Електростанції FG WILSON
Охолодження двигуна
Деякі дизельні двигуни мають повітряне охолодження, але більшість з них охолоджується шляхом циркуляції рідкого холодоагенту через масляний охолоджувач, якщо він встановлений, і через порожнини головки блоку циліндрів двигуна. Гарячий холодоагент виходить із двигуна, охолоджується і проходить назад через двигун. Зазвичай пристрої охолодження бувають або типу холодоагент – повітря (радіатор), або типу холодоагент – холодна вода (теплообмінник).
У більшості установок загального типу холодоагент охолоджується у встановленому на генераторному агрегаті радіаторі, через робочу камеру якого за допомогою вентилятора, що приводиться в дію двигуном, повітря продувається. У деяких випадках використовується дистанційно встановлений радіатор, що охолоджується вентилятором з електродвигуном. Там, де є можливість використання чистої проточної холодної води замість радіатора може використовуватися теплообмінник; у цьому випадку холодоагент циркулює через теплообмінник та охолоджується проточною водою.
Важливою перевагою системи охолодження із радіатором є її автономність. Якщо в результаті бурі або будь-яких інших факторів станеться перебій в мережевому живленні, це може призвести також до перебоїв у подачі води порушенням роботи генератора, що охолоджується проточною водою.
Незалежно від того, встановлений радіатор на генераторному агрегаті, або дистанційно, необхідно забезпечити доступ до системи охолодження для її обслуговування. Для належного обслуговування кришка заливної горловини радіатора, дренажні крани системи охолодження та регулятор натягу ременя вентилятора повинні бути легко доступні оператору.
Радіатор, що встановлюється на генераторі
Монтований на генераторі радіатор встановлюється перед двигуном на рамі (Рис. 9.1.) Вентилятор, що приводиться в дію двигуном, проганяє повітря через робочу камеру радіатора, охолоджуючи рідкий холодоагент, що тече через радіатор.
Радіатори, що встановлюються на генераторі, можуть бути двох типів. Один використовується з вентилятором, що охолоджує, монтованим на двигуні. Вентилятор приводиться в дію за допомогою ременної передачі від шківа колінчастого валу. Положення кронштейна вентилятора, шпинделя вентилятора та ведучого шківа регулюється щодо колінчастого валу для забезпечення необхідного натягу ременя. Лопаті вентилятора заходять за кожух радіатора, який має проміжок для забезпечення нахилу при регулюванні натягу ременя.
Інший тип радіатора, що встановлюється на генераторі, складається з власне радіатора, вентилятора, провідного шківа і проміжного шківа, що регулюється, для регулювання натягу ременя. Вентилятор монтується з нерухомим центром у кожусі та мінімальним зазором для забезпечення характеристик високої ефективності. Провідний шків вентилятора, проміжний шків і шків колінчастого валу точно вирівняні та об’єднані ременями у трьох точкову систему. У цьому другому типі радіатора, що монтується на генераторі, зазвичай використовується вентилятор з крильчаткою і близько встановленим кожухом.
Необхідні комбінації радіатора та вентилятора забезпечуються фірмою F.G.Wilson і постачаються разом із генераторним агрегатом. Параметри витрати повітря для охолодження генератора фірми F.G. Wilson наведені у таблиці технічних характеристик. Повітря для охолодження радіатора має бути відносно чистим, щоб уникнути закупорки робочої камери радіатора. Необхідну очистку повітря, що надходить у приміщення, повинна здійснювати система фільтрів. Тим не менш, якщо повітря в місці установки містить високу концентрацію пилу, пуху, тирси або інших матеріалів, використання виносного радіатора, розташованого в чистому середовищі, може вирішити проблему закупорки робочої камери радіатора.
Рекомендується, щоб повітря, що виходить з встановлюваного на генераторі радіатора проходив безпосередньо назовні через повітропровід, який з’єднує радіатор з отвором в зовнішній стіні. Для зменшення довжини повітроводу двигун повинен розташовуватись якомога ближче до цієї стіни. Якщо повітропровід має занадто велику довжину, то більш економічним рішенням буде використання виносного радіатора. Опір потоку повітря, що виходить, і вхідних отворів не повинен перевищувати величину допустимого статичного тиску вентилятора.
При підключенні радіатора, що встановлюється на генераторі, до випускного повітропроводу необхідно підібрати перехідник. Довжина гнучкого повітроводу (з гуми або іншого відповідного матеріалу) від радіатора до нерухомого випускного трубопроводу необхідно забезпечити віброізоляцію і свободу переміщення між генераторним агрегатом і нерухомим трубопроводом.
