康明斯柴油发电机组冷却系统功能性说明

信息来源:Cummins   发布日期:2019-01-09  浏览次数:
 

康明斯柴油发电机组冷却系统功能说明

 

闭式水冷柴油机(阳江康明斯)驱动泵产生循环动力,使气缸和缸盖管路中的冷却液不断地循环散热柴油机(阳江康明斯)冷却泵、散热器构成封闭的动力循环冷却系统。最常见的冷却系统是散热器和柴油机(阳江康明斯)直接驱动的冷却风扇。替代方案是热交换器、远置散热器或远置热交换器。

冷却系统的设计与安装是否合适正确,对柴油机的性能及寿命至关重要。整个系统的匹配设计和安装应能满足下列要求:

1. 整个冷却系统的配套设计与安装,应使水散热器的上水室最高温度不超过特定柴油机性能数据单上规定的极限值;

2. 冷却系统必须排除多余的空气并且除气时间不超过柴油机性能数据单上规定;

3. 在散热器的上水室(或膨胀水箱)内必须提供大约等于整个冷却系统总容积的5%的膨胀空间;

4. 冷却系统必须设置一个通气系统,在柴油机性能数据单上规定的时间内,能以规定的最小加水速度将冷却系统加满冷却水;

 当柴油机带走水散热器在高怠速运转或者把冷却系统的加水口拆除,冷却水温在82~88℃工作时,水泵进水口的压力应大于大气压力;

6. 冷却系统应设计有最小水位泄降量容积。该水位泄降量容积值必须大于第一次加注冷却水时未注满的容积,并且不包括在膨胀空间容积之内;

7. 冷却系统必须装备有防腐蚀水处理器(水滤器),水滤器装有DCA4添加剂,以保证柴油机在合理的保养期间隔内,冷却水道表面免遭侵蚀或腐蚀。同时应有冷却水连续地旁通循环经过水滤器,将冷却水的杂质、赃物和矿物质沉淀物过滤掉。 

 

1 联机式散热水箱

康明斯发电机组在出厂配置时已经安装了散热水箱(见图),这是一个完整的冷却系统,也是附属设备、管道、控制线路和冷却液最少的推荐模式。此种方案要求发电机房有充足的空气流动。联机式散热水箱的通风机组中,风扇吸入空气并推动它们流过散热水箱。散热水箱通过法兰与户外的通风管道相连。

在机房进风通畅的情况下,通常机房散热器通风面积是散热器正面积的1.25~1.5倍。如果排风口有栅网或百叶窗的话,排风口的面积还要增大;

散热器周围的进风温度不能超过所选择的散热器设计温度(40℃或50℃),进风口内外一般不应有阻碍物,例如烟道等;

从散热器排出的热风通过风道排放到机房外。风道必须平滑且无阻碍物、裂缝、漏洞和急弯

如果风道出口装有栅网或百叶窗,那么风道出口面积应相应增大,风道截面积从小到大应平滑过渡。如果风道内弯道是不可避免的,则需安装拐弯导流板以减少压力流的损失;

经过散热器的气流压降不能超过柴油机性能数据单上的规定值。如果气流压差太大并且进、排风道又不能得到改善的话,则需要安装高容量的冷却风扇;

如果排风受到阻碍时,可以考虑增加排风屏闭通道或相应的辅助措施,同时还可改善发电机组噪声对环境的影响。

机房内其它设备可能影响柴油机进气的温度或进入散热器的冷却空气温度。这个问题可以通过以下办法来解决:

a) 给蒸和排风管加隔热套;

b) 增设机房通风风扇;

c) 减少散热器进风温度。

图片3.png 

联机式散热水箱冷却系统

 

2 冷却液加热器

自动恒温控制的冷却液加热器通常是备用应急发电机组起动所需要的。对于二级自动应急电源系统,规定柴油机(阳江康明斯)冷却液温度不得低于32℃。柴油机(阳江康明斯)冷却液加热器必须接入市电。

 

3 通风

发电机房通风是非常重要的。必须保证充足的空气流通,以排放柴油机(阳江康明斯)、发电机及其附属设备产生的热量、烟雾和废气,并补充燃烧所需空气。

机房进风口设置应符合下列要求:

进风口宜设在发电机端或发电机两侧;

进风口的面积应大于柴油机散热水箱面积的2.2倍;

进风口的面积应大于排风口面积的1.5倍;

在一个标准环境下,可按下列公式估计机房空气流量的需求值;

         C=Q/0.018△T

式中: C-机房空气流量

       Q-设备散到房内的总热量

      △T-机房内允许的温升

4 联机式散热水箱的通风

联机式散热水箱的通风是通过风扇吸入空气并推动它们流过散热水箱,散热水箱通过法兰与户外的通风管道相连。注意事项如下:

严禁超出机组说明书在散热水箱气流设计部分规定的气流阻力和最小进出通风口面积;

设备安装运行前,应实地测量各部分的静压头(气流阻力),确认系统没有过大阻力;

因为散热风扇会产生轻微负压,建议机房内不要安装其它加热设备,如锅炉。如不可避免时,应增加机房进风口或进气道,安装风扇等,降低负压至可接受水平;

必须使用柔性风道法兰与散热水箱连接,用以吸收机组的位移和振动,防止噪声传播;

当环境温度高于设计温度时,如果条件允许,可以考虑降低功率使用;或者降低风阻,增加通风量,消除高温风造成水箱冷却能力下降的影响;

进出通风道的挡板和百叶窗对进风和排风产生阻力,对设备的使用有很大的影响,如窄叶片的百叶窗风阻大于宽叶片的组件;

通风管道、滤网、风门和百叶窗等都会产生风阻;

高寒气候条件下机组停用时,自动开关应关闭进出通风口;机组运行时恒温调节阀应使部分热气循环使用,减少冷空气吸入量;机组起动时进出口开关阀应全部打开;气温低于16℃时循环控制阀应全部关闭。

5 最小的水温控制

若柴油机在冷却水温低于71℃的情况下长时间运转,就可能造成水分冷凝沉积到曲轴箱内,并和润滑油化合形成酸性的油泥;

因此,当柴油机的冷却水温降到低于规定的工作温度时,节温器就限制冷却水流向散热器。柴油机性能数据单上列出了装在柴油机上的节温器的型式和工作范围;

在非常寒冷季节或低负荷工作时,有时侯可以使用散热器百叶窗来维持最低的冷却水温度,它可以是手动的或自动控制的。由水温控制的百叶窗通常需要有一个动力源来控制操纵执行结构。热敏元件可以装在位于柴油机出水管路中的节温器前面或其后面,也可以装在散热器上水室隔板的下部或散热器下水室内;

当散热器的上水室温度达到85℃时,百叶窗就应开始动作,以便让冷却气流流过以前,节温器先打开,让冷却水流过散热器,以利于温度的稳定;

为了更好地控制最佳水温,可以采用热敏元件控制的温度调节的风扇,既可以带百叶窗联合使用,也可以不带百叶窗单独使用。这种措施的附加优点就是当风扇不工作时,可以减少柴油机驱动风扇的功率损失,并降低风扇工作的噪音。