Возможные дополнительные опции для дизельных генераторов
Дизельная электростанция - это мобильная либо стационарная энергетическая установка оборудованная электрогенератором. Она может быть оснащена дополнительными опциями, позволяющим решать специфические задачи. Давайте разберемся, какие именно опции могут иметь дизельные электростанции, и какие преимущества предоставляет использование каждой из них.
Виброизоляция и шумоизоляция дизельной электростанции
Обязательным элементом каждой дизель-генераторной установки является дизельный двигатель, который при работе производит большое количество шума. Шумная работа дизельного двигателя обусловлена особенностями самой физики процесса (в камере сгорания после впрыска дизельного топлива и его возгорания резко повышается давление). Этот процесс сопровождается громким шумом, устранить который невозможно. Благодаря усилиям инженеров, его удалось слегка снизить за счет модернизации конструкции форсунок и камеры сгорания.
Однако, сделать работу дизельной электростанции совершенно бесшумной или хотя бы тихой пока не удалось и в ближайшее время вряд ли получится. Если дизельная станция эксплуатируется в течение достаточно продолжительного времени, а рядом с ней находятся люди, они испытывают дискомфорт от громкого шума.
Особенно остро проблема шумной работы дизельных электростанций встает при использовании их в черте жилой зоне, либо ночью (при работе аварийных служб, обеспечении электроэнергией массовых мероприятий и т.д.). Поэтому лучше отдавать предпочтение покупки ДЭС в специальном шумопоглощающем кожухе. От капота, представляющего собой обычный короб из листового металла определенного размера, кожух отличается наличием специальных панелей, изготовленных из огнестойкого, шумопоглощающего материала. Эти панели обладают специальной формой, существенно снижающей шум, исходящий от включенной дизельной электростанции.
Защитой от шума функциональность кожуха не ограничивается. Всепогодные шумопоглощающие модели имеют уровень защиты IP 44. Они надежно защищены от брызг и частичек пыли размером больше 1 мм. Для изготовления всепогодных кожухов используются листы стали. В процессе изготовления стальные листы скрепляют заклепками либо болтами, грунтуют и затем покрывают специальной атмосферной краской. При использовании предварительного встроенного подогревателя ДГУ и наличии утеплителя, дизельная электростанция в таком исполнении подходит даже для использования в уличных условиях.
Если вы не хотите приобретать кожух из-за его слишком высокой цены, обратите внимание на бюджетные опции, которые тоже помогают уменьшить вибрацию и шум ДЭС во время работы. Они используются, главным образом, для агрегатов небольшого размера в особых условиях использования (ограничениях по шумности), при временной установке или неподготовленном фундаменте.
Стандартная комплектация современных промышленных генераторов обязательно включает в себя специальные опоры. Они располагаются под всеми подвижными частями агрегата и обеспечивают снижение вибраций устройства во время его работы до допустимого уровня.
Дополнительно можно устанавливать следующие элементы:
- Уравнительные универсальные опоры позволяющие придать устройству строго горизонтальное положение. Уравнительная опора состоит из металлических площадок, регулировочной гайки и резьбовой шпильки. Число опор может быть разным и зависит от удельной нагрузки на каждую опору (80-3750 кг) или скорости вращения двигателя (1500 либо 3 тысячи оборотов в минуту).
- Пружинные виброгасители. Эти приспособления состоят из закаленной пружины изготовленной из оцинкованной стали, металлических пластин и амортизаторов. Число пружинных виброгасителей зависит от удельной нагрузки на каждый виброгаситель (150-3000 кг) и скорости вращения двигателя (полторы либо 3 тысячи оборотов в минуту).
Также снижение шумности ДЭС в кожухе и контейнерных ДГУ обеспечивает использование акустических модулей. Их применение особенно актуально при эксплуатации установок большой и средней мощностях. Акустические модули используют на выпускных и впускных вентиляционных проемах. Такие приспособления могут иметь вид панелей без корпуса либо модулей в сборе, состоящих из шумопоглощающих панелей и корпуса. Они выполняют функцию дополнительных фильтров, не позволяющих пыли попадать в контейнер либо корпус.
