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文檔簡介

PAGE1前言應急柴油發電機系統總述系統簡介核電站廠區應急柴油發電機組代碼為LHP、LHQ,為廠用電系統6.6KV應急母線LHA、LHB的廠內備用電源。當廠用機組母線LGB、LGC因廠外主電源失電或母線本身故障造成停電事故時,此柴油發電機組確保應急母線LHA、LHB的供電,從而保證反應堆的緊急安全停堆,并防止重要設備因廠用電系統的失電而造成損壞。其質量等級為QSR,是與質量和安全相關系統。陽江核電站每臺機組設置2臺應急柴油發電機組,全廠共有4臺應急柴油機發電機組,分別為1LHP、1LHQ、2LHP、2LHQ。其中LHP作為LHA母線的備用電源,為A列系統。LHQ作為LHB母線的備用電源,為B列系統。4臺柴油發電機組設計完全相同,每臺發電機組的額定輸出功率為6MW。為確保應急母線供電的可靠性,IEEE387-1974規定應急柴油發電機必須在10秒內啟動并建立起額定電壓和額定頻率。應急柴油發電機應在接收到啟動信號10S內達到額定轉速和電壓,同時按帶載程序陸續將應急母線上的負荷重新投入運行。核電站運行技術規范要求,在反應堆功率運行模式(RP)下,LHP/Q出現一個內電源不可用,記第一組I0,3天內機組開始向NS/RRA模式后撤;LHP/Q出現兩個內電源不可用,記第一組I0,1小時內機組開始向NS/RRA模式后撤。鑒于LHP/Q系統的重要性,與該系統相關的技術人員必須具備對故障的快速分析、診斷、定位與處理的能力,提高對LHP/Q的維護質量和水平,減少LHP/Q系統不可用時間,確保核電機組安全穩定運行。系統設備組成每臺柴油發電機組包括以下設備:一臺柴油機一臺發電機(包括勵磁系統和保護裝置)柴油機的輔助系統:包括啟動空氣系統、燃油系統、潤滑油系統、冷卻水系統、進排氣系統、儀表控制系統、廠房通風系統和消防系統等。設計基準應急柴油發電機組和柴油機的輔助系統(空氣啟動、燃油供給、潤滑油、冷卻水)都必須具有極好的起動和運行可靠性。為了確保柴油機輔助系統可靠性,應該把下述性能考慮到設計中去?!颗_柴油發電機組安裝在獨立廠房內?!颗_柴油發電機組配備兩個獨立的空氣啟動系統,每套系統都要有能力起動柴油發電機組?!颗_柴油發電機組配備有它自己的燃料貯存系統?!颗_柴油發電機組配備有一個分隔的冷卻水系統?!敳裼桶l電機組處于備用狀態時,為了防止柴油發電機組在起動時和帶載運行對機械部件損壞,必須對冷卻水和潤滑油系統加熱,采取連續循環措施。在應急情況下,需要把柴油發電機組起動起來時,柴油發電機在接到起動信號10秒鐘內,就能夠達到額定轉速和額定電壓,并且,按照一個確定的帶載順序自動地接上各個負荷組。柴油發電機所帶設備為21臺泵、3臺制冷機組,核島、常規島主要照明:JPP2臺泵、RCV3臺泵、EAS2臺泵、RIS2臺泵、SEC4臺泵、ASG2臺泵、RRA2臺泵、RRI4臺泵、一回路穩壓器加熱裝置、DEG制冷機組3臺、NI核島應急照明、CI常規島應急照明。在重新加載運行期間:—頻率不得低于額定頻率的95%(47.5Hz)—電壓不得低于額定電壓的75%(4950V)—在每個負荷階躍時間間隔的40%以內,頻率必須恢復到額定頻率的98%(49Hz),電壓恢復到額定電壓的90%(5940V)—在重新加載順序所規定的階躍中,當最大單臺負載電機沒有帶起來的時候,可以在下一個重新加載的階躍時間內,或者在所有的負載都圓滿的帶起來時,重新對該電機進行加載?!跐M負荷卸載時,柴油發電機轉速增加必須不超過額定轉速和超速跳閘整定值之差的75%。柴油發電機組本體設計要求由于外部故障,在小于5秒鐘的時間內,發電機端子上的三相或兩相短路。發生超速故障時,柴油機轉速不得超過額定轉速的115%。在1.2倍額定轉速下超速運行5秒鐘?!^電壓(在大約50HZ頻率時)1.4倍額定電壓,4秒鐘1.2倍額定電壓,3分鐘—波形為1.2/50微秒和200/1500微秒,其峰值幅度為25KV的電網過電壓。相位差從120°到180°的非同期并網至少兩次。柴油發電機組輔助設備的設計要求燃油系統每臺柴油發電機組要設置一個貯存燃油的大油罐,其容量可供柴油發電機組以額定功率運行7天的燃油。當柴油發電機運行時,有兩臺100%容量的電動泵,一臺運行,另一臺備用。從貯油罐通過電動泵連續向安裝在柴油機控制室上層的日用燃油箱供油,日用燃油箱的容量足以供柴油發電機在1.1倍額定功率下運行4小時。泄漏的燃油收集并存儲在一個密閉的容器內,并應設計容器與日用油箱間的輸油管線使漏油可以自動重復使用。潤滑油系統潤滑油通過柴油機油底殼進行儲存和循環,油底殼通過適當的方式可以補充潤滑油,在柴油機運行期間當油位低于設定值應可自動補充潤滑油。不允許靠重力排出油底殼中的潤滑油而需采用電動泵。油底殼的最低容量需要滿足柴油機額定功率運行7天的消耗,如不能達到該要求,可在柴油機上方另外設置潤滑油儲存箱。潤滑油系統設計中應考慮柴油機在備用狀態下的預潤滑,以保證柴油機在接到啟動信號后的10秒內能夠成功啟動。冷卻水系統冷卻水系統通過溫控三通閥控制在一個適當的溫度,冷卻水由機帶泵驅動實現循環。在渦輪增壓器的中冷器后要裝有疏水器。膨脹水箱要垂直安裝,其容量要大于柴油機滿功率運行時冷熱態冷卻水膨脹量的50%,膨脹水箱上裝有溢流管。冷卻水系統設計中應考慮柴油機在備用狀態下的預熱,以保證柴油機在接到啟動信號后的10秒內能夠成功啟動。啟動空氣系統每臺柴油發電機組都裝有兩套獨立可同時使用的啟動空氣系統,每套啟動空氣系統可獨立連續啟動柴油機5次,啟動空氣分配器需用齒輪驅動防止意外的串動,每套啟動空氣系統內配備一臺壓縮空氣生產裝置,其組成如下:—一個空氣冷卻式自動啟停的電動空氣壓縮機—一臺干燥器,控制壓縮空氣的露點始終處在低于環境溫度之下—三個空氣儲存罐—啟動空氣入口電磁閥,此閥需有手動操作功能—位于壓縮機和空氣入口止回閥之間的常壓閥門—空氣儲存罐低點處設有疏水閥??諝鈮嚎s機容量足以在70分鐘內將氣體壓力提高到40bar,壓力范圍足以保證無需向空氣儲存罐再補充氣體的情況下可連續5次啟動柴油機,每次在10秒鐘之內。每個汽水分離器裝有排水或電磁排水閥,以保證定期排出冷凝水,還需提供一個手動疏水閥(常閉狀態)。進排氣系統柴油機排煙管應采用合適類型的消音器,滿足噪音規定要求。