MTU柴油机系统及结构_第1页
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文档简介

PAGE1前言应急柴油发电机系统总述系统简介核电站厂区应急柴油发电机组代码为LHP、LHQ,为厂用电系统6.6KV应急母线LHA、LHB的厂内备用电源。当厂用机组母线LGB、LGC因厂外主电源失电或母线本身故障造成停电事故时,此柴油发电机组确保应急母线LHA、LHB的供电,从而保证反应堆的紧急安全停堆,并防止重要设备因厂用电系统的失电而造成损坏。其质量等级为QSR,是与质量和安全相关系统。阳江核电站每台机组设置2台应急柴油发电机组,全厂共有4台应急柴油机发电机组,分别为1LHP、1LHQ、2LHP、2LHQ。其中LHP作为LHA母线的备用电源,为A列系统。LHQ作为LHB母线的备用电源,为B列系统。4台柴油发电机组设计完全相同,每台发电机组的额定输出功率为6MW。为确保应急母线供电的可靠性,IEEE387-1974规定应急柴油发电机必须在10秒内启动并建立起额定电压和额定频率。应急柴油发电机应在接收到启动信号10S内达到额定转速和电压,同时按带载程序陆续将应急母线上的负荷重新投入运行。核电站运行技术规范要求,在反应堆功率运行模式(RP)下,LHP/Q出现一个内电源不可用,记第一组I0,3天内机组开始向NS/RRA模式后撤;LHP/Q出现两个内电源不可用,记第一组I0,1小时内机组开始向NS/RRA模式后撤。鉴于LHP/Q系统的重要性,与该系统相关的技术人员必须具备对故障的快速分析、诊断、定位与处理的能力,提高对LHP/Q的维护质量和水平,减少LHP/Q系统不可用时间,确保核电机组安全稳定运行。系统设备组成每台柴油发电机组包括以下设备:一台柴油机一台发电机(包括励磁系统和保护装置)柴油机的辅助系统:包括启动空气系统、燃油系统、润滑油系统、冷却水系统、进排气系统、仪表控制系统、厂房通风系统和消防系统等。设计基准应急柴油发电机组和柴油机的辅助系统(空气启动、燃油供给、润滑油、冷却水)都必须具有极好的起动和运行可靠性。为了确保柴油机辅助系统可靠性,应该把下述性能考虑到设计中去。—每台柴油发电机组安装在独立厂房内。—每台柴油发电机组配备两个独立的空气启动系统,每套系统都要有能力起动柴油发电机组。—每台柴油发电机组配备有它自己的燃料贮存系统。—每台柴油发电机组配备有一个分隔的冷却水系统。—当柴油发电机组处于备用状态时,为了防止柴油发电机组在起动时和带载运行对机械部件损坏,必须对冷却水和润滑油系统加热,采取连续循环措施。在应急情况下,需要把柴油发电机组起动起来时,柴油发电机在接到起动信号10秒钟内,就能够达到额定转速和额定电压,并且,按照一个确定的带载顺序自动地接上各个负荷组。柴油发电机所带设备为21台泵、3台制冷机组,核岛、常规岛主要照明:JPP2台泵、RCV3台泵、EAS2台泵、RIS2台泵、SEC4台泵、ASG2台泵、RRA2台泵、RRI4台泵、一回路稳压器加热装置、DEG制冷机组3台、NI核岛应急照明、CI常规岛应急照明。在重新加载运行期间:—频率不得低于额定频率的95%(47.5Hz)—电压不得低于额定电压的75%(4950V)—在每个负荷阶跃时间间隔的40%以内,频率必须恢复到额定频率的98%(49Hz),电压恢复到额定电压的90%(5940V)—在重新加载顺序所规定的阶跃中,当最大单台负载电机没有带起来的时候,可以在下一个重新加载的阶跃时间内,或者在所有的负载都圆满的带起来时,重新对该电机进行加载。