Какой генератор купить: с воздушным охлаждением или с жидкостным

Какой генератор купить: с воздушным охлаждением или с жидкостным?

Охлаждение генератора является одним из главных критериев при подборе такого оборудования. При работе двигателя сжигается топливо и выделяется тепло. Перегрев губителен для цилиндро-поршневой группы и, чтобы избежать поломки, предусматривается система охлаждения – воздушная или жидкостная. Каждая из них имеет свои преимущества и особенности.

1. В дизельном генераторе с воздушным охлаждением отвод тепла происходит посредством циркуляции воздушных масс. При этом различают естественное и принудительное воздушное охлаждение. При первом варианте тепло в окружающую среду отводится через ребра на цилиндрах и головках двигателей. При принудительном охлаждении – в систему добавляется вентилятор, который создает поток воздуха и обдувает ребра охлаждения, отводя теплоту от всех частей двигателя. Как правило, вентилятор и ребра закрывают специальным кожухом. Такая система весьма проста, однако при больших габаритах и мощности установки охлаждение воздухом может быть неэффективным.

2. Дизельный генератор с жидкостным охлаждением имеет систему каналов в корпусе двигателя, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Она поглощает огромное количество теплоты непосредственно в зоне активного нагрева и переносит ее к радиатору, где тепло выделяется во внешнюю среду на ребристом теплообменнике. Жидкостное охлаждение способно решить проблему отвода тепла от крупных дизельных силовых агрегатов.

Для каких целей используется каждый тип генератора и какой лучше купить?

Воздушное охлаждение применяется в небольших дизельных генераторах мощностью до 5-6 кВт. Их отличает малый вес, простота конструкции и обслуживания. Дизельные генераторы с воздушным охлаждением могут беспрерывно работать около 6-12 часов в зависимости от объема топливного бака. Они отлично подходят для бытовых нужд, как дополнительный источник питания для дома, или для питания маломощного оборудования, например при дорожном строительстве, в экспедициях или ликвидации стихийных бедствий.

Существенное преимущество ДГУ с воздушным охлаждением в том, что ее конструкция довольно проста, а, значит, электростанция с такой системой стоит дешевле жидкостной. Это позволяет производителям предоставить потребителям надежные дизельные генераторы по доступной цене.

Генераторы жидкостным охлаждением стоят дороже своих воздушных «братьев». Но именно оно способно обеспечить работу электростанции большой мощности. Это позволяет использовать их в качестве основных источников питания как в загородных домах, так и в коммерческом секторе. Система жидкостного охлаждения влияет на конструкцию электрогенератора, увеличивая его массу и, в результате чего они становятся менее мобильными.

Дизельные генераторы от Yanmar

Компания Yanmar производит и реализует дизельные генераторы как с воздушным, так и жидкостным охлаждением. В первом случае это серии YDG, eg55n, во втором — YH, YEG, eGi. Более подробно разобраться в ассортименте Yanmar вам помогут специалисты компании. Наша организация:

• имеет представителей во всех регионах РФ;
• осуществляет доставку по всей России через дилерскую сеть;
• обеспечивает гарантийное и постгарантийное обслуживание;
• предлагает гарантию сроком до 2-х лет (или 2 000 моточасов).

В компании Yanmar Вы сможете найти дизельный генератор для любых целей, а также получить качественный сервис. Получить больше информации можно по номеру +7 495 232 21 35

Система охлаждения дизельных установок

Главная Судовые дизельные установки Охладители судовых дизельных установок Высокотемпературное охлаждение

Высокотемпературное охлаждение дизелей с температурой охлаждаю­щей воды выше 100 °С позволяет уменьшить поверхности теплообмена водоохладителей, повысить экономичность дизелей и эффективно использовать тёпло охлаждающей воды.

Системы высокотемпературных охлаждений могут быть разделены на две группы. Первая — с парообра­зованием внутри охлаждающих полостей (испарительное охлаждение с выходом пара непосредственно в атмосферу или с последующей его конденсацией, частич­ным парообразованием и кипящим охлаждением с получением пара давлением 0,2—0,3 МПа). При кипящем охлаждении коэффициент теплоотдачи существенно возрастает. В связи с этим оптимальной температурой высокотемпературных охлаждений следует считать такую, при которой наступает развитое поверхностное кипение. Вторая группа — без парообразования внутри охлаждающих пространств, т. е. системы охлаждения с последующим парообразованием.