柴油機排煙管道上應布置法蘭連接的膨脹節,排煙管的支架應能夠滿足管道的自身膨脹要求,排氣管應設置保溫并控制排氣末端溫度,以防止結露腐蝕管道,設計中應避免雨水進入消音器,在所有運行工況下,即使消音器后部管道出現故障也決不能阻滯排煙的流動。渦輪增壓器從柴油機廠房內吸入空氣,在廠房吸入口處應設置消音器。速度控制器和超速系統速度控制和超速探測系統在電氣上是獨立的,超速探測通過探測器來實現,速度控制器被設計為可以遠距離調節速度整定值,這是在日常實驗期間柴油機同期并網或向廠用設備提供電能所必須的要求??梢允謩诱{節控制器的速度整定點。柴油發電機現場布置每臺機組有2臺柴油發電機,分別為A列和B列,A列是LHP柴油發電機組,B列是LHQ柴油發電機組。LHP—LHQ柴油發電機系統布置在7個標高上:-8.6m標高:地點:D001、D002房間燃油罐使發電機組能在滿功率情況下,自給運行大約7天時間。在燃油罐上有三個檢修用的人孔,每五年或八年檢修柴油機組時,需要打開人孔檢查罐內銹蝕情況。在這些房間內安裝泡沫發生器滅火系統。-1.50m標高:電纜層地點:D101、D103柴油機電纜層和冷卻水管道的一部分走此標高,電纜層與冷卻水管道間用半個實體墻面隔開,防止冷卻水泄漏淹沒電纜,該標高為柴油機冷卻水的最低點,負責充排水的閥門布置在此處。+0.80m房間:D201、D202、D203(Ⅰ)柴油發電機組和控制設備發電機組間—該房間包含柴油發電機組自身?!獜臐櫥拖湎蛴偷讱ぽ斔蜐櫥偷碾妱颖??!?05FI空氣預過濾器?!獌蓷l用于檢修的單軌行車3.5T。(Ⅱ)電氣間從這個房間操作員能夠進行與柴油發電機組運行有關的操作,以及獲得使用它所必需的全部信息,儀控系統和電氣配電柜均在此房間?!狶CP設備參數狀態顯示屏幕。—柴油發電機儀控柜?!?00AR交流發電機的整個勵磁電壓調節系統?!裼桶l電機、空壓機設備電氣配電柜。(Ⅲ)空氣壓縮機房間該房間包括有為生產40bar壓縮空氣的2臺空氣壓縮機和2臺干燥空氣的干燥器。+3.85m標高:日用燃油箱、房間:D301、D302—柴油機日用油箱—柴油機潤滑油箱—壓縮空氣儲存罐+8.40m標高:風扇冷卻器,排氣消音器房間:D401、D402由風扇200ZV至207ZV,8臺風機冷卻柴油發電機組冷卻水,熱交換器面向百頁窗靠風機抽風冷卻。廠房排風機布置在該標高,用以控制柴油機廠房溫度。排氣消音器主體布置在此標高。+15.20m標高:膨脹房間:無冷卻劑膨脹水箱200BA/201BA布置在該區域,用金屬支架固定在墻壁上。+21.20m房間:無該區域由一磚墻屏蔽層保護排煙管道免受強風的影響,此排煙管裝有防雨帽,防止雨水通過排煙管進入汽缸。MTU柴油機性能參數柴油機由德國MTUDIESEL公司生產供貨,其具體的參數如下:柴油機型號:MTU20V956TB33持續功率:5720KW/1500n/min瞬時過載能力:10%進氣溫度:40增壓空氣冷卻水溫:55進氣壓差:15mbar排氣壓差:30mbar工作方式四沖程、單作用燃燒方法直接噴射增壓方式廢氣渦輪增壓冷卻方式水冷結構型式V型60°氣缸直徑230mm活塞沖程230mm氣缸工作容積9.56L氣缸數20總工作容積191.2L壓縮比12:1從輸出端看旋轉方向逆時針柴油機凈重20700kgSIEMENS發電機性能參數發電機部分制造商:西門子設備型號:1DU1540-4AD02-Z名義功率:7500KVA名義電壓:6600V名義電流:656A30S電流過載容量:984A1小時110%Pn超功率電流:722A頻率:50Hz相數:3額定轉速:1500rpm最高轉速:1800rpm接線形式:星形功率因子:0.8額定勵磁電流:401A額定勵磁電壓:97V潤滑方式:軸承油潤滑冷卻方式:風冷環境溫度:50重量:26900KG勵磁機部分制造商:西門子設備型號:1JG3303-7HU06-Z額定功率:41.3KW額定電流:301A過載能力:46.7kW額定頻率:150Hz額定轉速:1500rpm最高轉速:1800rpm絕緣等級:F功率因子:1額定勵磁電流:5.5A額定勵磁電壓:40V接線方式:星形柴油機儀控系統儀表測量和控制系統通過多種探頭和變送器來檢測柴油發電機組及其輔助系統和設備的多種物理量,來監視或表征系統和設備的狀態,同時利用檢測的信號按一定的邏輯和調節環節來達到對柴油發電機組的有效保護和控制。LHP/LHQ系統中的檢測儀表有溫度、壓力、轉速、流量、液位、電壓、電流等各式儀表??刂撇糠职ㄘ撦d和速度調節、電壓調節等部分;保護部分有超速保護、低電壓保護等各種保護回路。LHP/Q系統在電源系統中的位置圖1陽江核電站廠用電源系統核電站的廠用電系統設計不同于火電廠,因其有核安全的要求,對廠用電系統的可靠性具有更高的要求。在正常供電系統出現故障時,要求有多重后備電源,以保證達到核安全的要求。上圖是陽江核電站廠用電源系統圖:廠外主電源機組正常啟動時,超高壓輸電線路500KV和400KV通過主變壓器(MT)倒送電給廠用變壓器(ST)。400KV和500KV系統之間通過開關站的聯絡變壓器構成靈活的互為備用關系。機組正常運行以后,通過發電機向廠用電系統供電。廠外備用電源按核安全要求,核電站設計了22OKV廠外備用電源,在施工調試階段作為臨時施工電源,在核電站投產后,該回路就作為核電站專用廠外備用電源。一旦主電源400KV/500KV失去后,220KV回路通過輔助變壓器(AT)接入廠用電系統。柴油發電機組對6.6KV應急母線LHA和LHB,每段母線配置一臺作為緊急備用電源的柴油發電機組。在廠外電源失去時,柴油發電機作為緊急電源,實施全廠的安全停堆。運行技術規范對LHP/Q系統可用性的要求嶺澳二期核電站運行技術規范對相關可用性定義如下:柴油發電機的可用性:柴油發電機組是獨立的,其啟動與并網均自動進行。它保證一列專設安全設施母線的供電。柴油發電機可用,意味著柴油發電機日用燃油箱燃油儲量大于或等于1.7m3、主燃油箱燃油儲量大于39.5m3。輸油裝置可用以及柴油發電機廠房環境溫度大于廠內電源的可用性:一般地說,如果滿足以下條件,則認為廠內電源是可用的:LH配電盤的柴油發電機可用;相應的配電盤、實現功能所需的儀表及控制電源和自動切換功能可用。陽江核電站運行技術規范對柴油發電機在反應堆不同運行模式下可用性規定如下:1.在反應堆功率運行模式(RP)LHP/Q出現一個內電源不可用,記第一組I0,3天內機組開始向NS/RRA模式后撤;如果附加柴油機替代該不可用應急柴油機,則事件視為第二組事件。其維修期限應遵守替代期限。如果在替代期限內不可能修復,則開始向NS/RRA模式后撤。