—在满负荷卸载时,柴油发电机转速增加必须不超过额定转速和超速跳闸整定值之差的75%。柴油发电机组本体设计要求由于外部故障,在小于5秒钟的时间内,发电机端子上的三相或两相短路。发生超速故障时,柴油机转速不得超过额定转速的115%。在1.2倍额定转速下超速运行5秒钟。—过电压(在大约50HZ频率时)1.4倍额定电压,4秒钟1.2倍额定电压,3分钟—波形为1.2/50微秒和200/1500微秒,其峰值幅度为25KV的电网过电压。相位差从120°到180°的非同期并网至少两次。柴油发电机组辅助设备的设计要求燃油系统每台柴油发电机组要设置一个贮存燃油的大油罐,其容量可供柴油发电机组以额定功率运行7天的燃油。当柴油发电机运行时,有两台100%容量的电动泵,一台运行,另一台备用。从贮油罐通过电动泵连续向安装在柴油机控制室上层的日用燃油箱供油,日用燃油箱的容量足以供柴油发电机在1.1倍额定功率下运行4小时。泄漏的燃油收集并存储在一个密闭的容器内,并应设计容器与日用油箱间的输油管线使漏油可以自动重复使用。润滑油系统润滑油通过柴油机油底壳进行储存和循环,油底壳通过适当的方式可以补充润滑油,在柴油机运行期间当油位低于设定值应可自动补充润滑油。不允许靠重力排出油底壳中的润滑油而需采用电动泵。油底壳的最低容量需要满足柴油机额定功率运行7天的消耗,如不能达到该要求,可在柴油机上方另外设置润滑油储存箱。润滑油系统设计中应考虑柴油机在备用状态下的预润滑,以保证柴油机在接到启动信号后的10秒内能够成功启动。冷却水系统冷却水系统通过温控三通阀控制在一个适当的温度,冷却水由机带泵驱动实现循环。在涡轮增压器的中冷器后要装有疏水器。膨胀水箱要垂直安装,其容量要大于柴油机满功率运行时冷热态冷却水膨胀量的50%,膨胀水箱上装有溢流管。冷却水系统设计中应考虑柴油机在备用状态下的预热,以保证柴油机在接到启动信号后的10秒内能够成功启动。启动空气系统每台柴油发电机组都装有两套独立可同时使用的启动空气系统,每套启动空气系统可独立连续启动柴油机5次,启动空气分配器需用齿轮驱动防止意外的串动,每套启动空气系统内配备一台压缩空气生产装置,其组成如下:—一个空气冷却式自动启停的电动空气压缩机—一台干燥器,控制压缩空气的露点始终处在低于环境温度之下—三个空气储存罐—启动空气入口电磁阀,此阀需有手动操作功能—位于压缩机和空气入口止回阀之间的常压阀门—空气储存罐低点处设有疏水阀。空气压缩机容量足以在70分钟内将气体压力提高到40bar,压力范围足以保证无需向空气储存罐再补充气体的情况下可连续5次启动柴油机,每次在10秒钟之内。每个汽水分离器装有排水或电磁排水阀,以保证定期排出冷凝水,还需提供一个手动疏水阀(常闭状态)。进排气系统柴油机排烟管应采用合适类型的消音器,满足噪音规定要求。柴油机排烟管道上应布置法兰连接的膨胀节,排烟管的支架应能够满足管道的自身膨胀要求,排气管应设置保温并控制排气末端温度,以防止结露腐蚀管道,设计中应避免雨水进入消音器,在所有运行工况下,即使消音器后部管道出现故障也决不能阻滞排烟的流动。涡轮增压器从柴油机厂房内吸入空气,在厂房吸入口处应设置消音器。速度控制器和超速系统速度控制和超速探测系统在电气上是独立的,超速探测通过探测器来实现,速度控制器被设计为可以远距离调节速度整定值,这是在日常实验期间柴油机同期并网或向厂用设备提供电能所必须的要求。