Эффективность испарительного охлаждения с выходом пара непосредственно в атмосферу заключается в том, что теоретически при испарении 1 кг воды отво­дится от поверхности охлаждения то же количество теплоты, что и при проте­кании через дизель 77 кг воды с повышением температуры на 7 °С.

Система охлаждения с последующим парообразованием предусматривает охлаждение дизеля водой температурой выше 100 °С за счет повышенного давле­ния, создаваемого циркуляционным насосом вследствие наличия дросселя на выходе воды из дизеля (пар, образующийся после дросселирования, отводится в сепаратор и конденсируется при давлении, близком к атмосферному). Высокотемпературных охлаждений повышает КПД дизеля, уменьшает возможность охлаждения стенок цилиндра ниже температуры точки росы для рабочего газа и появления в связи с этим электрохимической коррозии, резко уменьшает (в 3—5 раз) размеры водяных охладителей, повышает износоустойчивость цилиндровых втулок. Высокотемпературных охлаждений кипящего типа с энергетической точки зрения выгоднее любых других систем охлаждения.

Переход на высокотемпературных охлаждений естественно сопровождается некоторым ростом температуры деталей ЦПГ, что может нарушить качественную смазку цилиндров дизеля. Несколько ухудшается воздухоснабжение дизеля при работе с номинальной нагрузкой из-за уменьшения коэффициента наполнения цилиндров свежим заря­дом воздуха. Затрудняется обеспечение бескавитационной работы циркуляцион­ных насосов на воде с температурой выше 100 °С. При переводе на высокотемпературных охлаждений проис­ходит и перераспределение составляющих теплового баланса — увеличение по­терь с выпускными газами и уменьшение доли потерь с охлаждающей водой. Например, увеличение температуры воды на выходе из дизеля Д-70 от 80 до 120 °С приводит к уменьшению доли потерь теплоты на охлаждение почти в два раза.

Фирма «Сторк» произвела измерение температуры различных деталей ди­зеля 9ТМ4.10 при изменении температуры охлаждающей воды цилиндров в диапа­зоне от 80 до 130 °С. С повышением температуры охлаждающей воды не наблю­далось каких-либо нарушений нормальной работы поршневых колец, было за­мечено лишь снижение термических напряжений. Температура седел выпускных клапанов становится лимитирующим параметром, в связи с чем фирма рекомен­дует предусматривать отдельный контур охлаждения для седел выпускных кла­панов. Применение высокотемпературных охлаждений целесообразно для всех среднеоборотного дизеля в комплексе с системой глубокой утилизации теплоты выпускных газов и охлаждающей воды.

Системы охлаждения ДЭС

Принцип работы дизель-генератора состоит в превращении тепловой энергии сгорания топлива в двигателе в механическую вращением ротора генератора с образованием в нем электродвижущей силы и электрического тока на выходе. Все эти энергопреобразования проходят с выделением большого количества тепла на первом уровне – в дизельном двигателе.

Как и всякий двигатель внутреннего сгорания, дизель-генератор нуждается в отводе излишек тепла, что образуется при его работе и может разогреть агрегат до критических небезопасных температур. К примеру, даже у экономичных дизельных генераторов 1400 Квт и более мощных свыше 60% тепла расходуется непроизводительно – на разогревание корпуса мотора и выделение впустую во внешнюю атмосферу.

Об основных системах охлаждения дизельного генератора, особенностях их функционирования и задачах, которые они выполняют, рассказывается в этой статье.

Почему нужно охлаждение дизель-генераторов

Работа системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания заключается в поглощении излишек тепла и отводе его от работающих узлов и деталей агрегата. Чем больше размеры и мощность ДГУ, тем более объемные камеры сгорания ее двигателя и больше тепла выделяется в ходе работы. Оно негативно влияет на производительность агрегата, прогрессивно уменьшает его моторный ресурс, так как приводит к расширению металла, что может вызвать деформацию отдельных деталей, узлов и целых систем.

