冬季低温条件下柴油发电机的使用常识和冷启动要求

发布时间:2024-05-10 点击:170
柴油发电机组低温条件下的使用常识
一、低温条件下的使用常识
1、在低温条件下将会出现不完全燃烧,使未燃烧的焦油和碳的沉积物聚积在气门导管和气门上,并最终导致气门粘滞。
2、在较低的环境温度下,如果辐射和对流的热损失未受到阻止,柴油发电机将不能消耗足量的燃油来保持冷却液温度及燃烧温度。建议对系统提供足够的支持,避免使柴油发电机长时间怠速运转。
3、无论如何建议,操作人员都很难避免柴油发电机长时间怠速运转,如果操作人员坚持长期怠速运转,建议将柴油发电机怠速转速维持在一定水平,足以将冷却液温度保持在60°c以上。
4、在-18°c的温度下,柴油发电机低怠速转速需要高于1200 rpm。对于这种类型的作业,必须采用完全接通/断开型风扇及防寒前护罩。节温器、节温器密封和除气系统不得使冷却液通过散热器芯泄漏(当节温器处于闭合位置)。
二、低温下启动系统的使用
1、蓄电池和导线
蓄电池是起动柴油发电机的常规能源。随着蓄电池温度下降,蓄电池产生电力更少,恢复电力更慢。伴随着蓄电池电力损失的问题,柴油发电机拖动负载会在环境温度降低时增大。
对于特定的柴油发电机系列,柴油发电机厂家通常建议蓄电池和电气系统能在-18°c时提供足够的起动能力。为了在较低的环境温度下良好运转,需要对蓄电池加热,使其恢复原有的拖动能力,或增加蓄电池的数量。蓄电池电量不足会导致拖动转速偏低。拖动转速在拖动周期内继续降低,可能会逐渐降至柴油发电机无法起动的水平。
蓄电池加热能够通过以下途径实现,如来自加热器的热的新鲜空气,来自柴油发电机冷却系统热的排气和热的液体。
起动马达电路的导线直径、长度和连接决定了蓄电池自由地向起动马达传输电力的能力。直径偏小的导线电阻增大,导线和接头松动或腐蚀可能会在蓄电池的电力到达起动马达之前就大量被消耗,最多时超过50%损失。
柴油发电机起动转速在100到150 rpm之间时起动马达的起动效率最高,在更低的转速下,效率下降,电流升高。如果允许起动马达停转,柴油发电机将不能起动,电能会100%地转换为热能,烧毁起动马达和导线。如果拖动转速持续偏低,则需要提供更多的能量(蓄电池蓄电量)、更高的起动马达扭矩或降低拖动负载。
蓄电池放电内阻示意图
备注:
coldcranking amps (cca)冷起动电流定义见sae j537。-18℃时,蓄电池在短时间内能输出的的最大电流值。
串联蓄电池组:总cca不增加
并联蓄电池组:总cca=单个cca x电池数
2、蓄电池使用注意事项:
(1)经常保持蓄电池清洁干燥,要保持通气孔的通畅。安装极柱连线时需要涂凡士林,以免接头氧化严重,导致线路接触不良,电路工作不稳定。当极柱或夹头出现氧化物时应将其擦净,涂上少许黄油以免腐蚀。
(2)向蓄电池充电时,电压不要过低或过高,一般12v充电标准电压为(13.5~14.5)v范围内;24v充电标准电压为(28~29.9)v范围内。
(3)电解液液面高度应高出无极板(10~15)mm,液面过低应及时补充蒸馏水不要补充电解液,无蒸馏水可用雨水或雪水代用,不要用河水和自来水。
(4)不要连续使用起动机,每次使用不超过5秒,两次起动间隔至少20~25秒。严冬蓄电池放电程度不得超过25%,夏天不得超过50%。
(5)加足电解液的蓄电池不得长期在充电不足的情况下放置,要定期充电,否则报废。
3、起动马达
起动马达驱动功率必须大于柴油发电机本身和附件的负载总和。
三、低温下燃油使用标准
(1)请务必添加中国石油或中国石化销售的正规燃油。
(2)在国家公布柴油标准中规定:0号的柴油其冷滤点为4℃(柴油能通过滤网的最低温度),其凝点是不高于0℃(柴油凝结的温度);-10号的柴油其冷凝点为不高于-10℃,其冷滤点为-5℃;-20号的柴油其冷凝点为不高于-20℃,其冷滤点为-14℃。无论是哪种标号的柴油,随着气温的不断降低,都是先经过冷滤点再经过冷凝点。