可以手动调节控制器的速度整定点。柴油发电机现场布置每台机组有2台柴油发电机,分别为A列和B列,A列是LHP柴油发电机组,B列是LHQ柴油发电机组。LHP—LHQ柴油发电机系统布置在7个标高上:-8.6m标高:地点:D001、D002房间燃油罐使发电机组能在满功率情况下,自给运行大约7天时间。在燃油罐上有三个检修用的人孔,每五年或八年检修柴油机组时,需要打开人孔检查罐内锈蚀情况。在这些房间内安装泡沫发生器灭火系统。-1.50m标高:电缆层地点:D101、D103柴油机电缆层和冷却水管道的一部分走此标高,电缆层与冷却水管道间用半个实体墙面隔开,防止冷却水泄漏淹没电缆,该标高为柴油机冷却水的最低点,负责充排水的阀门布置在此处。+0.80m房间:D201、D202、D203(Ⅰ)柴油发电机组和控制设备发电机组间—该房间包含柴油发电机组自身。—从润滑油箱向油底壳输送润滑油的电动泵。—005FI空气预过滤器。—两条用于检修的单轨行车3.5T。(Ⅱ)电气间从这个房间操作员能够进行与柴油发电机组运行有关的操作,以及获得使用它所必需的全部信息,仪控系统和电气配电柜均在此房间。—LCP设备参数状态显示屏幕。—柴油发电机仪控柜。—900AR交流发电机的整个励磁电压调节系统。—柴油发电机、空压机设备电气配电柜。(Ⅲ)空气压缩机房间该房间包括有为生产40bar压缩空气的2台空气压缩机和2台干燥空气的干燥器。+3.85m标高:日用燃油箱、房间:D301、D302—柴油机日用油箱—柴油机润滑油箱—压缩空气储存罐+8.40m标高:风扇冷却器,排气消音器房间:D401、D402由风扇200ZV至207ZV,8台风机冷却柴油发电机组冷却水,热交换器面向百页窗靠风机抽风冷却。厂房排风机布置在该标高,用以控制柴油机厂房温度。排气消音器主体布置在此标高。+15.20m标高:膨胀房间:无冷却剂膨胀水箱200BA/201BA布置在该区域,用金属支架固定在墙壁上。+21.20m房间:无该区域由一砖墙屏蔽层保护排烟管道免受强风的影响,此排烟管装有防雨帽,防止雨水通过排烟管进入汽缸。MTU柴油机性能参数柴油机由德国MTUDIESEL公司生产供货,其具体的参数如下:柴油机型号:MTU20V956TB33持续功率:5720KW/1500n/min瞬时过载能力:10%进气温度:40增压空气冷却水温:55进气压差:15mbar排气压差:30mbar工作方式四冲程、单作用燃烧方法直接喷射增压方式废气涡轮增压冷却方式水冷结构型式V型60°气缸直径230mm活塞冲程230mm气缸工作容积9.56L气缸数20总工作容积191.2L压缩比12:1从输出端看旋转方向逆时针柴油机净重20700kgSIEMENS发电机性能参数发电机部分制造商:西门子设备型号:1DU1540-4AD02-Z名义功率:7500KVA名义电压:6600V名义电流:656A30S电流过载容量:984A1小时110%Pn超功率电流:722A频率:50Hz相数:3额定转速:1500rpm最高转速:1800rpm接线形式:星形功率因子:0.8额定励磁电流:401A额定励磁电压:97V润滑方式:轴承油润滑冷却方式:风冷环境温度:50重量:26900KG励磁机部分制造商:西门子设备型号:1JG3303-7HU06-Z额定功率:41.3KW额定电流:301A过载能力:46.7kW额定频率:150Hz额定转速:1500rpm最高转速:1800rpm绝缘等级:F功率因子:1额定励磁电流:5.5A额定励磁电压:40V接线方式:星形柴油机仪控系统仪表测量和控制系统通过多种探头和变送器来检测柴油发电机组及其辅助系统和设备的多种物理量,来监视或表征系统和设备的状态,同时利用检测的信号按一定的逻辑和调节环节来达到对柴油发电机组的有效保护和控制。