Кроме того, чрезмерное тепло просто выжигает кислород в составе внешней атмосферы, чем создает неблагоприятные и опасные условия для работы и здоровья персонала.

Более мощные установки нуждаются в более продуктивных системах охлаждения, способных обеспечить штатные температурные режимы образования на выводах генератора электрической энергии нужных параметров.

На дизельных установках применяется, как правило, воздушная или водяная схема охлаждения генераторов.

Воздушное охлаждение двигателя

Воздушное охлаждение целесообразно применять на небольших компактных дизель-генераторах, там такое использование экономически оправдано. Система состоит из вентилятора с принудительным вращением от мотора, воздушного фильтра и вентиляционных патрубков-каналов.

По патрубкам воздух поступает до кожуха двигателя, обдувает его и устраняет таким образом излишки тепла. Вентилятор может работать постоянно или включаться автоматически при достижении определенного уровня температуры.

Преимущества использования воздушного охлаждения:

удобные для обслуживания;

экономичность на маломощных установках – до 10 кВт;

не требует периодических проверок – достаточно каждые полгода просто поменять фильтры;

Недостатки охлаждения воздухом:

низкая эффективность на габаритных и технологически сложных установках;

недостаточная продолжительность беспрерывной работы – ДГУ на воздушном охлаждении требует периодических (через каждые 2-2,5 часа) остановок работы для полного остывания агрегата;

высокая шумность от работы вентилятора.

Ввиду указанных недостатков воздушное охлаждение предпочтительно используется для малых бытовых ДСУ или установок резервного аварийного электроснабжения.

Водяное охлаждение дизеля

Высокомощные ДСУ оснащены, как правило, водяной системой охлаждения. Здесь двигатель охлаждается водой, а чаще специальной жидкостью – антифризом, которая циркулирует по трубам, патрубкам и внутренним каналам кожуха мотора. Вода, может быть, и более дешевый вариант, однако антифриз более эффективный – он не замерзает на морозе, да и тепло поглощает лучше.

Жидкость с помощью помпы прокачивается через патрубки и каналы до радиатора с сеткой тонкостенных извилистых, трубок. Трубки создают максимальную площадь теплоотвода, через которую излишнее тепло рассеивается в атмосферу. Здесь также монтируют вентилятор, который нагнетает воздух на радиатор для охлаждения жидкости.

В некоторых моделях используется выносной радиатор с вентилятором, который устанавливается дистанционно от дизеля внутри или даже снаружи здания. При таком размещении достигается большая эффективность и производительность системы охлаждения при меньших размерах радиатора.

Преимущества жидкостного охлаждения:

Система способна работать круглосуточно и беспрерывно, поэтому применяется на ДГУ, как постоянных источниках электроснабжения.

Повышенный уровень отвода и рассеивания тепла, а соответственно – полное охлаждение деталей, узлов и механизмов.

Применяется на установках с большими диапазонами мощностей.

Шумность работы вентилятора ниже работы самого двигателя.

Недостатки:

Нуждаются в постоянном наблюдении и контроле за уровнем, состоянием и заменой отработанной жидкости.

Сложны для обслуживания и ремонта, для этого понадобятся опытные мастера.

В дизельных установках на жидкостном охлаждении, как правило, установлена система автоматического подогрева охладителя перед началом работы, – этим решена давняя проблема с запуском двигателя при минусовых температурах.

Система охлаждения дизельных установок

• UA
• RU
• EN

(044) 499-78-78

(044) 237-11-54

Региональные

• UA
• RU
• EN

• Главная
• Дизельные генераторы
• Руководство по установке
• Охлаждение двигателя

Электростанции FG WILSON

Некоторые дизельные двигатели имеют воздушное охлаждение, но большинство из них охлаждается путем циркуляции жидкого хладагента через масляный охладитель, если он установлен, и через полости в головке блока цилиндров двигателя. Горячий хладагент выходит из двигателя, охлаждается и проходит обратно через двигатель. Обычно устройства охлаждения бывают либо типа хладагент — воздух (радиатор), либо типа хладагент — холодная вода (теплообменник).

