Dujų stūmoklinė jėgainė: veikimo principas. Dujinių stūmoklinių elektrinių eksploatavimas ir priežiūra

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Dujinė stūmoklinė jėgainė naudojama kaip pagrindinis arba atsarginis energijos š altinis. Kad prietaisas veiktų, reikalinga prieiga prie bet kokios rūšies degiųjų dujų. Daugelis GPES modelių gali papildomai generuoti šilumą šildymui ir šalčiui vėdinimo sistemoms, sandėliams, pramoniniams objektams.

Dujinės stūmoklinės elektrinės: veikimo principas

Pagrindiniai GPES elementai yra variklio generatorius ir dujinis stūmoklinis variklis. Degiosios dujos GPA kameroje uždegamos uždegimo žvake ir gamina energiją, naudojamą generatoriaus darbiniam velenui sukti.

Automatinės elektrinės ir elektros agregatai su stūmokliniais dujų varikliais, be elektros energijos, gali generuoti šilumos energiją atliekų šilumos katile arba vandens-vandens šildytuve. Mažiau paplitę modeliai, kurie generuoja š altį.

Įrenginys

Dujinė stūmoklinė jėgainė susideda iš:

• dujosvariklis ir generatorius sujungti elastine kaiščio mova;
• radiatorius;
• ventiliatorius, varomas iš priekinio alkūninio veleno galo per trapecinio diržo pavarą;
• oro valymo filtrai ir kiti pagalbiniai įtaisai, sumontuoti ant bendro įrenginio rėmo.

Generatorius turi atskirą sukomplektuotą įrenginį su valdymo ir paskirstymo skydeliais.

Variklis

Dujinės stūmoklinės elektrinės eksploatavimas neįmanomas be GPA. Jis veikia su gamtinėmis, susijusiomis naftos ir pramoninėmis dujomis. Variklis turi išlietas aliuminio blokų galvutes, kurios yra sumontuotos ir pritvirtintos prie dviejų cilindrų blokų. Degimo kamera (dažniausiai atvira) yra cilindre tarp plokščio bloko galvutės dugno ir stūmoklio dugno su žiedine įduba.

Atsižvelgiant į sąlygas, užtikrinančias bedetoninį dujų ir oro mišinio degimą ir ribojant didžiausius degimo slėgius, dujiniame variklyje naudojamas mažas suspaudimo laipsnis – 10,5 (gamtinių dujų atveju), o ne 1415. dyzelinis variklis. Tai pasiekiama sumontavus storesnes aliuminio žiedines tarpines po blokų galvutėmis nei dyzelinio variklio (kiekvienam cilindrui atskirai).

Uždegimo sistema

Variklis naudoja akumuliatoriaus uždegimo sistemą, kurią sudaro:

• elektrinės žvakės;
• pertraukiklio-skirstytojo uždegimo ritė;
• maitinimas;
• elektros laidai.

Darbiniam mišiniui cilindruose uždegtinaudojamos elektrinės žvakės (po vieną žvakę kiekvienam cilindrui). Jie montuojami bloko galvutėje į srieginius lizdus ir išleidimo vamzdžius, kurie yra tose vietose, kur yra purkštukai dyzeliniame variklyje. Centrinė elektros uždegimo žvakės padėtis degimo kameros atžvilgiu užtikrina optimalias mišinio degimo sąlygas dėl minimalaus liepsnos priekio plitimo kelio cilindre ir normalaus uždegimo žvakės aušinimo bloko galvutėje cirkuliuojančiu vandeniu.

Dujomis varomų elektrinių eksploatavimas

Dujiniuose varikliuose kaip kuras naudojamos įvairių tipų dujos:

• natūralus (tiek bagažinės, tiek suskystintos);
• susijęs (nafta);
• propanas-butanas;
• biodujos;
• pramoninės dujos (nuotekos, kasyklos, koksas, pirolizė);
• kitos degiosios dujos.

Jėgainių su stūmokliniais dujiniais varikliais patikimumą patvirtino ilgalaikis jų veikimas Vakarų Sibire, Jakutijoje, Tolimuosiuose Rytuose ir kituose Rusijos Federacijos regionuose. Visų pirma, jie naudojami įmonėse, naftos ir dujų, anglies telkiniuose. Dėl susijusių dujų gausos jų veikla yra labai pelninga.

Priežiūra

Prieš perkant GPES, dujų, naudojamų kaip kuras, sudėtis ir parametrai derinami su gamintoju. Įrenginių reguliavimą ir paleidimą, susitarus su vartotoju, taip pat atlieka gamintojas.

Priklausomai nuoįrangos sudėtingumą, dujinės stūmoklinės elektrinės techninę priežiūrą atlieka tiekėjas arba apmokytas ir žinių patikrintas personalas. Dujų įrangos, taip pat kitų variklio komponentų ir mazgų techninė priežiūra arba remontas turėtų būti atliekami tik po to, kai iš dujotiekio ir maitinimo sistemos pagaminamos dujos.

Ore neturi būti korozinių ir sprogių dujų. Mašinų skyriuje, kuriame sumontuotas dujinis variklis, darbiniame ore dulkių kiekis neturi viršyti 0,002 g/m3. Esant didesniam dulkių kiekiui, variklio įleidimo angoje turi būti įrengta papildoma valymo sistema.

Privalumai

Dujinė stūmoklinė jėgainė gali ilgai ir stabiliai veikti autonomiškai ir lygiagrečiai su kitomis identiškomis elektrinėmis, kurių galios santykis yra nuo 3:1 iki 1:3, arba pramoniniu tinklu.

Dujinis stūmoklinis variklis, generatorius, aušinimo sistemos radiatorius sumontuotas ant bendro rėmo. Variklis ir generatorius yra tarpusavyje sujungti flanšais, todėl nereikia išlyginti veleno. Įrenginys gali būti tiekiamas stacionariame ant rėmo ir mobiliajame izoliuotame korpuse.

Elektrinėms eksploatuojant automatinis stebėjimas atliekamas:

• išėjimo elektrinių parametrų stabilumas;
• aušinimo skysčio perkaitimas;
• alyvos perkaitimas;
• alyvos slėgio kritimas variklio tepimo sistemoje;
• mažesnė izoliacijos varža;
• pavojingo potencialo atsiradimas ant korpuso.

GPES gali būti apsaugotasautomatinis arba nuotolinis variklio užvedimo, paleidimo ir išjungimo valdymas.

Specifikacijos

Pagrindiniai techniniai duomenys apie rusiško modelio AD200S-T400-R pavyzdį:

• Vardinė galia: 200 kW.
• Įtampa: 400 V.
• Dabartinis dažnis: 50 Hz.
• Srovės tipas: trifazė, kintamoji.
• Vardinis greitis: 1500 aps./min.
• Variklio užvedimas: starteris.
• Dujų sąnaudos: ne daugiau 50 kg/val.
• Bendri įrenginio matmenys: 2950x1320x1610 mm.
• Mašinos sausas svoris: 2960 kg.
• Variklio eksploatavimo laikas prieš kapitalinį remontą: 15000 valandų

Neapkrauta dujinė stūmoklinė jėgainė užtikrina iki 125 kW galios asinchroninio elektros variklio su voverės narvelio paleidimą, kai paleidimo srovės santykis yra iki 7. GPES yra aprūpintos šildymo priemonėmis, kurios užtikrina pradedant žemesne nei +5Cᵒ temperatūra ir prietaisais orui šildyti patalpos (kūno) viduje.