LHP/LHQ系统中的检测仪表有温度、压力、转速、流量、液位、电压、电流等各式仪表。控制部分包括负载和速度调节、电压调节等部分;保护部分有超速保护、低电压保护等各种保护回路。LHP/Q系统在电源系统中的位置图1阳江核电站厂用电源系统核电站的厂用电系统设计不同于火电厂,因其有核安全的要求,对厂用电系统的可靠性具有更高的要求。在正常供电系统出现故障时,要求有多重后备电源,以保证达到核安全的要求。上图是阳江核电站厂用电源系统图:厂外主电源机组正常启动时,超高压输电线路500KV和400KV通过主变压器(MT)倒送电给厂用变压器(ST)。400KV和500KV系统之间通过开关站的联络变压器构成灵活的互为备用关系。机组正常运行以后,通过发电机向厂用电系统供电。厂外备用电源按核安全要求,核电站设计了22OKV厂外备用电源,在施工调试阶段作为临时施工电源,在核电站投产后,该回路就作为核电站专用厂外备用电源。一旦主电源400KV/500KV失去后,220KV回路通过辅助变压器(AT)接入厂用电系统。柴油发电机组对6.6KV应急母线LHA和LHB,每段母线配置一台作为紧急备用电源的柴油发电机组。在厂外电源失去时,柴油发电机作为紧急电源,实施全厂的安全停堆。运行技术规范对LHP/Q系统可用性的要求岭澳二期核电站运行技术规范对相关可用性定义如下:柴油发电机的可用性:柴油发电机组是独立的,其启动与并网均自动进行。它保证一列专设安全设施母线的供电。柴油发电机可用,意味着柴油发电机日用燃油箱燃油储量大于或等于1.7m3、主燃油箱燃油储量大于39.5m3。输油装置可用以及柴油发电机厂房环境温度大于厂内电源的可用性:一般地说,如果满足以下条件,则认为厂内电源是可用的:LH配电盘的柴油发电机可用;相应的配电盘、实现功能所需的仪表及控制电源和自动切换功能可用。阳江核电站运行技术规范对柴油发电机在反应堆不同运行模式下可用性规定如下:1.在反应堆功率运行模式(RP)LHP/Q出现一个内电源不可用,记第一组I0,3天内机组开始向NS/RRA模式后撤;如果附加柴油机替代该不可用应急柴油机,则事件视为第二组事件。其维修期限应遵守替代期限。如果在替代期限内不可能修复,则开始向NS/RRA模式后撤。LHP/Q出现两个内电源不可用,记第一组I0,1小时内机组开始向NS/RRA模式后撤。2.蒸发器冷却正常停堆模式(NS/SG)LHP/Q出现一个内电源不可用,记第一组I0,3天内机组开始向NS/RRA模式后撤。如果附加柴油机替代该不可用应急柴油机,则事件视为第二组事件。其维修期限应遵守替代期限。如果在替代期限内不可能修复,则开始向NS/RRA模式后撤。LHP/Q出现两个内电源不可用,记第一组I0,1小时内机组开始向NS/RRA模式后撤。3.RRA冷却正常停堆模式(NS/RRA)动力电源要求主电源,辅助电源,LHP和LHQ,其中三个电源必须可用。当动力电源少于三路,计第一组I0,要求:①8小时内连接附加柴油机以替代故障的应急柴油机;②检修必须在3天内完成。