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中沙群岛的岛礁及其海域发电机 发电机组-康明斯动力

发布时间: 2019-05-12 23:20

1.柴油发电机的发展趋势

(1)单缸柴油发电机己向高转速、轻质量、直喷化、低污染、低噪声的方向发展。单缸柴油发电机标定转速为3000~3600r/min。发电机结构紧凑,短行程,铝合金机体,喷油压力60MPa,不少发电机通过屏蔽结构来降低噪声。

(2)欧洲对道路车辆用多缸柴油发电机从2000年开始执行欧3排放标准。电控技术己在欧3发电机上普遍应用。

(3)发电机行业的国标竞争日趋激烈,蒹并加速,如英国Perkins公司被美国Caterpillar公司兼并。通过兼并,使工厂产品分工更合理,生产更集中。

(4)国外大型发电机厂商都建有相当实力的研究所。

(5)国内单缸柴油发电机面临产品更新换代和产品结构调整,道路用柴油发电机将面临日益严格的排放法规的限制,相应的发电等工程用动力柴油机也受此影响。

中铁某公司(中国铁路工程总公司(ChinaRailwayEngineeringCorporation,缩写CREC)是集勘察设计、施工安装、房地产开发、工业制造、科研咨询、工程监理、资本经营、金融信托和外经外贸于一体的多功能、特大型企业集团,属国资委监管的中央企业,总部位于北京)在使用康明斯柴油发电机组200KW静音柴油发电机的过程中因缺水造成拉缸现委托我司做维修保养处理。

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柴油发电机老化原因对发电机影响大的三要素是:温升过高、气隙变形、绝缘老化。发电机的温升与运行工况有关,水一般对温升进行实时监视,气隙变形主要是由于发电机受各种应力的影响,转子或定子的同心度和圆度发生变化引起,并且与绝缘老化有关;所以,最关键的是绝缘老化问题。

发电机绝缘老化因运转时间、开停机次数及其它运行条件的不同而不同,主要原因:1)热老化(因温升而老化);2)机械老化(因热循环产生交变应力而老化);3)电气老化(因过电压而老化);4)环境老化(因吸湿、污损而老化)。

在这些因素的综合作用下,绝缘老化会进一步加剧甚至击穿。

局部放电(PD)测试技术在正常运行时,发电机及其有关设备承受着很大的电气应力、各种磁力和机械力,绝缘老化会引起局部放电;局部放电产生电火花,电火花是由少量空气击穿时的电子流和离子流引起的。由于与放电气隙处相连的实心绝缘能阻止完全击穿,因而放电只发生在局部。

由于绕组绝缘局部放电引起的电气应力与绕组电压成正比,在绕组端部电压高,局部放电现象也较多,而在中性点处电压较低,局部放电现象也较少。通过在康明斯柴油发电机组中性点接1个高压电容器、1个高频电流互感器和配套的局部放电(PD)探测设备,可以探测发电机以下故障类型:

1)定子槽锲松动,引起线棒振动和电火花;2)导体断裂;3)由抑制系统损坏和表面污染引起的端绕组放电;4)绝缘下降和绝缘剥落;

5)由振动、相间放电引起的集电环外部放电;6)集电环碳刷火花。

1.柴油发电机组机房隔声降噪措施

(1)机房墙体砌筑时,要求灰缝填实、饱满,不留孔洞、缝隙;内墙面的粉刷,表面不宜过于密实光滑,需在粉刷材料中掺入一定量具有吸音效果的多孔性材料。例如,水泥、石灰膏和木屑组成的吸音层。四围、天花板、地面采用吸音材料同时覆盖金属隔音孔板可具有降噪和电磁屏蔽双重作用,通常采用24cm砖墙、双面抹灰,隔声效果可达52.6dB(A)。

(2)机房与操作间用隔墙隔开,隔墙上开挖两层玻璃的观察窗。玻璃用6mm以上的浮法玻璃,两层玻璃间不小于80mm,面向机房的内层玻璃略向地倾斜,使噪声反射回地面。玻璃、窗、墙之间的接缝要严实。

(3)空气阻隔夹层,隔墙可降30~40dB(A)噪声。一般门窗平均降噪15~20dB(A),专用门窗可降噪30dB(A)。采用“Z”通道加双隔声门效果佳。经系统降噪处理后可降噪40dB(A),可将操作室内的噪声控制在75dB(A)以下。

2.隔声罩

1)隔声方式

康明斯柴油发电机组的隔声,有局部隔声和整机隔声两种。如对柴油发电机或发电机单机或部件单独使用隔声罩隔声,称为局部隔声。

采用隔声罩壳时应注意:

(1)罩壳的固定应有弹性,罩壳与基本结构表面留有适当的间隔,罩壳的自振频率应控制在100~300Hz;

(2)采用阻尼涂层或层状材料做隔声罩壳,可提高隔声效果;

