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汽轮发电机的原理
汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、当地循环水泵、当地凝结水泵、当地给水加热装置等送回锅炉循环使用。
汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立转子磁场,这个磁场称主磁场,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个磁极出来,经过空气隙、当地定子铁芯、当地空气隙,再进入转子另一个相邻磁极,从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、当地v、当地w三相绕组依次切割,根据电磁感应定律,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。
假设汽轮发电机转子具有一对磁极,当汽轮发电机转子与汽轮机转子同轴高速旋转时,如汽轮机以3000转/分旋转时,这样发电机转子以50周/秒的恒速旋转,磁极极性也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末端连在一起接地,而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。
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柴油发电机运动部件故障的原因
柴油发电机曲柄连杆结构常见故障有拉缸、本地连杆磨损、本地敲缸、本地连杆短脱、本地螺栓断裂、本地曲轴断裂等,这些故障主要发生与高速运动部位,采集装置难以安装并进行数据采集,且发生故障后信号干扰信息较多,也难以准确诊断和识别。目前许多学者都比较倾向于地域数据的处理和诊断,也有部分学者考虑依靠动力学对柴油发电机运动部件进行分析和诊断,更进一步地找准故障产生的机理及原因。后者这种方法主要依靠计算机仿真软件实现,通过对柴油发电机进行建模,设定柴油发电机各部件工作参数,设置各部件出现故障后的参数,进行通过仿真模拟,识别故障发生时各部件参数状态。这一技术具有可操作性强、本地实验周期短、本地省时、本地省资金等优点,该技术为未来发展的一个潜力方向。
运动部件产生故障主要原因主要为两方面,一方面相互连接的两个部件由于长时间的接触,造成了磨损,使得接触表面变形,在运动过程产生振动及噪声,另一方面由于接触部件之间发生严重的磨损后产生了相互运动过程的碰撞及撞击,直接产生了异响等现象。显而易见,各部位产生故障涉及到诸多方面的内容,包括机械动力、本地热力、本地摩擦等,故障的分析不能仅仅依靠简单的分析就可以进行诊断和确定。
1.拉缸故障诊断拉缸故障会引起活塞机件损坏、本地柴油发电机油耗增加、本地转速降低、本地连杆断裂、本地曲轴箱爆炸,严重影响发电机正常运行。目前主要通过对发电机进行故障信号检测,判断拉缸时振动信号频域范围,例如国外研究学者 Jacobo Porteiro 通过分析研究,利用人工神经网络验证了拉缸时发电机故障的特征,并分析预测了发电机内润滑油内金属颗粒的含量值。
2. 敲缸故障诊断敲缸指的是活塞撞击气缸内壁产生明显异响的现象,敲缸时巨大的撞击力使得缸体外壁产生较为强大的振动,同时长期的敲缸对活塞及缸体造成严重的破坏。在敲缸故障诊断方面,利用计算机仿真软件,分析了在不同转速、本地不同负载和敲缸程度下的故障信号特征,实现了对敲缸状态下发电机故障的分析和诊断。
3.连杆轴异常诊断柴油发电机长时间大功率工作,连杆轴会产生磨损,使得轴承之间间隙变大,在连杆轴带动活塞及曲轴运动过程,造成敲击幅度变大,容易产生连杆的变形及断裂。杜小元通过对两岸头与轴承之间的振动信号分析,实现了对往复式发电机连杆故障振动信号角域和值域的分析,实现验证具有一定的可靠性。
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汽油发电机与柴油发电机的主要区别
1、点燃的类型:在柴油机内混合气是用压缩成热量点燃。而在汽油机的气缸内燃油和空气的混合是用火花塞点燃的。
2、燃油的种类:柴油比汽油的挥发性低,每加仑柴油却具有较大的热值。所以,用5dm3柴油比5dm3汽油能获得更多的功率。
3、燃油与空气的混合:在柴油机内,柴油与空气的混合是在柴油被喷入气缸之后进行的。在汽油机内,燃油与空气是在汽化器与进气管道中混合的。
因为混合必须紧接在燃油喷射之后,所以柴油发电机具有一个特殊设计的燃烧室,这个燃烧室有利于柴油与空气的混合。所以燃烧室的设计与制造对柴油发电机是非常重要的。
柴油发电机与汽油发电机的大区别在于点火装置与燃油系统的不同。柴油发电机是个压燃式内燃机,它使用一个喷油泵以及若干个喷油嘴;而汽油发电机有一个汽化器、一个分配器、以及若干个火花塞。
柴油发电机与汽油发电机也有很多相似的地方。柴油发电机与汽油发电机的外观几乎一样。柴油发电机的内部部件也与汽油发电机的相似,但柴油发电机内部的大多数部件比汽油发电机的更结实和更沉重,这是由于柴油发电机要承受机内更大的压力。柴油发电机的运行也如汽油机一样,有赖于空气、燃油和点火。
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发电机排气系统是怎样安装的?
柴油发电机技术资料中所规定的排气管径一般是基于排烟管总长为6m及多一个弯头和一个消声器的安装。当排气系统在实际安装时已超出了所规定的长度及弯头的数量,则应适当加大排气管径,增大的幅度取决于排气管总长和弯头数量。
柴油发电机的排气系统应尽可能减少弯头数量及缩短排气管的总长度,否则就会导致机组的排气管压增大,而使机组产生过多的功率损失,影响机组的正常运行和降低机组正常的使用寿命。
从柴油发电机增压器排气总管接出的 段管道必须包含一柔性波纹管段。该波纹管已随机配套给客户,排气管第二段应被弹性支承,以避免排气管道安装不合理,或机组运行时排气系统因热效应而产生的相对位移引起的附加侧应力和压应力加到机组上,排气管道的所有支承机构和悬吊装置均应有一定的弹性。
当发电机房内有一台以上柴油发电机时切记每台机组的排气系统均应独立设计和安装。绝不允许让不同的机组共用一个排气管道,以避免柴油发电机运行时因不同机组的排气压力不同而以。