*如果附加柴油机替代该不可用应急柴油机,则事件视为第二组事件。其维修期限应遵守替代期限。当只有三个电源时,不允许对要求的内电源进行预防性维修(由于机组应急柴油机的预防性维修导致机组供电电源为三个的情况除外);在机组的应急柴油机要求可用时,允许附加柴油机替代一台故障的应急柴油机以进行纠正性维修工作:①没有其它第一组事件;②机组的两台应急柴油机的维修年度总累计替换时间不超过14天。4.维修停堆模式(MCS)LHP/Q出现一个内电源不可用,记第一组I0。同时要求:①将一回路水位升至压力壳法兰面运行区间低水位以上;②检修必须在3天内完成。*如果附加柴油机替代该不可用应急柴油机,则事件视为第二组事件。其维修期限应遵守替代期限。LHP/Q出现两个内电源不可用,记第一组I0,同时要求:①将一回路水位升至压力壳法兰面运行区间低水位以上;②检修必须在8小时内完成;5.换料停堆模式(RCS)LHP/Q全部内电源不可用,记第一组I0,同时要求:①1小时内停止反应堆厂房和燃料厂房内的燃料操作;②检修必须在8小时内完成。6.反应堆完全卸料模式(RCD)LHP/Q全部内电源不可用,记第一组I0,同时要求:①1小时内停止燃料厂房的燃料操作;②检修必须在24小时内完成。

MTU柴油机工作原理MTU956柴油机是由德国MTU柴油机制造厂生产的四冲程高速大功率柴油机,该柴油机的整个工作过程由进气、压缩、做功、排气四个冲程组成,曲轴旋转两圈完成整个工作过程。简单的说就是柴油机首先借助压缩空气的推力使曲轴转动起来,曲轴带动进排气阀、活塞、喷油泵等部件工作,完成做功过程,带动发电机。其工作原理如下:2.1内燃机的主要名词(a)上止点(b)下止点图2活塞位置1.上止点:活塞距曲轴中心最远的位置如图2(a)。2.下止点:活塞距曲轴中心最近的位置如图2(b)。3.活塞冲程(S):上、下止点间的距离。4.压缩室容积(Vc):活塞位于上止点时,活塞顶部与缸盖间的容积,又称燃烧室容积。5.汽缸工作容积(Vn):活塞上、下止点之间的容积称为一个汽缸的工作容积,它可以用气缸直径D(cm)由下式表示:Vn=[π*D2/4]*S*103式中S——活塞冲程(cm)。6.汽缸的最大容积(Va):活塞在下止点时,气缸的容积,即气缸工作容积与压缩容积的之和:Va=Vh+Vc7.汽缸的总容积V,总排量:室内燃机所有汽缸工作容积的总和。即:V=Vh*I(L)式中i——气缸数。8.压缩比:汽缸最大容积与压缩室容积的比直称为压缩比。下图为四冲程柴油机的工作原理图。图3p-v图2.2进气冲程作用图4气阀重叠角进气冲程的主要作用是使汽缸内充满空气,为燃油的燃烧提供必要条件。在此冲程内活塞应从上死点向下运动,进气阀打开排气阀关闭,活塞下行将导致汽缸内压力下降从而吸入新鲜空气,直至活塞到达下死点进气冲程结束。2.3压缩冲程作用压缩冲程的作用是将汽缸内的空气压缩至燃油自燃温度。此冲程内活塞从下死点向上死点运动,该过程是需要消耗功率的,喷油泵在上死点前10度开始向汽缸喷油,雾化良好的燃油与高温空气混合燃烧,进入做功冲程。2.4做功冲程作用做功冲程是柴油机产生功率的唯一过程,燃油和高压气体在汽缸内混合燃烧,使汽缸内温度压力急剧上升,高温高压燃气推动活塞下行,活塞通过连杆带动曲轴旋转,从而将功率传递给发电机。