(3)必须注意罩壳的密封性。

整机隔声就是在紧靠柴油发电机外表前装一套整机隔声罩,使总表面噪声降低10~35dB(A)。与局部隔声相比,整机隔声的优点是隔声效果好,缺点是会使机组的外形尺寸和重量增加,同时需要通风散热。

2)隔声罩的结构

在隔声罩的结构中,采用材料重叠组合时,在材料交界面能够把一部分声能反射回去。在反射和再反射的过程中,消耗掉一部分噪声的能量,起到较好的隔声作用。所以,对于同样厚的隔声屏障来说,两种材料或两种以上材料的重叠得到隔声效果要比单一材料的效果好。

隔声罩采用多层结构时,各层材料的厚度和材质应选用不同种类。通过不同厚度的材质,可以消耗不同频率的噪声,以提高隔声罩的隔声效果。

3)隔声罩类型

隔声罩的类型一般有三种:即局部式、隧道式和密封式。

4)隔声材料

墙壁及隔声罩常用的降噪材料如下所述。

纤维类:玻璃棉、矿渣棉、棉絮、海草、毛毡等。这类材料一般抗高温、阻燃性好,缺点是对人体和环境有一定的危害。所以使用这类材料时应在其外可加一层保护层。

泡沫类:聚胺基甲酯酸泡沫塑料、木丝板、山蔗板等。这类材料阻燃性差,一般应加入专用阻燃材料。

颗粒类:吸声砖、微孔吸声砖、膨脓珍珠岩等。

这些材料对高频噪声有较好的降噪效果,对中低频噪声控制的较好办法是消声孔,微穿孔更好。

隔声罩(机房)吸音材料和隔音材料需合理选用并采用适当的结构形式,同时还考虑罩内过风道和排风道的合理布置及散热等问题。若以吸音为主,常用玻璃棉,聚胺基甲酯泡沫塑料(应添加阻燃剂)、膨胀珍珠岩、矿渣等。由于不同的吸音材料具有不同的吸音系数,而同一种吸音材料,对不同的频率范围的噪声所具有的吸音系数也不同,所以,使用吸音材料时,在考虑工作条件、结构、价格的同时,更应考虑在特定频率上的吸音系数。

例如,用聚胺基甲酯酸泡沫塑料作为吸声材料,有时效果并不好。这是因为,聚胺基甲酯酸泡沫塑料在高频率区吸音性能较好,而柴油发电机组的噪声,主要分布在500Hz附近,对于该范围的频率,10mm厚的聚酯泡沫塑料吸音系数仅为0.36,而10mm厚的玻璃棉的吸音系数为0.88。所以,从吸音上考虑,用玻璃棉较为合适。但是,一般的柴油发电机组通常需要人工操作,而玻璃棉对人体健康的危害较大,为减小玻璃棉对人体的伤害,在结构上应避免玻璃棉裸露,此时可使用其他吸音材料覆盖在玻璃棉上。这样既可与玻璃棉共同吸音,又可防止玻璃纤维向空中扩散。而且,由于不同厚度的吸音材料在不同频率段的吸音系数不同,当不同厚度、不同材质的材料重叠使用时,除了能起环保作用之外,其吸音效果也比采用相同厚度的单一材料要好。此外,两种材料的交界面还能把一部分噪声反射回仓内,使隔声罩不但能吸音还具有隔声效果。

隔声罩板材料应选用金属孔板和多层吸声材料再加板材组合而成,板材的厚度宜不同,以增加隔声罩的吸音效果。

在选材的基础上,再结合穿孔板料,可取得更好的隔声降噪效果。这种结构主要是利用声波通过板上的穿孔时,产生的共振来消耗噪声能量的。由于穿孔板在中低频区域吸音系数较高,而且其形状在隔声罩中安装也比较容易,所以,这种方法在机组的降噪中被广泛使用。

采用多层隔声板结构时,两层板之间应尽量少用刚性连接,以免刚性连接形成的传播噪声。降低隔声罩的使用效果。

在板材上附吸音材料时,应尽可能少使用粘结的方法。用铁丝网等把吸音材料固定在隔板上或利用微穿孔板固定较好,尽量选用阻燃性好的材料。

制作隔声罩时,应充分考虑到将控制电器件与发动机、发电机等发热件隔开。吸音对高频噪声有较好的效果,较好时可达15dB(A)。

作者在低噪声电站的设计中,曾采用聚胺基甲酯酸泡沫塑料与玻璃棉相结合的方法作为隔声罩的结构,该结构使电站噪声由105dB(A)降至89dB(A);再将内壁铁网改为穿孔板,噪声因此降到85dB(A),由此可见穿孔板所具有的良好降噪性能。

隔声罩另外还起到防雨、防潮、防晒、防冻等作用。在制作防声罩和设置内墙隔音层时,应同时考虑电磁屏蔽问题,在制作过程中应特别注意门、窗、孔、洞等不便用金属孔板屏蔽,可用一定孔径和孔率的金属网孔板,实际效果也不错。