Gāzes virzuļu spēkstacija: darbības princips. Gāzes virzuļu spēkstaciju darbība un apkope

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Gāzes virzuļu spēkstacija tiek izmantota kā galvenais vai rezerves enerģijas avots. Lai ierīce darbotos, nepieciešama piekļuve jebkura veida degošai gāzei. Daudzi GPES modeļi var papildus radīt siltumu apkurei un aukstumu ventilācijas sistēmām, noliktavām, rūpniecības objektiem.

Gāzes virzuļu spēkstacijas: darbības princips

Galvenie GPES elementi ir motora ģenerators un gāzes virzuļdzinējs. GPA kamerā esošā degošā gāze tiek aizdedzināta, izmantojot aizdedzes sveci, un tā rada enerģiju, ko izmanto, lai rotētu ģeneratora darba vārpstu.

Automatizētas spēkstacijas un elektriskie bloki ar virzuļu gāzes dzinējiem papildus elektroenerģijai var radīt siltumenerģiju atkritumu siltuma katlā vai ūdens-ūdens sildītājā. Retāk sastopami modeļi, kas rada aukstumu.

Ierīce

Gāzes virzuļu spēkstacija sastāv no:

• gāzedzinējs un ģenerators savienoti ar elastīgu tapas savienojumu;
• radiators;
• ventilators, ko darbina no kloķvārpstas priekšpuses caur ķīļsiksnas piedziņu;
• gaisa attīrīšanas filtri un citas palīgierīces, kas uzstādītas uz kopējā iekārtas rāmja.

Ģeneratoram ir atsevišķa pilnīga ierīce ar vadības un sadales paneļiem.

Motors

Gāzes virzuļu spēkstacijas darbība nav iespējama bez GPA. Tas darbojas ar dabīgām, saistītām naftas un rūpnieciskajām gāzēm. Dzinējam ir atlietas alumīnija bloku galviņas, kas ir montētas un piestiprinātas pie diviem cilindru blokiem. Sadegšanas kamera (parasti atvērta tipa) atrodas cilindrā starp bloka galvas plakano dibenu un virzuļa dibenu ar gredzenveida padziļinājumu.

Pamatojoties uz nosacījumiem, lai nodrošinātu gāzes-gaisa maisījuma sadegšanu bez triecieniem un ierobežotu maksimālo sadegšanas spiedienu, gāzes dzinējā tiek izmantota neliela kompresijas pakāpe 10,5 (dabasgāzei), nevis 1415. dīzeļdzinējs. Tas tiek panākts, zem bloku galvām uzstādot biezākas alumīnija gredzenu blīves nekā dīzeļdzinējiem (katram cilindram atsevišķi).

Aizdedzes sistēma

Dzinējs izmanto akumulatora aizdedzes sistēmu, kas sastāv no:

• elektriskās sveces;
• slēdža-sadales aizdedzes spole;
• barošanas avots;
• elektriskie vadi.

Lai aizdedzinātu darba maisījumu cilindrostiek izmantotas elektriskās sveces (viena svece uz katru cilindru). Tie ir uzstādīti bloka galvā vītņotās ligzdās un izplūdes caurulēs, kas paredzētas tajās vietās, kur dīzeļdzinējā atrodas sprauslas. Elektriskās aizdedzes sveces centrālā atrašanās vieta attiecībā pret sadegšanas kameru nodrošina optimālus apstākļus maisījuma sadegšanai, pateicoties minimālajam liesmas frontes izplatīšanās ceļam cilindrā un normālai aizdedzes sveces dzesēšanai ar ūdeni, kas cirkulē bloka galvā.

Ar gāzi darbināmu elektrostaciju darbība

Gāzes dzinējos kā degvielu izmanto dažādu veidu gāzes:

• dabisks (gan bagāžnieks, gan sašķidrināts);
• saistīts (eļļa);
• propāns-butāns;
• biogāze;
• rūpnieciskā gāze (notekūdeņi, raktuves, kokss, pirolīze);
• citas degošas gāzes.