活塞从下止点向上止点运行,气缸内的空气受到压缩,随着气缸容积不断缩小,空气的压力和温度也就不断上升,而柴油机缸内温度只要达到270℃-290℃柴油机转速大于70转柴油机燃烧过程包括燃料的化学能转化为热能和热能转化为机械功的能量转化过程,燃料化学能转化为热能是个复杂的物理化学过程,转化的完善程度,即燃烧的好坏,由供应燃油时间、燃油雾化质量及燃料与空气充分混合的程度等因素决定。2.5排气冲程作用做功冲程结束后,活塞从下死点向上运动,排气阀打开进气阀关闭,完成做功的废气通过排气阀进入排气管,但此时的废气温度仍高达700℃2.6换气过程分析上述换气过程是处于理论状态下,实际上为使柴油机工作的更加平顺,能耗率更低,人们对柴油机的配气过程进行了相应的优化。根据气体流动的特点,可以把换气过程分成自由排气阶段、强制排气阶段、进气过程及燃烧换气过程。A、自由排气阶段:在做功冲程活塞下行至接近下死点位置时,废气的温度压力下降,已经不能达到推动活塞继续下行的作用,为了避免活塞由下止点向上止点进行排气时,产生过大的阻力而导致排气不完全,因此排气阀在下止点前67°提前打开。此时尽管已处于膨胀过程的尾声,但气缸内燃气压力仍处于相对较高的水平,因此废气经排气阀迅速流向排气总管,使气缸内的压力下降到或很接近排气总管的压力,在此阶段中,从气缸内排出的废气量与柴油机转速无关。B、强制排气阶段:这一阶段,气缸内废气被上行活塞强制排出,气缸内的平均压力要比排气管内的压力高一些,压力差主要来自于排气阀及通道处产生节流效应,废气流速愈高,此压力差值愈大,其数值每时每刻都在变化,这是由于气体通过排气阀的流量也随时间而变化的结果。同时,在自由排气阶段中排气管内引起的压力波,会在排气管中往复反射,并波及到气缸内部,使气缸内的压力上、下波动。当排气门关闭时,强制排气阶段结束。柴油机的排气阀是在上止点后39°曲轴转角时关闭的,如果没有这个排气迟关闭角,即在上止点时关闭,会使排气冲程临近终了时,产生较大的节流作用,气缸内的压力又会上升,使排气耗功和残余气量增加,有了排气迟关闭角不但可以减少耗功,而且还可以利用排气管中气体的流动惯性把气缸内的废气继续吸出,并通过新进气吹扫汽缸,达到降低废气余量的目的。C、进气过程:进气阀在上止点前41度打开,由于有了这个进气提前角,使燃烧室开始进气时,进气门已提供了一定大小的流通截面,但进气提前角度过大时,会使气缸内的废气倒流到进气管中。进气过程一直持续到下止点后61度才关闭,如果没有这个进气迟闭角,即当活塞到达下止点时,进气门完全关闭,则会因为进气通道严重节流作用,而使进气管内流动气柱的惯性无法利用,这样不但会使气缸内吸入的新鲜空气减少,而且会因过大的节流,使气缸内负压增大,增加了吸气所耗的功。D、进排气阀门叠开及燃烧扫气过程:由于进气阀提前开,排气阀后关闭,使活塞经过上止点前后的一段时间内出现进、排气阀同时打开的情况,进排气阀叠开所占的曲轴转角,称为“进排气阀叠开角”。此阶段内进气管、燃烧室和排气管,三者相互沟通,由于进气管内压力高于排气管内的压力,增压空气流入气缸,把残留在燃烧室内的废气清扫出去,还可以降低活塞、缸套、缸头排气门的热负荷,降低废气温度,改善增压机涡轮叶片的工作条件,提高涡轮机叶片工作的可靠性。但过分增大重叠角,不仅加大了扫气所消耗的功,而且在低工况时,容易发生废气倒流,进入进气管的情况。