На ДЭС открытого исполнения возможна установка дополнительного глушителя. Дополнительный глушитель способен существенно снизить уровень шума (обычно на 35-40 децибел). Чаще всего используется реактивно-абсорбционный глушитель, эффективно подавляющий шумы разной частоты. Функцию звукопоглощающего материала в таких глушителях может выполнять стекловолокно либо минвата. Для изготовления корпуса глушителя используется сталь, снабженная термостойким покрытием.
Автономность
Дизельные генераторы в большинстве случаев используют в качестве резервных источников питания. Поэтому важно, чтобы они в течение некоторого времени могли работать автономно. Автономность ДГУ важна и в том случае, если они используются на удаленных объектах, где нет постоянно присутствующего персонала.
Большинство электростанций способно работать автономно в течение минимум одной смены (от 8 до 10 часов). В раму-основание автономной станции встроен топливный бак. Агрегат должен быть постоянно готов к работе (полностью заправлен топливный бак, залиты охлаждающие жидкости и масло, заряжены аккумуляторные батареи, проведено техобслуживание и необходимые регламентные проверки). В этом случае устройство в нужный момент включится и сможет проработать на полностью заправленном топливном баке в течение восьми или более часов. Однако, в некоторых случаях этого времени бывает недостаточно. В таких ситуациях необходимо обеспечение необслуживаемого функционирования дизельной электростанции в течение одних иди даже нескольких суток.
Как известно, основным элементом любого дизельного генератора является двигатель, который потребляет топливо. Поэтому для обеспечения продолжительной автономной работы агрегата необходимо обеспечить его заправку необходимым количеством. Для решения этого вопроса можно использовать два способа. Можно увеличить объем используемых топливных емкостей самой ДЭС, либо организовать его автоматизированную подачу в емкости из хранилищ.
Рекомендуемая продолжительность необслуживаемой работы дизельной электростанции составляет двадцать четыре часа. Можно установить комплексное дополнительное оборудование, которое сможет обеспечить непрерывное, автономное функционирование ДЭС в течение более длительно времени - до двухсот пятидесяти часов. Однако, данный вариант является достаточно дорогостоящим, поэтому его использование не всегда является оправданным с экономической точки зрения. В данном случае время необслуживаемой непрерывной работы ДЭС может ограничиваться только межсервисным интервалом, обеспечивающим третью степень автоматизации.
Если бак располагается выше, чем сама электростанция, в результате чего топливо в бак поступает самотеком, в системе присутствуют датчики уровня топлива (нижнего и верхнего), расположенные в баке ДЭС, а также электрический клапан и реле уровня топлива, вмонтированное в панель управления электростанции. В системе, где топливный бак расположен ниже ДЭС, должен использоваться электрический насос. При подборе места расположения топливного бака учитывают его объем и особенности планировки помещения генераторной.
Для повышения безопасности во время использования, устанавливаются двустенные баки, объем которых может составлять 250, 500, одну тысячу либо полторы тысячи литров. Конструкция двустенного бака предусматривает использование пары емкостей, одна из которых установлена в другую. Внешний бак имеет объем, на десять процентов превышающий объем внутреннего. Благодаря такой конструкции, при переполнении бака протечка топлива не происходит. Это позволяет защитить окружающую среду от загрязнений в тех ситуациях, когда высок риск пролива топлива из-за повреждений в процессе эксплуатации оборудования либо разлива топлива во время заправки.
Для изготовления внешней емкости обычно используют огнестойкую гальванизированную сталь. Стенки бака соединяет фальцованный шов, изготавливаемый без использования сварки. Внутренний бак изготавливается из прочного полиэтилена бесшовным способом и полностью герметичен.