LHP/Q出現兩個內電源不可用,記第一組I0,1小時內機組開始向NS/RRA模式后撤。2.蒸發器冷卻正常停堆模式(NS/SG)LHP/Q出現一個內電源不可用,記第一組I0,3天內機組開始向NS/RRA模式后撤。如果附加柴油機替代該不可用應急柴油機,則事件視為第二組事件。其維修期限應遵守替代期限。如果在替代期限內不可能修復,則開始向NS/RRA模式后撤。LHP/Q出現兩個內電源不可用,記第一組I0,1小時內機組開始向NS/RRA模式后撤。3.RRA冷卻正常停堆模式(NS/RRA)動力電源要求主電源,輔助電源,LHP和LHQ,其中三個電源必須可用。當動力電源少于三路,計第一組I0,要求:①8小時內連接附加柴油機以替代故障的應急柴油機;②檢修必須在3天內完成。*如果附加柴油機替代該不可用應急柴油機,則事件視為第二組事件。其維修期限應遵守替代期限。當只有三個電源時,不允許對要求的內電源進行預防性維修(由于機組應急柴油機的預防性維修導致機組供電電源為三個的情況除外);在機組的應急柴油機要求可用時,允許附加柴油機替代一臺故障的應急柴油機以進行糾正性維修工作:①沒有其它第一組事件;②機組的兩臺應急柴油機的維修年度總累計替換時間不超過14天。4.維修停堆模式(MCS)LHP/Q出現一個內電源不可用,記第一組I0。同時要求:①將一回路水位升至壓力殼法蘭面運行區間低水位以上;②檢修必須在3天內完成。*如果附加柴油機替代該不可用應急柴油機,則事件視為第二組事件。其維修期限應遵守替代期限。LHP/Q出現兩個內電源不可用,記第一組I0,同時要求:①將一回路水位升至壓力殼法蘭面運行區間低水位以上;②檢修必須在8小時內完成;5.換料停堆模式(RCS)LHP/Q全部內電源不可用,記第一組I0,同時要求:①1小時內停止反應堆廠房和燃料廠房內的燃料操作;②檢修必須在8小時內完成。6.反應堆完全卸料模式(RCD)LHP/Q全部內電源不可用,記第一組I0,同時要求:①1小時內停止燃料廠房的燃料操作;②檢修必須在24小時內完成。

MTU柴油機工作原理MTU956柴油機是由德國MTU柴油機制造廠生產的四沖程高速大功率柴油機,該柴油機的整個工作過程由進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成,曲軸旋轉兩圈完成整個工作過程。簡單的說就是柴油機首先借助壓縮空氣的推力使曲軸轉動起來,曲軸帶動進排氣閥、活塞、噴油泵等部件工作,完成做功過程,帶動發電機。其工作原理如下:2.1內燃機的主要名詞(a)上止點(b)下止點圖2活塞位置1.上止點:活塞距曲軸中心最遠的位置如圖2(a)。2.下止點:活塞距曲軸中心最近的位置如圖2(b)。3.活塞沖程(S):上、下止點間的距離。4.壓縮室容積(Vc):活塞位于上止點時,活塞頂部與缸蓋間的容積,又稱燃燒室容積。5.汽缸工作容積(Vn):活塞上、下止點之間的容積稱為一個汽缸的工作容積,它可以用氣缸直徑D(cm)由下式表示:Vn=[π*D2/4]*S*103式中S——活塞沖程(cm)。6.汽缸的最大容積(Va):活塞在下止點時,氣缸的容積,即氣缸工作容積與壓縮容積的之和:Va=Vh+Vc7.汽缸的總容積V,總排量:室內燃機所有汽缸工作容積的總和。即:V=Vh*I(L)式中i——氣缸數。8.壓縮比:汽缸最大容積與壓縮室容積的比直稱為壓縮比。下圖為四沖程柴油機的工作原理圖。圖3p-v圖2.2進氣沖程作用圖4氣閥重疊角進氣沖程的主要作用是使汽缸內充滿空氣,為燃油的燃燒提供必要條件。在此沖程內活塞應從上死點向下運動,進氣閥打開排氣閥關閉,活塞下行將導致汽缸內壓力下降從而吸入新鮮空氣,直至活塞到達下死點進氣沖程結束。2.3壓縮沖程作用壓縮沖程的作用是將汽缸內的空氣壓縮至燃油自燃溫度。此沖程內活塞從下死點向上死點運動,該過程是需要消耗功率的,噴油泵在上死點前10度開始向汽缸噴油,霧化良好的燃油與高溫空氣混合燃燒,進入做功沖程。2.4做功沖程作用做功沖程是柴油機產生功率的唯一過程,燃油和高壓氣體在汽缸內混合燃燒,使汽缸內溫度壓力急劇上升,高溫高壓燃氣推動活塞下行,活塞通過連桿帶動曲軸旋轉,從而將功率傳遞給發電機?;钊麖南轮裹c向上止點運行,氣缸內的空氣受到壓縮,隨著氣缸容積不斷縮小,空氣的壓力和溫度也就不斷上升,而柴油機缸內溫度只要達到270℃-290℃柴油機轉速大于70轉柴油機燃燒過程包括燃料的化學能轉化為熱能和熱能轉化為機械功的能量轉化過程,燃料化學能轉化為熱能是個復雜的物理化學過程,轉化的完善程度,即燃燒的好壞,由供應燃油時間、燃油霧化質量及燃料與空氣充分混合的程度等因素決定。2.5排氣沖程作用做功沖程結束后,活塞從下死點向上運動,排氣閥打開進氣閥關閉,完成做功的廢氣通過排氣閥進入排氣管,但此時的廢氣溫度仍高達700℃2.6換氣過程分析上述換氣過程是處于理論狀態下,實際上為使柴油機工作的更加平順,能耗率更低,人們對柴油機的配氣過程進行了相應的優化。根據氣體流動的特點,可以把換氣過程分成自由排氣階段、強制排氣階段、進氣過程及燃燒換氣過程。A、自由排氣階段:在做功沖程活塞下行至接近下死點位置時,廢氣的溫度壓力下降,已經不能達到推動活塞繼續下行的作用,為了避免活塞由下止點向上止點進行排氣時,產生過大的阻力而導致排氣不完全,因此排氣閥在下止點前67°提前打開。此時盡管已處于膨脹過程的尾聲,但氣缸內燃氣壓力仍處于相對較高的水平,因此廢氣經排氣閥迅速流向排氣總管,使氣缸內的壓力下降到或很接近排氣總管的壓力,在此階段中,從氣缸內排出的廢氣量與柴油機轉速無關。B、強制排氣階段:這一階段,氣缸內廢氣被上行活塞強制排出,氣缸內的平均壓力要比排氣管內的壓力高一些,壓力差主要來自于排氣閥及通道處產生節流效應,廢氣流速愈高,此壓力差值愈大,其數值每時每刻都在變化,這是由于氣體通過排氣閥的流量也隨時間而變化的結果。同時,在自由排氣階段中排氣管內引起的壓力波,會在排氣管中往復反射,并波及到氣缸內部,使氣缸內的壓力上、下波動。當排氣門關閉時,強制排氣階段結束。柴油機的排氣閥是在上止點后39°曲軸轉角時關閉的,如果沒有這個排氣遲關閉角,即在上止點時關閉,會使排氣沖程臨近終了時,產生較大的節流作用,氣缸內的壓力又會上升,使排氣耗功和殘余氣量增加,有了排氣遲關閉角不但可以減少耗功,而且還可以利用排氣管中氣體的流動慣性把氣缸內的廢氣繼續吸出,并通過新進氣吹掃汽缸,達到降低廢氣余量的目的。