MTU柴油机结构介绍3.1机体简介MTU956柴油机机身净重20.7吨,共20缸V形结构,总长约5670mm,机体用球墨铸铁制成,以保证足够的刚度。钢制的轴承盖装在轴承座中,依靠侧壁与机体配合定位。主轴承盖垂直方向用纵向拉紧螺栓,水平方向用横向拉紧螺栓固定在机体的中分面上。曲轴由十三个滑动轴承支承在由机体中分面下轴承座和主轴承盖组成的主轴承孔中,并在曲轴输出端用一个由凸缘衬套和向心推力轴承组成的止推轴承实现轴向定位。两根凸轮轴布置在机体中位置较高的地方,这样可缩短推杆,从而有助于提高配气机构刚度。由特种铸铁离心浇铸成的湿式缸套从机体上方装入,每只缸套上用凸肩密封,下方用密封环密封。排气管是带绝热层的分段焊接结构,布置在V型夹角内。发动机回水管,五个双级增压器(A侧两个B侧三个)和进气总管都布置在V型夹角内,进气处有六个进气过滤器对气体进行过滤。主轴瓦和连杆大端采用目前世界上先进的钢背铝基沟纹轴瓦。即把用以保持良好磨损性能的软质成分和用以保证高疲劳强度与耐磨能力的硬质成份在轴瓦表面上予以适当的隔开,轴瓦表面上形成沟槽(软质成份)和纹带(硬质成份),这种轴瓦比常用的铜铝合金或铅锡合金瓦的寿命要延长5倍以上。连杆形式采用并列连杆结构,使曲轴受力均匀。活塞组件采用组合式活塞,为保证活塞的冷却,活塞内部铸有冷却油槽,由专门的活塞冷却油喷嘴连续不断地喷入滑油,以带走活塞顶大部分热量,降低活塞热负荷。3.2曲轴箱1曲轴箱12连接螺母2密封圈13曲轴轴承3密封圈14活塞冷却油喷嘴4汽缸套15活塞冷却油主油道5观察孔门16运动件润滑油道6凸轮轴检查盖板17凸轮轴承7防爆孔门18从齿轮箱来的活塞冷却油8从冷却水导管9十字交叉螺栓a缸头润滑油10去主润滑油泵b缸头冷却水11连接螺栓曲轴箱是柴油机的基础,由固定在机身内部的传动齿轮机构、辅助安全装置、缸头、机身等组成,为了保证机身的稳定,曲轴箱被布置在曲轴中心线以下。左右两侧汽缸中心线成60度布置。曲轴箱与废气涡轮增压器的进气管线相连,以转移从活塞环中窜入曲轴箱内的气体。轴承盖被横向和纵向的螺栓紧固在曲轴横断面处,曲轴安装在轴承上,每侧两根钢制管道是机体内的主冷却15和润滑16油通道,而用以冷却活塞的喷嘴被螺钉固定在润滑油管道15的底部。为了检查运动部件的状态,在机身的两侧设计了观察孔门5,其中AB两侧各设置两个防爆孔门7,以防止曲轴箱超压。凸轮轴安置在曲轴箱的17位置,齿轮系安装在柴油机自由端,在机身最底部的是承油盘,它为柴油机的运行提供其所需的润滑油。3.3主要零部件介绍3.3.1防爆孔门(代码:165/166/167/168VH)1、阀盖2、弹簧3、阀瓣4、O形圈5、防火丝网6、孔门端盖开启压力:0.20+0.03/-0.01bar流通面积:71cm2描述:该安全阀由阀盖、阀瓣、防火丝网等组成,与观察孔门安装在一起构成防爆孔门,其开启压力由弹簧的预紧力控制。防火丝网旋在防爆孔门的内部,用以防止火星喷出。如果发生曲轴箱超压,曲轴箱内压力达到阀门的开启压力时,防爆孔门打开,待曲轴箱内压力恢复正常后,在弹簧回复力作用下,该阀自动关闭。3.3.2曲轴箱呼吸器:1、压缩空气室2、进气流道3、进气气室4、曲轴箱呼吸气室5、回油孔6、虹吸管a.进气b.曲轴箱混合油气描述:曲轴箱呼吸器与压气机的进气相连,在曲轴箱内形成微负压,压气机把油气混合气体从曲轴箱的吸入管线b处吸到进气气室和压缩空气气室之间的凝结机构中,混合气中的油粒子会被分离到凝结机构中冷凝,凝结后的油通过回油管道(虹吸管)送回到曲轴箱中。