В большинстве установок общего типа хладагент охлаждается в установленном на генераторном агрегате радиаторе, через рабочую камеру которого с помощью вентилятора, приводимого в действие двигателем, продувается воздух. В некоторых случаях используется дистанционно установленный радиатор, охлаждаемый вентилятором с электродвигателем. Там, где имеется возможность использования чистой холодной проточной воды вместо радиатора может использоваться теплообменник; в этом случае хладагент циркулирует через теплообменник и охлаждается проточной водой.

Важным преимуществом системы охлаждения с радиатором является ее автономность. Если в результате бури или каких-либо других факторов произойдет перебой в сетевом питании, это может привести также к перебоям в подаче воды м нарушению работы генератора, охлаждаемого проточной водой.

Независимо от того, установлен ли радиатор на генераторном агрегате, или дистанционно, необходимо обеспечить доступ к системе охлаждения для ее обслуживания. Для надлежащего обслуживания крышка заливной горловины радиатора, дренажные краны системы охлаждения и регулятор натяжения ремня вентилятора должны быть легко доступны оператору.

Радиатор, устанавливаемый на генераторе
Монтируемый на генераторе радиатор устанавливается перед двигателем на раме. См. рисунок 9.1. Вентилятор, приводимый в действие двигателем, прогоняет воздух через рабочую камеру радиатора, охлаждая жидкий хладагент, текущий через радиатор.

Устанавливаемые на генераторе радиаторы могут быть двух типов. Один используется с охлаждающим вентилятором, монтируемым на двигателе. Вентилятор приводится в действие при помощи ременной передачи от шкива коленчатого вала. Положение кронштейна вентилятора, шпинделя вентилятора и ведущего шкива регулируется относительно коленчатого вала для обеспечения необходимого натяжения ремня. Лопасти вентилятора заходят за кожух радиатора, который имеет зазор для обеспечения наклона при регулировке натяжения ремня.

Другой тип радиатора, устанавливаемого на генераторе, состоит из собственно радиатора, вентилятора, ведущего шкива и регулируемого промежуточного шкива для регулировки натяжения ремня. Вентилятор монтируется с неподвижным центром в кожухе и минимальным зазором для обеспечения характеристик высокой эффективности. Ведущий шкив вентилятора, промежуточный шкив и шкив коленчатого вала точно выровнены и объединены ремнями в трех точечную систему. В этом втором типе радиатора, монтируемом на генераторе, обычно используется вентилятор с крыльчаткой и близко установленным кожухом.

Необходимые комбинации радиатора и вентилятора обеспечиваются фирмой F.G.Wilson и поставляются вместе с генераторным агрегатом. Параметры расхода воздуха для охлаждения генератора фирмы F.G.Wilson приведены в таблице технических характеристик. Воздух для охлаждения радиатора должен быть относительно чистым во избежание закупорки рабочей камеры радиатора. Необходимую очистку воздуха, поступающего в помещение, должна осуществлять система фильтров. Тем не менее, если воздух в месте установки содержит высокую концентрацию пыли, пуха, древесных опилок или других материалов, использование выносного радиатора, расположенного в чистой среде, может решить проблему закупорки рабочей камеры радиатора.

Рекомендуется, чтобы выходящий воздух из устанавливаемого на генераторе радиатора проходил непосредственно наружу через воздуховод, который соединяет радиатор с отверстием в наружной стене. Для уменьшения длины воздуховода двигатель должен располагаться как можно ближе к этой стене. Если воздуховод имеет слишком большую длину, то более экономичным решением будет использование выносного радиатора. Сопротивление выходящего потока воздуха и входных отверстий не должно превышать величину допустимого статического давления вентилятора.

При подключении радиатора, устанавливаемого на генераторе, к выпускному воздуховоду необходимо подобрать переходник. Длина гибкого воздуховода (из резины или другого подходящего материала) от радиатора до неподвижного выпускного трубопровода необходимо должна обеспечить виброизоляцию и свободу перемещения между генераторным агрегатом и неподвижным трубопроводом.