C、進氣過程:進氣閥在上止點前41度打開,由于有了這個進氣提前角,使燃燒室開始進氣時,進氣門已提供了一定大小的流通截面,但進氣提前角度過大時,會使氣缸內的廢氣倒流到進氣管中。進氣過程一直持續到下止點后61度才關閉,如果沒有這個進氣遲閉角,即當活塞到達下止點時,進氣門完全關閉,則會因為進氣通道嚴重節流作用,而使進氣管內流動氣柱的慣性無法利用,這樣不但會使氣缸內吸入的新鮮空氣減少,而且會因過大的節流,使氣缸內負壓增大,增加了吸氣所耗的功。D、進排氣閥門疊開及燃燒掃氣過程:由于進氣閥提前開,排氣閥后關閉,使活塞經過上止點前后的一段時間內出現進、排氣閥同時打開的情況,進排氣閥疊開所占的曲軸轉角,稱為“進排氣閥疊開角”。此階段內進氣管、燃燒室和排氣管,三者相互溝通,由于進氣管內壓力高于排氣管內的壓力,增壓空氣流入氣缸,把殘留在燃燒室內的廢氣清掃出去,還可以降低活塞、缸套、缸頭排氣門的熱負荷,降低廢氣溫度,改善增壓機渦輪葉片的工作條件,提高渦輪機葉片工作的可靠性。但過分增大重疊角,不僅加大了掃氣所消耗的功,而且在低工況時,容易發生廢氣倒流,進入進氣管的情況。

MTU柴油機結構介紹3.1機體簡介MTU956柴油機機身凈重20.7噸,共20缸V形結構,總長約5670mm,機體用球墨鑄鐵制成,以保證足夠的剛度。鋼制的軸承蓋裝在軸承座中,依靠側壁與機體配合定位。主軸承蓋垂直方向用縱向拉緊螺栓,水平方向用橫向拉緊螺栓固定在機體的中分面上。曲軸由十三個滑動軸承支承在由機體中分面下軸承座和主軸承蓋組成的主軸承孔中,并在曲軸輸出端用一個由凸緣襯套和向心推力軸承組成的止推軸承實現軸向定位。兩根凸輪軸布置在機體中位置較高的地方,這樣可縮短推桿,從而有助于提高配氣機構剛度。由特種鑄鐵離心澆鑄成的濕式缸套從機體上方裝入,每只缸套上用凸肩密封,下方用密封環密封。排氣管是帶絕熱層的分段焊接結構,布置在V型夾角內。發動機回水管,五個雙級增壓器(A側兩個B側三個)和進氣總管都布置在V型夾角內,進氣處有六個進氣過濾器對氣體進行過濾。主軸瓦和連桿大端采用目前世界上先進的鋼背鋁基溝紋軸瓦。即把用以保持良好磨損性能的軟質成分和用以保證高疲勞強度與耐磨能力的硬質成份在軸瓦表面上予以適當的隔開,軸瓦表面上形成溝槽(軟質成份)和紋帶(硬質成份),這種軸瓦比常用的銅鋁合金或鉛錫合金瓦的壽命要延長5倍以上。連桿形式采用并列連桿結構,使曲軸受力均勻。活塞組件采用組合式活塞,為保證活塞的冷卻,活塞內部鑄有冷卻油槽,由專門的活塞冷卻油噴嘴連續不斷地噴入滑油,以帶走活塞頂大部分熱量,降低活塞熱負荷。3.2曲軸箱1曲軸箱12連接螺母2密封圈13曲軸軸承3密封圈14活塞冷卻油噴嘴4汽缸套15活塞冷卻油主油道5觀察孔門16運動件潤滑油道6凸輪軸檢查蓋板17凸輪軸承7防爆孔門18從齒輪箱來的活塞冷卻油8從冷卻水導管9十字交叉螺栓a缸頭潤滑油10去主潤滑油泵b缸頭冷卻水11連接螺栓曲軸箱是柴油機的基礎,由固定在機身內部的傳動齒輪機構、輔助安全裝置、缸頭、機身等組成,為了保證機身的穩定,曲軸箱被布置在曲軸中心線以下。左右兩側汽缸中心線成60度布置。曲軸箱與廢氣渦輪增壓器的進氣管線相連,以轉移從活塞環中竄入曲軸箱內的氣體。軸承蓋被橫向和縱向的螺栓緊固在曲軸橫斷面處,曲軸安裝在軸承上,每側兩根鋼制管道是機體內的主冷卻15和潤滑16油通道,而用以冷卻活塞的噴嘴被螺釘固定在潤滑油管道15的底部。為了檢查運動部件的狀態,在機身的兩側設計了觀察孔門5,其中AB兩側各設置兩個防爆孔門7,以防止曲軸箱超壓。凸輪軸安置在曲軸箱的17位置,齒輪系安裝在柴油機自由端,在機身最底部的是承油盤,它為柴油機的運行提供其所需的潤滑油。3.3主要零部件介紹3.3.1防爆孔門(代碼:165/166/167/168VH)1、閥蓋2、彈簧3、閥瓣4、O形圈5、防火絲網6、孔門端蓋開啟壓力:0.20+0.03/-0.01bar流通面積:71cm2描述:該安全閥由閥蓋、閥瓣、防火絲網等組成,與觀察孔門安裝在一起構成防爆孔門,其開啟壓力由彈簧的預緊力控制。防火絲網旋在防爆孔門的內部,用以防止火星噴出。如果發生曲軸箱超壓,曲軸箱內壓力達到閥門的開啟壓力時,防爆孔門打開,待曲軸箱內壓力恢復正常后,在彈簧回復力作用下,該閥自動關閉。3.3.2曲軸箱呼吸器:1、壓縮空氣室2、進氣流道3、進氣氣室4、曲軸箱呼吸氣室5、回油孔6、虹吸管a.進氣b.曲軸箱混合油氣描述:曲軸箱呼吸器與壓氣機的進氣相連,在曲軸箱內形成微負壓,壓氣機把油氣混合氣體從曲軸箱的吸入管線b處吸到進氣氣室和壓縮空氣氣室之間的凝結機構中,混合氣中的油粒子會被分離到凝結機構中冷凝,凝結后的油通過回油管道(虹吸管)送回到曲軸箱中。3.3.3傳動齒輪系:1、曲軸齒輪2、大二級傳動齒輪3、小二級傳動齒輪4、凸輪軸惰轉齒輪5、凸輪軸惰轉齒輪6、凸輪軸驅動齒輪7、凸輪軸驅動齒輪8、主機冷卻水泵驅動齒輪9、供油泵驅動齒輪10、調速器驅動齒輪11、增壓空氣冷卻水泵驅動齒輪12、潤滑油泵惰轉齒輪13、潤滑油泵驅動齒輪17、大調速器惰轉齒輪描述:曲軸將柴油機活塞的往復直線運動轉換成回轉運動后,通過傳動齒輪系帶動冷卻水泵、潤滑油泵、輸油泵、凸輪軸等轉動,以上所有齒輪都安裝在曲軸的自由端。3.4運動件1、減震器2、齒輪1、減震器2、齒輪3、平衡重4、曲柄5、連桿6、活塞描述:運動件由曲軸、連桿、活塞組成,將燃料的化學能轉化為機械能?;钊耐鶑椭本€運動通過連桿傳遞到曲柄銷,進而轉化為曲軸的旋轉運動,減震器用來消除曲軸的振動,減少曲軸機械負荷。3.4.1曲軸1、齒輪2、曲軸3、軸承4、平衡重描述:曲軸將活塞的直線往復運動轉化為回轉運動,它為整體鍛造,支撐軸頸為感應淬火后磨光。曲軸靠安裝在曲軸箱上的滑動軸承支撐,并在驅動端設置了四點推力軸承以平衡軸向力。質量平衡是通過用螺栓固定在曲軸上的平衡塊來實現的,潤滑油通過主潤滑油道潤滑曲軸。在曲軸驅動端布置有連接法蘭用以傳遞功率。曲軸減震器和用以驅動齒輪系的齒圈安裝在曲軸的自由端。1、定時器2、上死點指示1、定時器2、上死點指示描述:上死點指示環和定時器一起安裝在曲軸非驅動端,用以指示各活塞的位置。該部分對柴油機調速器的正常工作具有重要作用。3.4.2連桿連桿小端襯套連桿桿身連桿大端軸瓦連桿小端襯套連桿桿身連桿大端軸瓦定位銷大端端蓋連桿螺栓描述:柴油機左右兩側的連桿完全相同,切口形式為斜切,經模鍛、全表面機加工并水平剖分而成。AB兩側對應兩缸的連桿并排布置在曲軸的同一曲柄銷上。在同一曲柄銷上的兩個連桿并列安裝,相對運動。