(3)同汽油一样,柴油也有不同的标号,不同的是汽油标号由辛烷值确定,而划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点。例如0号柴油的凝固点为0℃,因而选用不同标号的柴油应主要根据使用时的气温决定。目前,国内应用的柴油按凝固点分为6个标号:5号柴油、0号柴油、-10号柴油、-20号柴油、-35号柴油和-50号柴油。由于结蜡的温度要比凝固点高6℃-7℃,所以一般5号柴油适合于气温在8℃以上时使用;0号柴油适用于气温在8℃至4℃时使用;-10号柴油适用于气温在4℃至-5℃时使用;-20号柴油适用于气温在-5℃至-14℃时使用。-35#柴油适用于气温在-14℃至-29℃时使用;-50#柴油适用于气温在-29℃至-44℃或者低于该温度时使用。
(4)柴油的自由流动取决于它的温度、倾点和浊点。低温环境下燃油增稠的现象称为蜡化。形成蜡的温度随燃油基料不同而不同。如果柴油发电机工作温度低于燃油浊点,随燃油流动的蜡状物晶体将会堵塞滤网、滤清器或堵塞燃油管的锐弯处、接头等。倾点抑制剂只能减小燃油中蜡状物晶体的尺寸,不能改变形成蜡状物晶体的温度。唯一已知的防止燃油中形成蜡状物晶体的方法是使用低浊点的燃油或将燃油温度保持在浊点以上。这可通过使用燃油加热器解决,柴油发电机处于运转或非运转条件均能适用。
倾点:是指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样能够流动的最低温度;凝点指油品在规定的试验条件下,被冷却的试样油面不再移动时的最高温度,都以℃表示。倾点是反映油品低温流动性的好坏的参数之一,倾点越低,油品的低温流动性越好。
浊点:油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。混浊是由于水分或固体从样品中析出。燃料油、润滑油等的浊点越低,则其所含的水分或固体石蜡越少。
(5)采用燃油加热器时,选用的规格必须将燃油温度保持在浊点以上,但低于导致燃油润滑质量下降的温度点。如为指定柴油发电机选择燃油加热器或滤清器,在燃油泵进口处测量到的其对燃油系统带来的阻力不得超过100 mm hg。
四、低温下机油使用标准
在冷起动时,机油的两种物理特性即粘度和倾点对于柴油发电机润滑很重要。粘度是最重要的。机油必须能够从容器中自由倾倒出来,并且必须能够在柴油发电机内自由循环流动。尽管曲轴箱中的机油固化后可以起动柴油发电机,但是起动时会使柴油发电机因缺乏润滑而产生破坏性停机。寒冷气候工作机油具有足够低的倾点,在需要的最低温度下仍保持液态。
机油粘度是影响柴油发电机起动能力的最重要因素之一。如果粘度过高,柴油发电机的起动性能阻力过大,使其难以达到适宜的起动转速。粘度过低,不能有效地建立润滑油膜而加剧机件磨损。一般新柴油发电机应选择粘度较小的润滑油,磨损严重的柴油发电机应选择粘度较大的润
滑油;如果使用的机油倾点或粘度不正确,必须在起动柴油发电机之前加热柴油发电机机油。加热机油会使其粘度下降,从而增加润滑能力,降低起动过程中的摩擦力。所有滤清器必须位于柴油发电机室的受限区域内,从而使柴油发电机热量得到利用,防止机油出现凝胶。
康明斯柴油发电机推荐根据气温选用如下规格的多级机油:
推荐的sae机油粘度等级与环境温度
温度°f
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
所有季节
5w-40 或15w-40
所有季节
cf-4级和ch-4康明斯机油
冬季条件
10w-30
冬季条件
5w-30
极地条件
0w-30
-40
-30
-20
-10
0
20
30
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