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康明斯发电机组冷却系统的原理、类型及注意事项

柴油发电机组的冷却原理是将通过发动机的冷却液循环冷却,冷却装置通常有两种型式,一种是散热器冷却系统,另一种是热交换器冷却系统(某些地区亦俗称为水冷系统),大多数发电机组都采用第一种冷却系统,因为通过由发动机驱动的风扇会把空气吹进散热器蕊,达到冷却的目的,亦可将散热器与发动机分体安装,由一个强力风扇来冷却;当自然水供应充足时,则可采用第二种冷却系统,即用热交换器来代替散热器,发动机冷却液通过热交换器来循环,并由自然水来冷却。散热器冷却系统的一个独特之处就是相对于外界是独立的系统,如果因某些不可抗拒因素导致公用电源故障,这亦可能切断了供水,使所有靠公共供水冷却的发电机组不能正常工作。

一、连体式散热器冷却系统

此冷却方式为柴油发电机组的标准冷却系统,散热器同发动机安装在一起,其风扇与发动机同轴安装,由发动机曲轴提供动力。康尔信发电机组绝大部分采用此方式冷却,在本手册中所涉及的所有方案设计如无特殊说明,均是以此系统为基础,由于其运行可靠,同时安装简单。

康明斯发电机组冷却系统.jpg

 

二、分体式散热器冷却系统

俗称为远置水箱冷却系统,由于受到机房环境的限制,大部分因机房排风不畅而要求将冷却散热器同机组解体分离,安装在空气易于流通的环境,此时冷却风扇需要由一个恒温控制的马达来驱动,可以在需要冷却发动机时才向发动机索取动力。

安装考虑因素:

1、散热器远置安装,由于增加了输送管路的长度会增加冷却水流的阻力,仅依靠发动机的水泵可能无法保证冷却液的循环动力,若长距离的传送管道不可避免,则必须考虑加装循环泵以补偿管线系统的压力降。

2、若散热器高处安装,其冷却液的压头不能高于发动机水泵的允许范围,即不应高于17米;以避免过高的压强导致水泵密封的泄漏。

3、冷却系统的输液管系尽量选用直管,若管系弯曲,可能会在垂面曲段管路中封闭有滞留气体,导致散热能力的下降,若大半径曲管不可避免,必须在曲管段的最高点设置透气管并接至膨胀水箱。

4、膨胀箱除了脱泡、膨胀的功能外,还应考虑其容量的储备,一般为总容量的15%。

 

三、热交换器散热系统

在自然水供应充足时,可以使用热交换器,尤其是在空气中含杂质过多的地区采用,这可避免造成散热器被杂物所伤或堵塞。在此系统中,热交换器起着一个中介换热设备作用,把发动机冷却系统从分体散热器的高静水头分开,发动机泵使冷却液在发动机和热交散器内循环,另一个独立的泵则将冷却液在分体热交换器之间循环,一般也称它们为内循环和外循环,外循环热量可经由冷却塔进行冷却。

柴油发电机组冷却系统.png

1、热交换器+远置散热器

当远置散热器必须安装在机房以外的位置时,建议最好是加上热交换器,因为有两个独立的循环负责散热,对机组冷却循环方面来说,是一种保护。热交换器上应配有补充水箱循环水泵应安装在系统最低点,并考虑后备水泵的配置。连接散热器及热交换器的管路须为镀钢、铝质等防锈材料,连接机组时采用软连接

2、热交换器+冷却水塔

当机房的温度偏高而遇通风系统不畅时,可以考虑考虑冷却水塔。冷却水塔的工作原理和远置水箱原理差不多,不过后者循环水是全封闭式,而水塔的水会经过室外的空气进行冷却,室外空气中的尘埃及酸性雨水会对水塔循环水造成污染,因此使用水塔时,应注意对循环水做处理。


四、冷却系统使用时的注意事项

1、柴油发电机组散热器中水面高度,不足时要进行添加。当机组运转中发现散热器水量严重不足时,不要突然加入冷水,以免高温零件炸裂。遇到这种情况,应首先除去负载,使柴油发电机低速、空负载运转,然后慢慢停机,待温度下降后再加入冷水。

2、发电机组用过的冷却水不要轻易更换掉,因为用过的水不易发生水垢。冬季尽量使用雪水、雨水等软水作冷却水。河水、泉水、井水都属硬水,含有多种矿物质,在水温升高后会沉淀出来,易在冷却系中形成水垢,故不可直接使用。如确要使用这类水时,应将水烧开、沉淀,取表面水使用。在缺水补足时,要使用清洁无杂质的软水。或者直接使用防冻液做冷却介质。

3、定期察看机组节温装置,保证其作业正常可靠。验看节温器工作是否正常时,可将节温器放在水里慢慢加热,观察节温器出水阀门开始开启和完全打开时的温度及全开启的升程(为8mm),是否在规定范围内。注意节温器不能随便被取消,当发现节温器失灵后应即换新。

4、柴油发电机组风扇传动带的张力,严防带被润滑油或燃油玷污。风扇皮带紧度过小,不仅影响冷却风量并且使康明斯发电机作业负载加大,而且因产生打滑而加速了皮带的损伤。如皮带紧度过大,会加速水泵轴承、发电机轴承的磨耗。

康明斯柴油发电机组冷却系统指引精选

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