可被替換的軸瓦為上下分體結構,由銷釘進行定位,軸瓦是靠來自于曲軸內部油路中的壓力潤滑油進行潤滑的。連桿小端的銅軸瓦是靠壓力嵌入小端孔作為活塞銷軸承的。連桿大端蓋靠螺栓固定在連桿上。3.4.3活塞組件1活塞頂1活塞頂2氣環3定位彈簧銷4刮油環5活塞裙6活塞銷7螺紋襯套8連接螺栓描述:活塞組件由潤滑油冷卻,它由活塞頂和活塞裙等組成。在鋁合金活塞裙上設置了一個圓柱形通口,用以安裝活塞銷。刮油環鑲嵌在活塞頂與活塞裙之間,活塞裙內布置有冷卻油道,鋼制活塞頂用螺栓固定在活塞裙上,在活塞裙內部設置有螺紋襯套,以加強螺紋連接的安全性。三道氣環布置在活塞頂外圈的三道凹槽上,以保證汽缸的密封和散熱。浮動的活塞銷由止推卡環定位,活塞銷由流過活塞中央的冷卻油進行潤滑?;钊鋮s油路如下:冷卻活塞的潤滑油通過噴嘴進入活塞裙部的潤滑油道冷卻活塞,然后從活塞頂中部的回油孔流出,進入連桿小端上部的潤滑油腔,對活塞銷進行潤滑后回流至曲軸箱。3.4.4減震器描述:減震器的作用是通過彈簧片的變形來增加阻尼,用以平衡曲軸的扭矩。曲軸的扭矩和振動都是通過彈簧片進行衰減的。減震器的中心星形支架與外部構件通過板簧連接,彈簧片的一部分被緊緊的夾在中間構件內部,還有一部分被插在星形架上沿軸向分布的凹槽內。彈簧片與內部構件間形成了油腔,在柴油機運行期間,減震器內存在潤滑油壓。潤滑油通過曲軸油道進入減震器內,然后回流至曲軸箱承油盤。當有扭矩或振動傳遞時,彈簧片變形,彈簧片的內外圈間產生相對運動,致使彈簧片與內部構件間的油室空間發生波動,油室內的潤滑油受擠壓從端蓋上的油孔排出,這樣內外圈間的相對運動就會被阻滯,扭矩或振動就被衰減消除了。內部構件限制了彈簧片的形變量,因此減震器可以在短時間內消除曲軸扭矩及振動。O環彈簧片O環彈簧片中間結構端面法蘭內部星形架蓋板a.潤滑油3.4.5缸頭外彈簧2、內彈簧3、密封圈4、噴油器閥門夾頭6、上彈簧座7、缸頭8、下彈簧座進油管10、密封圈11、固定螺母12、回油管進氣閥14、進氣閥導向15、密封圈16、排氣閥排氣閥導向a、冷卻水入口b、燃料入口c、空氣入口d、排氣描述:分體式缸頭被螺栓緊固在曲軸箱上,曲軸箱與缸頭間由銅墊片進行密封,油路和冷卻水路又由橡膠密封圈進行密封,缸頭上表面由缸蓋進行密封,每個缸頭上有兩個進氣閥和兩個排氣閥分布在噴油器的周圍,進氣閥和排氣閥安裝在下彈簧座上,噴油器安裝在氣閥中間的孔內,與缸頭油道間用密封環進行密封。每個缸頭都有一個減壓閥,每一側活塞組布置一個啟動空氣分配器。3.4.6下彈簧座1、O形圈(僅排氣閥)2、下彈簧座1、O形圈(僅排氣閥)2、下彈簧座3、蝶形擋圈4、壓蓋5、導向圈6、止動環7、彈簧座體8、球軸承9、彈簧10、閥門開位置11、閥門關位置描述:下彈簧座的作用除了支持彈簧外,主要是旋轉氣閥,避免氣閥受熱不均或閥座積碳。該彈簧座由帶凹槽的環形座體以及彈簧、鋼珠、壓蓋等組成。在座體內的每個凹槽內布置有一個鋼珠,當閥門關時,鋼珠被凹槽內的彈簧頂在凹槽最高位置(如11),一個內凹的蝶形墊圈安裝在環形座體與壓蓋之間,由壓蓋將彈簧的形變傳遞到蝶形墊圈上。動作過程:如果氣閥打開,彈簧增加的彈力會使蝶形墊圈變平,然后蝶形墊圈將其壓力傳遞給鋼珠使其產生向壓縮凹槽內彈簧方向的運動(如10),彈簧座的旋轉量應為鋼珠旋轉距離的兩倍。與此同時,由于凹槽內彈簧的存在就使氣閥彈簧傳給蝶形墊圈的形變得到了恢復并轉化為滑行運動。摩擦力使壓蓋跟隨蝶形墊圈一起旋轉,壓蓋帶動氣閥彈簧,彈簧再傳遞給上彈簧座,從而帶動氣閥旋轉。當氣閥關閉時,蝶形墊圈的形變被釋放,鋼珠被凹槽內的彈簧壓回至其初始位置,但不帶動蝶形墊圈旋轉。3.4.7減壓閥1、減壓閥2、缸頭描述:該減壓閥處于缸頭上右側,閥門由處于缸頭上的孔、閥桿和閥座等組成。當閥門關閉的時候,錐形的閥桿被壓在缸頭上的孔道內,防止壓縮空氣從孔道內泄漏。當閥門打開的時候,閥桿被提升至較高的位置,閥門打開,空氣從燃燒室內通過減壓閥排出。3.4.8氣閥齒輪1、排氣搖臂2、搖臂銷支撐機構3、搖臂銷4、氣閥間隙調整螺釘5、進氣搖臂6、凸輪軸端蓋7、噴油泵8、導向軸9、挺柱10、搖臂11、滾子套筒12、密封件13、凸輪軸14、止推板15、凸輪軸驅動齒輪描述:閥動機構包括機體上所有保證進排氣閥正確動作的裝置。每一側活塞組有各自的凸輪軸。凸輪軸的自由端由兩個螺栓固定在曲軸箱上,它由曲軸直接驅動,推動氣閥挺柱、頂桿和搖臂以及噴油泵的搖臂等。為減少凸輪軸的扭矩和振動,在機身的右側凸輪軸的驅動端安裝了減震器。1、端蓋2、減震器殼1、端蓋2、減震器殼3、減震器4、曲軸箱5、凸輪軸6、傳動軸挺桿由凸輪驅動,設計有一套筒結構,用以導向頂柱。頂柱將挺桿的運動傳遞給氣閥搖臂。在搖臂支架上布置有兩個氣閥搖臂,長的氣閥搖臂是排氣側,短的氣閥搖臂是進氣側,搖臂軸定位在缸頭上的兩個搖臂支架上,由開口銷進行定位。在搖臂上的調整螺釘用以調整氣閥間隙,潤滑油通過齒輪箱上的油口進入凸輪軸,搖臂的潤滑油來自于凸輪軸軸承。挺桿由缸頭上的潤滑油來潤滑。3.4.9凸輪軸減震器1、側板2、法蘭1、側板2、法蘭3、彈簧片4、內部構件5、O形環6、星形架a、潤滑油描述:該減震器與曲軸減震器完全相同,這里不再敘述。3.5柴油機控制柴油機由電子調速器控制,傳動機構將調速器的控制信號傳遞到噴油泵,速度傳感器記錄曲軸和高壓渦輪增壓器的速度,將該信號傳遞到電子調速器,作為調速依據。3.5.1電子調速器(電液式)代號:100UC1、控制桿位置監測器2、液壓助力機構1、控制桿位置監測器2、液壓助力機構3、電子執行器描述:電子調速器控制調速器執行機構并作用在噴油泵的調節齒條上。調速器安裝在機體的自由端,由電子執行器和液壓助力機構組成??刂茥U位置監測器安裝在調速器的頂部,用以記錄控制桿的位置以及為柴油機控制系統提供有價值的數據。調速器結構及功能復雜,在后面會有更詳細的介紹。3.5.2傳動裝置(此部分由于桿狀零件太多,用詞不太確切)1、調速器2、聯軸器3、傳動桿4、連接機構5、噴油泵6、泵體7、柱塞8、驅動器9、驅動器襯套10、安全控制桿11、鉸接式連接12、油門控制桿13、油門回復機構14、中央杠桿描述:調速器通過調整柱塞副的位置決定著噴油泵的噴油量,連接機構4安裝在齒輪箱上,油門控制桿12固定在曲軸箱外側,位置在凸輪軸的上方,用以傳遞油門控制桿運動的傳動桿3被設計成類似安全控制桿10的結構。如果作用在傳動桿3上的偏轉力矩超過3.5Nm,積分彈簧被壓縮,引起安全控制桿10動作,切斷調速器傳動機構與噴油泵的聯系。