Рисунок 9.1. Радіатор, встановлений на генераторі для випуску повітря через зовнішню стіну
Виносний радіатор
Виносний радіатор з вентилятором, що приводиться в дію електродвигуном, може встановлюватись у будь-якому зручному місці на відстані від генераторного агрегату. (Рис. 9.2.) Конструкція виносного радіатора має багато корисних особливостей та переваг, які забезпечують велику гнучкість при встановленні генераторного агрегату в будинках. Більш ефективний кожух Вентурі та вентилятор забезпечують суттєве зниження витрат потужності на охолодження двигуна. Вентилятор може приводитися в дію двигуном, керованим термостатом, який споживає енергію від генератора лише в момент потреби охолодження двигуна. Виносний радіатор може розташовуватися зовні будівлі, де опір повітряного потоку мало і температура навколишнього повітря зазвичай нижче за температуру повітря в генераторній, в результаті чого забезпечується більша ефективність при меншому розмірі радіатора, а шум вентилятора не проникає в будинок.
Виносні радіатори повинні підключатися до системи охолодження двигуна за допомогою трубопроводу з холодоагентом, що включає гнучкі секції між двигуном та трубопроводом.
Рисунок 9.2. Виносний радіатор, підключений безпосередньо до системи охолодження двигуна
Виносний радіатор/теплообмінник
Інший тип системи із виносним радіатором використовує теплообмінник. Див. рисунки 9.3 та 9.4. У цьому застосуванні теплообмінник виконує функції проміжної ланки для ізоляції системи з холодоагентом двигуна від високого гідростатичного напору виносного холодоагенту радіатора. Насос двигуна змушує циркулювати холодоагент через двигун та теплообмінник.
Окремий насос забезпечує циркуляцію холодоагенту між виносним радіатором та резервуаром теплообмінника.
Теплообмінники також використовують для охолодження двигуна без радіатора, як описано в наступному розділі.
Рисунок 9.3. Виносний радіатор, ізольований від системи охолодження двигуна за допомогою теплообмінника
Рисунок 9.4. Типове встановлення теплообмінника
Охолодження за допомогою теплообмінника
Теплообмінник може використовуватися там, де є можливість безперервної подачі чистої холодної проточної води. У зонах, де надмірне утримання в повітрі сторонніх матеріалів може призводити до постійної закупорки радіатора, наприклад, у місцях де в повітрі є тирса, логічно використовувати охолодження за допомогою теплообмінника. Теплообмінник охолоджує двигун шляхом передачі тепла холодоагенту двигуна через елементи теплообмінника холодній проточній воді. Холодоагент двигуна і вода, що охолоджує, протікають в роздільних, ізольованих один від одного системах, кожен за допомогою свого насоса і ніколи не перемішуються.
Теплообмінник повністю замінює радіатор із вентилятором (Рис. 9.5.) Зазвичай він постачається як частина генераторного агрегату та встановлюється на двигуні, хоча може встановлюватись і дистанційно. Оскільки двигун не використовується для приводу вентилятора, не відбувається додаткової витрати потужності.
Для контуру проточної води теплообмінника потрібна відповідна економічна подача холодної води. Для підтримки робочих умов теплообмінника потрібна м’яка вода. Для режиму резервування переважно використовувати воду зі свердловини, озера або водонапірної вежі на відміну від води з водопроводу міської мережі, оскільки останній може працювати з перебоями при перервах в електропостачанні, унеможливлюючи використання генератора.
Рисунок 9.5. Система охолодження з теплообмінником
Захист від замерзання
Якщо двигун піддається впливу низьких температур, то вода, що охолоджує, повинна бути захищена від замерзання. У разі охолодження радіатором у воду можна додати антифриз. Для дизельних двигунів рекомендується використовувати антифриз на основі етиленгліколю. Він містить уповільнювач (інгібітор) корозії, який можна згодом додавати.
З етиленгліколем має використовуватися лише безбарвний інгібітор.
Зміст етиленгліколю в першу чергу залежить від ступеня захисту від замерзання та температури навколишнього середовища. Концентрація етиленгліколю повинна бути не менше 30% для досягнення захисту від корозії та не більше 67% для підтримки відповідної теплопередачі.
Для охолодження за допомогою теплообмінника антифриз виконує лише половину роботи, оскільки він може використовуватися лише у контурі води. Необхідно забезпечити, щоб джерело води теж не замерзало.
Встановлення необхідного складу води
Незалежно від того, чи двигун охолоджується за допомогою радіатора або теплообмінника, необхідно використовувати м’яку воду. Найбільш простим та економічним способом пом’якшення води є додавання промислового пом’якшувача. Про відповідні пом’якшувачі можна дізнатися дистриб’ютора фірми F.G. WILSON. Необхідно точно дотримуватись інструкцій виробника.