Предпусковые (предварительные) подогреватели, подогрев топливной системы и фильтров
Дизтопливо обладает способностью при охлаждении становиться более густым, вязким. Повышенная вязкость может стать причиной сбоев в работе топливной системы и даже вызвать полную остановку подачи топлива. Для облегчения запуска двигателя зимой, ускорения его выхода на нормальную рабочую нагрузку, повышения продолжительности эксплуатации агрегата, уменьшения износа узлов силовой установки, снижения потребления топлива применяют предварительные подогреватели охлаждающей жидкости, также используют подогрев топливной системы и фильтров.
В ДГУ могут использоваться предпусковые подогреватели следующих видов:
- Электрические. Использовать электрический подогреватель можно только при наличии постоянного подключения дизель-генераторной установки с жидкостным охлаждением к электрической сети. Простое конвекционное устройство дает возможность облегчить запуск ДГУ, оснащенной по второй либо третьей степени автоматизации.
- Подогреватели дизельного типа. Дизельный тип предпускового подогрева установки используют в электростанциях, оборудованных ручным запуском при отсутствии возможности подключения к электросети 220В. Для работы такого подогревателя используется дизельное топливо. Питание осуществляется от основного бака. Теплообменник дизельного подогревателя подключают к установленной системе охлаждения двигателя. Это обеспечивает нагрев охлаждающей жидкости и ее прокачку через радиатор и мотор. Работа подогревателя автоматически регулируется соответственно показаниям датчика температуры. Дизельный подогреватель может запускаться в автоматическом либо ручном режиме. В нем может быть установлен циркуляционный насос, перекачивающий нагретый тосол для повышения равномерности прогрева двигателя. Однако, в этом случае должен использоваться дополнительный аккумулятор.
Благодаря подогреву в зимнее время дизтоплива, его вязкость снижается, что не допускает парафинизации в самых важных узлах топливной магистрали, улучшает и восстанавливает фильтруемость. Стабильная подача и очистка топлива во время работы двигателя и перед его пуском оптимизирует процесс его эксплуатации в условиях холодной температуры.
Подогрев топливной системы помогает растворять куски тяжелых парафинов, образующиеся при резком понижении давления в трубке возврата дизельного топлива. Давление падает после того, как излишки топлива выходят из форсунок и плунжерных пар. Активнее всего данных процесс проходит в первые минуты работы двигателя. Если же хлопья будут попадать вместе с порцией топлива в ТНВД, скорость износа плунжерных пар повысится.
Чтобы облегчить процесс запуска двигателя и замедлить скорость «засаливания» фильтра парафином, подогревают фильтры тонкой очистки. Также осуществляется подогрев масляного фильтра, способный облегчать процесс пуска двигателя, замедлять износ трущихся частей.
На современном рынке представлены разные масляные и топливные фильтры, имеющие встроенную систему подогрева. Их использование является менее энергозатратным решением, однако существенно повышает стоимость обслуживания и расходных материалов. Практически на всех фильтрах возможно использование внешних систем подогрева, изготавливаемых в виде резистивных металлических бандажей, снабженных защитой от коррозии и утеплением.
Различные панели управления и опции генератора
При использовании ДГУ в условиях выраженных суточных перепадов температур и высокой влажности, на изделиях контейнерного и кожухового исполнения следует применять конденсаторные подогреватели обмоток. Эти приспособления устанавливаются внутри генератора. Они подогревают обмотки дизельной электростанции, находящейся в нерабочем состоянии.
Если устройство эксплуатируется в агрессивной среде, например, в условиях соленого тумана, необходима дополнительная гидроизоляция генератора. Это специально разработанные устройства, в которых на обмотке используется специальный защитный лак. Такие агрегаты имеют большие размеры, солидный вес и нуждаются в усиленном охлаждении.
Дизельные электростанции, произведенные по первой степени автоматизации, должны быть снабжены автоматами защиты. Их использование необходимо из-за того, что иные способы защитить людей при прямом соединении часто просто отсутствуют. При использовании станций по второй либо третьей степени автоматизации защита обеспечивается автоматами, монтируемыми соответственно проекту.
Панелям управления ДГУ следует уделить особое внимание. Все панели управления можно условно разделить на две категории - ручные (механические, стандартные) и электронные. Они выполняют идентичные функции, однако электронные панели имеют более широкие возможности.
