻液是水與防凍劑的混合物，其中冷卻液用水最好是軟水，最常見的防凍劑是乙二醇，冷卻液中水與乙二醇的比例不同，其冰點也不同，如下表所示。另外，防凍劑也有防止冷卻液過早沸騰的附加作用，且其中含有防銹劑和泡沫抑制劑。GEN3柴油發電機的冷卻液為50%的水和50%冷卻液的混合，按照下表其冰點為-35.5 ℃，常壓下的沸點為108 ℃左右。

 

冷卻液的冰點與乙二醇質量分數的關系
冷卻液的冰點 ℃	乙二醇的質量分數 %	水的質量分數 %	密度  (kg/m3)
-10	26.4	73.6	1.034
-20	36.2	63.8	1.0506
-30	45.6	54.4	1.0627
-40	52.3	47.7	1.0713
-50	58	42	1.078
-60	63.1	36.9	1.0833

 

三、節溫器的布置形式

 

節溫器模型圖

 

1、節溫器布置在出水口處：

 

當冷卻液溫度較低時，節溫器大循環關閉，冷卻液經過小循環流經水泵入口，柴油發電機迅速暖機。當冷卻液溫度達到石蠟融化溫度時，節溫器主閥門開啟，高溫冷卻液流入散熱器，散熱器中的低溫冷卻液經由水泵直接泵入機體內部，低溫冷卻液再次對柴油發電機冷卻。根據冷卻液溫度的不同，節溫器主閥門升程不同，從而控制流經散熱器大循環的冷卻液流量，調節柴油發電機的冷卻液溫度。節溫器動態控制這個過程中，如果散熱器的冷卻液溫度很低，而且冷卻液容量很大，那么這個動態控制時間會比較長，冷卻液溫度處于一定范圍內波動。

 

節溫器的這種布置方式，對冷卻液溫度感應敏感，調節迅速，但是如果發電機組柴油發電機在低溫地帶運行，環境溫度較低，發電機組工況變化復雜，將會導致冷卻液溫度波動較大，調節周期較長，溫度的波動會使柴油發電機冷卻液帶走更多的熱量，造成一定的能量損耗，從而導致油耗升高。柴油發電機冷卻液溫度的波動情況可以通過節溫器動態平衡時間來確定。由圖3可以看出，在初始進水溫度32℃下，柴油發電機暖機過程約為200s，冷卻液溫度波動約10℃。

 

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