Рисунок 9.1 Радиатор, установленный на генераторе для выпуска воздуха через наружную стену

Выносной радиатор
Выносной радиатор с вентилятором, приводимым в действие электродвигателем, может устанавливаться в любом удобном месте на удалении от генераторного агрегата. См. рисунок 9.2. Конструкция выносного радиатора имеет много полезных особенностей и преимуществ, которые обеспечивают большую гибкость при установке генераторного агрегата в зданиях. Более эффективный кожух Вентури и вентилятор обеспечивают существенное снижение затрат мощности на охлаждение двигателя. Вентилятор может приводиться в действие двигателем, управляемым термостатом, который потребляет энергию от генератора только в момент потребности в охлаждении двигателя. Выносной радиатор может располагаться снаружи здания, где сопротивление воздушного потока мало и температура окружающего воздуха обычно ниже температуры воздуха в генераторной, в результате чего обеспечивается большая эффективность при меньшем размере радиатора, а шум вентилятора не проникает в здание.

Выносные радиаторы должны подключаться к системе охлаждения двигателя с помощью трубопровода с хладагентом, включающего гибкие секции между двигателем и трубопроводом.

Рисунок 9.2 Выносной радиатор, подключенный непосредственно к системе охлаждения двигателя

Система выносной радиатор/теплообменник
Другой тип системы с выносным радиатором использует теплообменник. См. рисунки 9.3 и 9.4. В данном применении теплообменник выполняет функции промежуточного звена для изоляции системы с хладагентом двигателя от высокого гидростатического напора хладагента выносного радиатора. Насос двигателя заставляет циркулировать хладагент через двигатель и теплообменник.

Отдельный насос обеспечивает циркуляцию хладагента между выносным радиатором и резервуаром теплообменника.

Теплообменники также используются для охлаждения двигателя без радиатора, как описано в следующем разделе.

Рисунок 9.3 Выносной радиатор, изолированный от системы охлаждения двигателя с помощью теплообменника	Рисунок 9.4 Типовая установка теплообменника

Охлаждение с помощью теплообменника
Теплообменник может использоваться там, где имеется возможность непрерывной подачи чистой, холодной проточной воды. В зонах, где чрезмерное содержание в воздухе посторонних материалов может приводить к постоянной закупорке радиатора, например, в местах где в воздухе имеются древесные опилки, логично использовать охлаждение с помощью теплообменника. Теплообменник охлаждает двигатель путем передачи тепла хладагента двигателя через элементы теплообменника холодной проточной воде. Хладагент двигателя и охлаждающая вода протекают в раздельных, изолированных друг от друга системах, каждый с помощью своего насоса и никогда не перемешиваются.

Теплообменник полностью заменяет радиатор с вентилятором. См. рисунок 9.5. Обычно он поставляется как часть генераторного агрегата и устанавливается на двигателе, хотя может устанавливаться и дистанционно. Поскольку в этом случае двигатель не используется для привода вентилятора, не происходит дополнительного расхода мощности.

Для контура проточной воды теплообменника требуется соответствующая экономичная подача холодной воды. Для необходимого поддержания рабочих условий теплообменника нужна мягкая вода. Для режима резервирования предпочтительно использовать воду из скважины, озера или водонапорной башни в отличие от воды из водопровода городской сети, поскольку последний может работать с перебоями при перерывах в электроснабжении, делая невозможным использование генератора.

Рисунок 9.5 Система охлаждения с теплообменником

Защита от замерзания

Если двигатель подвергается воздействию низких температур, то охлаждающая вода должна быть защищена от замерзания. В случае охлаждения с помощью радиатора в воду можно добавить антифриз. Для дизельных двигателей рекомендуется использовать антифриз на основе этиленгликоля. Он содержит замедлитель (ингибитор) коррозии, который можно впоследствии добавлять.
С этиленгликолем должен использоваться только бесцветный ингибитор.

Содержание этиленгликоля, в первую очередь, зависит от степени защиты от замерзания и температуры окружающей среды. Концентрация этиленгликоля должна быть не менее 30% для достижения защиты от коррозии и не более 67% для поддержания соответствующей теплопередачи.
Для охлаждения с помощью теплообменника антифриз выполняет только половину работы, поскольку он может использоваться только в контуре воды. Необходимо обеспечить, чтобы источник воды тоже не замерзал.