В стандартную комплектацию ДГУ обычно входит ручное управление. Оно изготавливается в виде установленного на стойке из металла щита, на котором располагаются главные органы управления (ключи и кнопки) и циферблатные индикаторы. Управление ручного типа в режиме ожидания совсем не потребляет энергию и менее требовательно к погоде.
Основой стандартной ручной панели управления является контроллер. Он снабжен световым индикатором, позволяющим контролировать состояние двигателя по следующим показателям:
- напряжение аккумулятора;
- частота вращения коленвала;
- температура масла и охлаждающей жидкости;
- давление масла.
С помощью дополнительных индикаторов отображаются следующие показатели:
- счетчик часов работы устройства;
- частота генератора;
- ток по фазам;
- напряжение по фазам.
Ручная панель подходит для установки в любых системах управления. Она обеспечивает надежность, простоту подключений и компактность.
Панели цифрового типа снабжены кнопками управления, индикаторами и ЖК-дисплеями, обеспечивающими вывод актуальной информации. Они выполняют стандартные функции мониторинга, защиты и пуска-останова, а также могут играть роль пульта автоматического запуска.
Некоторые электронные панели поддерживают функцию дистанционного управления. Их использование делает возможным управление и контроль работой установки с диспетчерского пункта, который может находиться на существенном расстоянии от ДГУ. Такие цифровые панели снабжены звуковой сиреной и оборудованы индикаторами, дублирующими данные индикаторов основных панелей, находящихся на самом агрегате. Они дают возможность выполнять дистанционный запуск/останов ДГУ.
Опции масляной и топливной систем
При использовании дизельных электростанций на стройплощадках, химических производствах, в природоохранных зонах, помещениях с повышенными требованиями к стерильности, а также в других ситуациях, в которых недопустим риск разлива охлаждающей жидкости или масла, опционально используют специальный поддон, обеспечивающий аварийный слив жидких субстанций.
Объем такого поддона должен составлять 110 процентов от общего объема всех тех жидкостей, которые используются для работы дизельной установки. Дополнительно в нем может быть установлен специальный датчик утечки. Этот датчик автоматически останавливает работу станции в случае утечки жидкости.
Для изготовления такого поддона используют стальные гальванизированные сварные профили, изготавливаемые из стали толщиной 5 мм. Высокие антикоррозийные свойства поддона обеспечиваются гальванизацией конструкции с дальнейшим окрашиванием путем напыления.
В нижней части поддона имеются пазы, позволяющие захватывать его вилочным погрузчиком. Это упрощает процесс перевозки электростанции и выполнения такелажных работ. Основание имеет формы полозьев, благодаря чему перемещать станцию на небольшие расстояния можно волоком, не используя для этой цели погрузчики.
Главным врагом любого дизельного двигателя является вода, способная вызвать поломку любого топливного насоса. Наличие в топливе воды не допускается, однако фактически ее небольшое количество присутствует всегда. Это бывает вызвано нарушением условия хранения и перевозки топлива, а также его повышенной гигроскопичностью. Вода в баке во время хранения дизельного топлива отслаивается, скапливаясь внизу из-за меньшей плотности дизтоплива. Образование в топливной магистрали водяной пробки способно полностью заблокировать работу двигателя, стать причиной поломки ТНВД.
Чтобы не допустить этого, необходимо использовать специальные фильтры-отстойники, помогающие отделить от топлива влагу до того, как смесь окажется в двигателе. Фильтры-сепараторы бывают разных видов. Среди них есть как простые отстойники, так и многоступенчатые сепараторы с колбой для расслоения жидкости и дополнительным подогревом. Очистив от водяных капель топливо, вы минимизирует коррозию топливной системы, а также увеличите период эксплуатации ТНВД.
Для обеспечения защиты двигателя от преждевременного износа и обеспечения пуска генераторной установки в условиях низких температур используются специализированные системы подогрева.
Последние статьи на схожую тему