利用彈簧的反彈力(1.6Nm)將傳動桿恢復其初始位置,油門回復裝置通過連接機構4作用在機身兩側的調節桿上,從而使噴油量為零。3.5.3渦輪增壓1增壓器組A15增壓器組B12增壓器組A23增壓器組B3N低壓渦輪增壓器4增壓器組B2H高壓渦輪增壓器描述:柴油機裝備有二級渦輪增壓系統,渦輪增壓系統由五組增壓機組成,每一組增壓機又分為第一級增壓和第二級增壓,渦輪增壓機組安裝在機身上方的排氣管處,其是否投運取決于柴油機的功率。渦輪機安裝在冷卻水室和排氣管上方,該冷卻水室用以保證渦輪機軸承的冷卻。將渦輪機安裝在排氣管的正上方是為了降低熱損耗,并且可以保證機身外側的溫度達到相應的標準。3.5.3.1高壓級渦輪增壓機(代碼:300/302/304/306/308CO)1渦輪蝸殼11密封環支撐2渦輪轉子12推力軸承3隔熱板13軸封環4阻熱盤14軸承襯套5軸承座6軸承室7密封空氣逆止閥a空氣8壓氣機蝸殼b排氣9進氣流道c潤滑油10壓氣機轉子d冷卻水描述:高壓級渦輪增壓機由渦輪機和壓氣機組成,機身總重45kg,最大轉速58000rpm,由德國MTU,Friedrichshafen公司生產,型號ZR170/087,該機分為渦輪,軸承室和壓氣機三大部分。渦輪機由螺栓和墊片固定在與軸承室固定在一起,壓氣機及其進氣室也固定在軸承室上,壓氣機和軸承室都是靠水冷的。轉子由焊接在軸上的渦輪2和用螺栓固定在軸上的壓氣機葉輪10組成,安裝在軸承室內的軸承襯套14上,且在軸承室兩側布置有推力軸承,以消除軸向力對渦輪增壓機的影響。柴油機潤滑油系統的壓力油在潤滑軸承套的同時也對軸承室及轉軸進行了冷卻。轉軸上的軸封環13用以阻止軸承室潤滑油進入渦輪機和壓氣機的進排氣管,同時也防止兩側的進排氣穿過軸承造成進排氣竄氣。在壓氣機葉輪后面布置有一個密封空氣逆止閥,開啟壓力為0.1bar,其作用是將壓氣機內具有一定壓力的空氣引出,用以加強密封環的密封效果。隔熱板3和阻熱盤4的作用是防止渦輪機側軸承過熱。運行:部分氣缸排氣首先進入高壓級渦輪增壓機的渦輪機側,再通過低壓級渦輪增壓機,利用排氣熱能推動渦輪機轉子從而帶動壓氣機轉子轉動,吸入新鮮空氣并對進氣進行壓縮,進氣先被低壓級渦輪增壓機的壓氣機壓縮并進入低壓中冷器進行冷卻后,再進入高壓級渦輪增壓機進行二級壓縮。3.5.3.2低壓級渦輪增壓機(代碼:301/303/305//307//309CO)1渦輪蝸殼11密封環支撐2渦輪轉子12推力軸承3隔熱板13軸封環4阻熱盤14軸承襯套5軸承座6軸承室7密封空氣逆止閥a空氣8壓氣機蝸殼b排氣9進氣流道c潤滑油描述:從上圖可以看出,低壓級渦輪增壓機與高壓級渦輪增壓機結構基本相同,兩者運行方式也完全一樣,因此這里不再敘述。唯有型號上有部分區別,該機型號為ZR210/001,機身重90kg,最大轉速35000rpm。柴油機主要系統應急柴油發電機組是核電站廠內獨立的應急電源。當廠用工作電源和廠外備用電源同時失去時,柴油發電機組可以為應急廠用設備(按帶載程序自動地接上各個負荷,所帶設備有21臺泵、3臺制冷機組,具體是JPP2臺泵、RCV3臺泵、EAS2臺泵、RIS2臺泵、SEC4臺泵、ASG2臺泵、RRA2臺泵、RRI4臺泵、一回路穩壓器加熱裝置、3臺制冷機組、核島、常規島主要照明)提供電能及應急照明,在正?;蚴鹿使r下使反應堆安全停堆,以確保電站的核安全以及人員、環境的安全,并防止主要設備損壞。該機組不用來提供廠用尖峰負荷或其它非應急用電。MTU柴油機主要系統主要分為:燃油系統、潤滑油系統、冷卻水系統、進排氣系統、啟動空氣系統、儀表及控制系統。下面對各系統及主要設備進行簡要介紹:1高壓中冷器7低壓級廢氣渦輪增壓器2緊急切斷空氣閥8低壓中冷器3增壓空氣預熱器9支撐室Carrierhousing4進氣聯箱10渦輪機進氣彎管5排氣歧管11補償管6高壓級廢氣渦輪增壓器1.1進氣系統描述:安裝在機體上的低壓級渦輪增壓機從進氣過濾器處吸氣,進氣被壓縮后流入下游的低壓中冷器進行冷卻后進入高壓級渦輪增壓器,進氣從高壓級渦輪增壓機出來后,進入高壓中冷器,增壓空氣預熱器和緊急切斷空氣閥安裝在空氣未進入進氣聯箱前的位置。廢氣的熱能被回收用以驅動壓氣機,用來控制渦輪增壓機開啟順序的進氣流量控制閥安裝在低壓渦輪增壓器壓氣機的進氣口處,當柴油機未啟動時,所有的進氣流量控制閥都是關閉的,在柴油機啟動后進氣流量控制閥會通過廢氣渦輪增壓機啟動順序控制系統根據柴油機的運行狀態進行啟閉。中冷器冷卻進氣的目的是使進入氣缸的空氣量增加,供給更多燃料燃燒所需的空氣,這樣就能在氣缸容積不變的情況下,增加柴油機輸出功率。增壓空氣預熱器是在柴油機啟動、空載或特殊工況下對進氣進行加熱,在這些工況下該熱量可以改善柴油機的運轉狀態。預熱器由壓力開關控制,當增壓空氣壓力達到限值時,預熱器關閉,在增壓空氣壓力下降時,預熱器自動投入運行。緊急切斷氣源閥安裝在預熱器與進氣聯箱相接處,用來緊急切斷氣源停車。進氣聯箱布置在機體的左右兩側,與各缸頭用彎管相連。1.1.2排氣系統描述:柴油機的排氣是通過彎管流入恒壓排氣室恒壓流道,恒壓排氣室內的排氣通過排氣流量控制閥引入高壓渦輪機做功,從高壓渦輪機中流出的廢氣以最短的路線被引入低壓渦輪機繼續做功,最后廢氣匯入排氣總管經排氣消音器排入大氣,恒壓排氣室和其冷卻管線一起安裝在柴油機V形夾角內。高低壓級廢氣渦輪增壓機在排氣室內呈90°排列,這樣排列的目的是將發熱元件集中排列便于冷卻,縮短排氣進入渦輪機的路線。Thehotcomponentsareshieldedfromtheliquid-cooledcarrierhousingoftheexhaustturbochargerandformagastightcapsuleconstruction.用以控制渦輪開啟順序的排氣流量控制閥安裝在高壓渦輪機前,在缸頭與恒壓排氣室之間接觸面處的波紋管及墊片,是為了抵消兩密封面的形位公差,保證密封效果。1.1.3空氣過濾器(代碼:300/302/303/304/305/306FI)1、滾花螺母2、濾芯1、滾花螺母2、濾芯3、支架技術參數:制造商:Mann&Hummel流動阻力:濾網未污染時為6mbar空氣流量:每個濾芯100m3描述:該空氣過濾器為干式過濾器,用以過濾柴油機的進氣,三個過濾器垂直安裝在支架上。運行:空氣從過濾器外側進入內側,通過進氣管線進入廢氣渦輪增壓機的壓氣機入口,這樣空氣中懸浮的微粒就被留在了濾芯上。