Spēkstaciju ar gāzes virzuļdzinējiem uzticamību ir apliecinājusi to ilgstoša darbība Rietumsibīrijā, Jakutijā, Tālajos Austrumos un citos Krievijas Federācijas reģionos. Pirmkārt, tos izmanto uzņēmumos, naftas un gāzes, ogļu atradnēs. Saistītās gāzes pārpilnība padara to darbību ļoti rentablu.

Apkope

Pirms GPES iegādes par degvielu izmantojamās gāzes sastāvs un tās parametri tiek saskaņoti ar ražotāju. Iekārtu regulēšanu un nodošanu ekspluatācijā, vienojoties ar patērētāju, arī veic ražotājs.

Atkarībā noiekārtu sarežģītība, gāzes virzuļelektrostacijas apkopi veic vai nu piegādātājs, vai apmācīts un zināšanām pārbaudīts personāls. Gāzes iekārtu, kā arī citu dzinēja sastāvdaļu un mezglu apkope vai remonts jāveic tikai pēc tam, kad no gāzes vada un energosistēmas ir ražota gāze.

Gaiss nedrīkst saturēt kodīgas un sprādzienbīstamas gāzes. Mašīntelpā, kurā ir uzstādīts gāzes dzinējs, darba gaisa putekļu saturs nedrīkst būt lielāks par 0,002 g/m3. Lielāka putekļu satura gadījumā pie motora ieplūdes ir jāuzstāda papildu tīrīšanas sistēma.

Priekšrocības

Gāzes virzuļelektrostacija var ilgstoši un stabili darboties autonomi un paralēli citām identiskām elektrostacijām ar jaudas attiecību 3:1 līdz 1:3 vai industriālo tīklu.

Gāzes virzuļdzinējs, ģenerators, dzesēšanas sistēmas radiators uzstādīts uz kopēja rāmja. Dzinējs un ģenerators ir savstarpēji savienoti ar atlokiem, novēršot nepieciešamību pēc vārpstas izlīdzināšanas. Ierīci var piegādāt stacionārā versijā uz rāmja un mobilo versiju izolētā korpusā.

Spēkstaciju darbības laikā automātiskā uzraudzība tiek veikta:

• izvades elektrisko parametru stabilitāte;
• dzesēšanas šķidruma pārkaršana;
• eļļas pārkaršana;
• eļļas spiediena kritums dzinēja eļļošanas sistēmā;
• zemāka izolācijas pretestība;
• bīstama potenciāla parādīšanās uz korpusa.

GPES var nodrošinātautomātiska vai tālvadības pults motora iedarbināšanai, iedarbināšanai un apturēšanai.

Specifikācijas

Galvenie tehniskie dati par Krievijas modeļa AD200S-T400-R piemēru:

• Nominālā jauda: 200 kW.
• Spriegums: 400 V.
• Pašreizējā frekvence: 50 Hz.
• Strāvas veids: trīsfāžu, mainīgs.
• Nominālais ātrums: 1500 apgr./min.
• Dzinēja iedarbināšana: starteris.
• Gāzes patēriņš: ne vairāk kā 50 kg/h.
• Ierīces kopējie izmēri: 2950x1320x1610 mm.
• Mašīnas sauss svars: 2960 kg.
• Dzinēja kalpošanas laiks pirms kapitālā remonta: 15000 stundas

Nenoslogota gāzes virzuļu spēkstacija nodrošina vāveres būra asinhronā elektromotora iedarbināšanu ar jaudu līdz 125 kW ar starta strāvas attiecību līdz 7. GPES ir aprīkots ar sildīšanas līdzekļiem, kas nodrošina sākot ar temperatūru zem +5Cᵒ un ierīces gaisa sildīšanai telpas (ķermeņa) iekšienē.