1.1.4高壓級中冷器(代碼:305/306RF)1、上游水箱2、冷卻水入口1、上游水箱2、冷卻水入口3、冷卻水出口4、墊片5、隔板6、下游水箱7、冷卻器芯8、散熱管9、散熱片10、蓋板技術參數:制造商:Behr,Stuttgart型號:KS889版本:耐海水運行參數:交叉流動模式廠家測試壓力水側:熱態下為水壓9.0bar大修水側試驗壓力:壓縮空氣側壓力0.5bar描述:中冷器主要由冷卻器芯、兩個冷卻水箱和兩側蓋板組成,冷卻器芯又由兩部分組成包括散熱管和散熱片,散熱管安裝在管板上,金屬散熱片被壓裝在散熱管外側,側蓋板用以密封壓縮空氣,而水箱則用來密封冷卻器芯內的冷卻水,冷卻水箱內部設置了一個隔板將冷卻水的進水與出水分開,水箱、側蓋板以及冷卻元件用螺栓連接在一起并用密封帶進行密封。柴油機的低溫水從上圖所示的冷卻水入口進入中冷器,首先經過中冷器下部的散熱管,然后通過下游的冷卻水箱向上進入上部的散熱管線,最后從上游的冷卻水箱返回。運行:增壓空氣沿垂直于散熱管線方向流過冷卻器芯,靠與散熱管及散熱片的對流換熱完成冷卻過程。1.1.5低壓級中冷器(代碼:300/301/302/303/304RF)1、上游水箱2、墊片1、上游水箱2、墊片3、隔板4、下游水箱5、冷卻器芯散熱管散熱片側蓋板冷卻劑入口冷卻劑出口技術參數:制造商:Behr,Stuttgart型號:KS889版本:耐海水運行參數:交叉流動模式廠家測試壓力水側:熱態下為水壓9.0bar大修水側試驗壓力:壓縮空氣壓力0.5bar描述:從技術參數的介紹中我們可以看出,該中冷器除大小與高壓中冷器不同外,其他部分基本完全相同這里不再敘述。1.1.6緊急切斷氣源閥(代碼:300/301VA)1過渡段11轉軸2電磁閥12潤滑油注入孔3制動連桿13進氣聯箱4傳動杠桿14密封圈5連桿15閥座6限位開關16轉軸鎖緊裝置7閥瓣17推力銷8鍵18彈性元件9軸承19防護帽10密封圈技術參數:制造商:MTU,Friedrichshafen描述:緊急切斷氣源閥用以在柴油機失控時防止引擎過熱。安裝在柴油機兩側的增壓空氣預熱器的連接管線過渡段部位,閥瓣安裝在由軸承襯套支撐的轉軸上,限位開關和電磁鐵位于閥體外側,加油嘴用以潤滑閥瓣軸承。運行:當電磁部分接到控制系統的關閉信號時,電磁鐵通電,傳動連桿4解開連桿5處閥門限位鎖,空氣閥由重力自動關閉,從而截止進入氣缸的空氣。這種停機方式要比切斷燃料迅速,如果柴油機是通過切斷空氣停機,那么必須分析產生該停機信號的原因,在柴油機再次啟動時,要先將該閥門開啟,否則柴油機是無法啟動的。限位開關6用以監控緊急切斷氣源閥的位置。手動控制:緊急切斷氣源閥也可以通過手動控制傳動連桿4進行緊急關閉,在動作左側(或右側)傳動連桿關閉緊急切斷氣源閥的同時,閥位信號傳遞給限位開關,限位開關又激活右側(或左側)的電磁鐵,將右側(或左側)的閥門關閉,并將信號傳遞給柴油機調速器處的電磁閥。1.1.7疏水管線技術參數:制造商:MTU,Friedrichshafen描述:疏水管線和截止閥安裝在高壓級增壓氣體管線以及低壓級中冷器固定支架上。引擎運行時,截止閥被來自渦輪啟閉順序控制系統的壓縮空氣保持關閉狀態,當引擎停運時,截止閥打開,將壓縮空氣冷卻時凝結下來的水排放出去。如果發現有大量水從該管線排出,那就說明對應的中冷器存在泄漏。1.1.8二級增壓1高壓級渦輪增壓機3蓄能器2進氣流量控制閥4排氣流量控制閥1進氣流量控制閥6去柴油機冷卻水預熱器的二位三通閥2蓄能器7閥塊3排氣流量控制閥8二位五通電磁閥4凝結水排放管線閥門5增壓空氣進氣管線技術參數:制造商:MTU,Friedrichshafen閥門類型:氣動運行:氣動—機械動作氣壓:min.4.5barmax.7.0bar描述:渦輪啟閉順序控制系統主要控制渦輪機的進排氣流量控制閥,進排氣流量控制閥根據引擎的功率水平來開啟與其數量匹配的渦輪機數量,這樣可以使渦輪增壓機在最佳功率狀態運行,使增壓空氣的壓力更大并可以在部分功率運行時減少油耗。每一個渦輪增壓機組裝備有一組進排氣控制閥,用以控制相應渦輪增壓機的運行和停止,進排氣控制閥被蓄能器控制,蓄能器被一閥組控制,根據引擎運行狀態,渦輪啟閉順序控制系統控制在閥組內的二位五通電磁閥,使壓縮空氣進入蓄能器,從而打開進排氣流量控制閥,與此同時,疏水管線閥門被壓縮空氣驅動關閉。當電磁閥失電,進排氣流量控制閥關閉,渦輪增壓機停運。1.1.9排氣消音器(代碼:300ZI)1礦棉2收集器1礦棉2收集器3清潔孔4渦流裝置5排水孔a排氣入口b排氣出口技術參數:制造商:Grünzweig&Hartmann,Friedrichshafen型號:MF4530MA06-106-1聲衰減:35dB(A)重量:約3670kg描述:火花和煙灰在渦流裝置內被分離,排煙管內部的葉片將刮掉排氣流過離心渦流裝置時留在其內壁上的燃燒殘余顆粒,在離心渦流裝置周圍布置有收集器,在不受排氣氣流影響的條件下將殘余顆粒收集起來,消音器的連接是以節流原理設計的,排氣通過橫截面積不變的鋼制孔板進入消音器,耐熱礦棉作為消音材料吸收排氣聲波的能量,其原理是在氣流經過礦棉時產生摩擦,將排氣的聲能轉化為熱能,從而降低噪音水平。1.1.10增壓空氣預熱器(代碼:200/201EX)1冷卻水入口6水箱2冷卻水出口7換熱器座3水箱8換熱管4墊片9換熱片5隔板10側蓋板技術參數:制造商:Behr,Stuttgart運行:跨逆流模式允許超壓值:水側:6.0bar空側:4.5bar維修后的實驗壓力:在冷卻水正常情況下為0.5bar描述:散熱器核心部分由兩個主要部件組成,散熱管線和散熱片。散熱管安裝在管板上,由鋼金屬片組成的散熱片壓制在散熱管上,側蓋板密封熱交換器內的空氣,水箱則用來密封冷卻水,隔板是鑄造在水箱上的,用以將冷卻水分為進出兩部分,水箱、側蓋板和冷卻部件被螺栓連接成一個整體,其各個密封面由平墊片密封。柴油機冷卻水由冷卻劑入口進入上游水箱后,首先進入低位的半個熱交換器,然后經下游水箱進入上部冷卻水管,最后離開熱交換器。運行:增壓空氣從散熱片中間流過熱交換器,吸收冷卻水的熱量1.1.11供油設備1缸頭7高壓油管2噴油器8管套3燃料供油管線9回油管4噴油泵10潤滑油注入管線5推力墊11進油管6連接法蘭12燃料泄漏收集管線描述:引擎的每個氣缸都有其各自的噴油泵,安裝在缸頭的右側,曲軸箱的上表面處。凸輪軸上的噴油控制凸輪通過挺桿和曲柄連桿機構控制噴油泵,挺桿與噴油泵上的球形凹槽相配合,柴油機潤滑油通過潤滑油注入管線10進入到噴油泵體內,潤滑噴油泵的曲柄連桿機構、球形凹槽和噴油泵體等,潤滑油首先潤滑曲柄連桿機構的軸承基座,然后通過曲柄連桿機構內部的油孔和挺桿流向較低的部位。高壓油管和缸頭內的燃料供油管設計成套管結構,將噴油泵和噴油器連接起來,噴油器安裝在缸頭上,泄漏的燃油通過鑄造在缸頭上的油孔流入燃料泄漏收集管線。1.1.12噴油泵1泵頂法蘭10壓縮彈簧19齒輪2出油閥11中間法蘭20閥座3密封圈12控制盤21泄壓閥4銷13中間環22過濾器5泵體14止動環a燃料入口6擋板15挺桿b燃油回流7柱塞套16球形凹槽c燃油泄漏8柱塞17墊片d潤滑油入口9彈簧座18承壓盤e去噴油器技術參數:制造商:Bosch,Hallein型號:PF1/0Y/240描述:該噴油泵為機載柱塞泵,它根據柴油機的運行狀態,在準確的時間,將適量清潔有一定壓力的燃油通過噴油器霧化后送入汽缸進行燃燒,噴油泵的柱塞由凸輪軸上的噴油控制凸輪進行控制,調速器則通過轉動油門桿帶動噴油泵柱塞有效行程控制機構的曲柄連桿來轉動柱塞,進而控制柱塞的有效行程。泵體的上部布置有燃油吸入腔和為泵芯支撐用的垂直孔道,泵體的下部由壓縮彈簧孔道、彈簧座、承壓盤和帶著控制盤和球形凹槽的挺桿組成。布置有減壓閥、出油閥以及壓力油道的泵頂法蘭1安裝在泵體的頂端,中間法蘭11安裝在泵體的最底端,用以導向噴油泵的挺桿。挺桿由柴油機潤滑油系統潤滑。泵芯由柱塞和柱塞套組成,柱塞和柱塞套是精密偶件,失效時必須同時更換,燃油的進回油孔、燃油泄漏回收孔以及潤滑油孔都布置在柱塞套上,柱塞的末端呈凸緣狀,用以和控制盤12的內孔配合。潤滑油連接管線上布置有過濾裝置,柱塞部分的潤滑油來自于閥動機構的滑油系統。噴油泵的運行:最大供油量時柱塞的位置:1、2、3部分供油量時柱塞的位置:4、5供油量為0時柱塞的位置:6噴油泵的柱塞位置是由凸輪軸通過曲柄連桿機構和挺桿不斷運動來控制的,挺桿套筒上的彈性元件保證挺桿、曲柄連桿機構和凸輪軸的持續連接狀態,噴油泵按螺旋控制法則運行,柱塞上部邊緣是直的,用以決定供油開始的時間,柱塞下部邊緣是螺旋狀的,用以決定供油結束的時間,為防止在柱塞的端面處存在受力不均,柱塞的上下邊緣的位置為相對稱的,以平衡軸向力。當柱塞的位置如圖1時,柱塞上部的空間充滿著燃油,且此時進回油口相連,柱塞未給燃油壓力,供油未開始;當柱塞繼續上行,柱塞的上邊緣將進回油孔關閉(如圖2、4),供油階段開始,柱塞壓縮燃油,使燃油壓力高于出油閥的開啟壓力,此時燃油從出油閥流出進入噴油器,直至柱塞上行至其下邊緣高于回油孔時(如圖3、5),油壓通過回油口釋放,出油閥關閉,供油結束;當柱塞轉動到如圖6的位置時,柱塞的上部油腔與回油口總是相連,因此無論柱塞如何運動,都不會給噴油器供油。泵的燃油入口處擋板(如噴油泵零件6)的作用是防止燃油長期沖擊柱塞套,造成柱塞套的腐蝕。Bafflescrewsareinstalledinthepumphousingintheareaofthepumpelementtransverseborestopreventerosionatthehousing.1.1.13燃油泵的出油閥和減壓閥1輸油孔1輸油孔2出油閥3恒壓安全閥4閥座5O環6減壓閥7泄油孔8限流器9連接法蘭描述:被柱塞泵加壓后的高壓燃油頂起出油閥閥瓣進入通往噴油器的高壓油管,減壓閥保持關閉。在供油過程結束時,出油閥關閉,減壓閥打開降低高壓油管內的壓力,其目的是使噴油器的針閥迅速關閉,避免發生滴油現象。運行:在柱塞的下邊緣打開回油口的瞬間,油壓迅速降低,高壓油管內的高壓油以及出油閥的彈簧共同作用,關閉出油閥,這樣高壓油管中的壓力就會繼續維持在一定的范圍,直至下次供油沖程開始。1.1.14噴油器1高壓進油管10彈簧2套管螺母11噴油器體3密封圈12彈簧支撐4定位銷13墊片5內襯14噴油器壓塊6針閥鎖緊螺母15壓緊螺釘7密封圈16針閥座8噴嘴17針閥9頂針技術參數:制造商:Bosch,Stuttgart噴嘴型號:KBA137U5針閥開啟壓力:400bar+8bar,特殊工況壓力:380bar,維修后最小試驗壓力320bar,柴油機磨合試驗最小開啟壓力噴孔型號:DLZ160UV3235233噴孔數量:6噴射夾角:160°孔徑:0.72描述:噴油器是被壓塊壓裝在缸頭上,它將噴油泵輸送來的燃油噴入汽缸。噴嘴上均勻分布六個小孔,噴嘴由針閥和針閥座組成,針閥和針閥座是一對精密偶件,不能單獨使用,在失效時要一起更換,針閥靠其頂部的錐形面密封,針閥體沿其圓周方向均布六個小噴孔,用以將燃油霧化后噴入汽缸。鎖緊螺母6將噴嘴鎖緊在墊片上,把墊片壓緊在其后側的平面上。運行:針閥被頂針9處的彈簧壓緊在針閥座上,彈簧彈力的大小決定著針閥的開啟壓力,燃油從噴油器以及針閥體內部的管線進入針閥,當燃油壓力克服了彈簧的彈力時,針閥上行,燃油噴入氣缸。噴嘴由從針閥與針閥體之間泄漏的燃油潤滑,這部分泄漏的燃油通過頂針上部的泄油孔進入高壓油管套管,后沿鑄造在缸頭上的油道回到泄漏燃油回收管線。1雙聯式燃油過濾器10泄壓閥2缸頭11燃油泵3噴油器4噴油泵a燃料入口5高壓油管b燃料回油6事故泄漏監測管線c去泄漏油儲存箱7泄漏監測單元8泄漏油箱E排氣閥9燃油手搖泵R逆止閥描述:燃油泵安裝在柴油機的自由端,由曲軸通過齒輪系驅動,它從燃油預過濾器處泵取燃油并通過限壓閥和燃油過濾器將燃油送入高壓油泵中,高壓油泵在調速器和凸輪軸的驅動下通過高壓油管和噴油器將適量燃油噴入氣缸,安裝在高壓油泵上的回油管將多余的燃油經回油熱交換器冷卻后送回日用油箱,在回油管線中設有定壓0.5bar的逆止閥R,用以維持噴油泵高效運行所需壓力。噴油泵和噴油器的泄漏油通過泄漏回收管線收集。噴油器以及管線內部的漏油都經高壓油管套管回流至泄漏油儲存箱,每個儲油箱上都布置有探測器和溢流管,探測器用以探測泄漏量,而溢流管則是在儲油箱滿時將燃油溢流至主泄漏油收集管線。在柴油機停運時,可用手搖泵將燃油充滿燃油管路,手搖泵與燃油泵共用一個進出油管。燃油管線排氣閥安裝在柴油機驅動端進油管處,左右兩側各有一個,用以將燃油系統內的氣體排出。2.1供油系統1手搖泵13滾子軸承2逆止閥14齒輪3手搖泵輸送方向15凸輪軸驅動惰轉齒輪4中間法蘭5燃油泵A手搖泵6溢流燃油B限壓閥7溢流閥C燃油泵8燃油泵輸送方向D燃油泵驅動9限壓閥10輸出軸

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