3.3.3传动齿轮系:1、曲轴齿轮2、大二级传动齿轮3、小二级传动齿轮4、凸轮轴惰转齿轮5、凸轮轴惰转齿轮6、凸轮轴驱动齿轮7、凸轮轴驱动齿轮8、主机冷却水泵驱动齿轮9、供油泵驱动齿轮10、调速器驱动齿轮11、增压空气冷却水泵驱动齿轮12、润滑油泵惰转齿轮13、润滑油泵驱动齿轮17、大调速器惰转齿轮描述:曲轴将柴油机活塞的往复直线运动转换成回转运动后,通过传动齿轮系带动冷却水泵、润滑油泵、输油泵、凸轮轴等转动,以上所有齿轮都安装在曲轴的自由端。3.4运动件1、减震器2、齿轮1、减震器2、齿轮3、平衡重4、曲柄5、连杆6、活塞描述:运动件由曲轴、连杆、活塞组成,将燃料的化学能转化为机械能。活塞的往复直线运动通过连杆传递到曲柄销,进而转化为曲轴的旋转运动,减震器用来消除曲轴的振动,减少曲轴机械负荷。3.4.1曲轴1、齿轮2、曲轴3、轴承4、平衡重描述:曲轴将活塞的直线往复运动转化为回转运动,它为整体锻造,支撑轴颈为感应淬火后磨光。曲轴靠安装在曲轴箱上的滑动轴承支撑,并在驱动端设置了四点推力轴承以平衡轴向力。质量平衡是通过用螺栓固定在曲轴上的平衡块来实现的,润滑油通过主润滑油道润滑曲轴。在曲轴驱动端布置有连接法兰用以传递功率。曲轴减震器和用以驱动齿轮系的齿圈安装在曲轴的自由端。1、定时器2、上死点指示1、定时器2、上死点指示描述:上死点指示环和定时器一起安装在曲轴非驱动端,用以指示各活塞的位置。该部分对柴油机调速器的正常工作具有重要作用。3.4.2连杆连杆小端衬套连杆杆身连杆大端轴瓦连杆小端衬套连杆杆身连杆大端轴瓦定位销大端端盖连杆螺栓描述:柴油机左右两侧的连杆完全相同,切口形式为斜切,经模锻、全表面机加工并水平剖分而成。AB两侧对应两缸的连杆并排布置在曲轴的同一曲柄销上。在同一曲柄销上的两个连杆并列安装,相对运动。可被替换的轴瓦为上下分体结构,由销钉进行定位,轴瓦是靠来自于曲轴内部油路中的压力润滑油进行润滑的。连杆小端的铜轴瓦是靠压力嵌入小端孔作为活塞销轴承的。连杆大端盖靠螺栓固定在连杆上。3.4.3活塞组件1活塞顶1活塞顶2气环3定位弹簧销4刮油环5活塞裙6活塞销7螺纹衬套8连接螺栓描述:活塞组件由润滑油冷却,它由活塞顶和活塞裙等组成。在铝合金活塞裙上设置了一个圆柱形通口,用以安装活塞销。刮油环镶嵌在活塞顶与活塞裙之间,活塞裙内布置有冷却油道,钢制活塞顶用螺栓固定在活塞裙上,在活塞裙内部设置有螺纹衬套,以加强螺纹连接的安全性。三道气环布置在活塞顶外圈的三道凹槽上,以保证汽缸的密封和散热。浮动的活塞销由止推卡环定位,活塞销由流过活塞中央的冷却油进行润滑。活塞冷却油路如下:冷却活塞的润滑油通过喷嘴进入活塞裙部的润滑油道冷却活塞,然后从活塞顶中部的回油孔流出,进入连杆小端上部的润滑油腔,对活塞销进行润滑后回流至曲轴箱。3.4.4减震器描述:减震器的作用是通过弹簧片的变形来增加阻尼,用以平衡曲轴的扭矩。曲轴的扭矩和振动都是通过弹簧片进行衰减的。减震器的中心星形支架与外部构件通过板簧连接,弹簧片的一部分被紧紧的夹在中间构件内部,还有一部分被插在星形架上沿轴向分布的凹槽内。弹簧片与内部构件间形成了油腔,在柴油机运行期间,减震器内存在润滑油压。润滑油通过曲轴油道进入减震器内,然后回流至曲轴箱承油盘。当有扭矩或振动传递时,弹簧片变形,弹簧片的内外圈间产生相对运动,致使弹簧片与内部构件间的油室空间发生波动,油室内的润滑油受挤压从端盖上的油孔排出,这样内外圈间的相对运动就会被阻滞,扭矩或振动就被衰减消除了。内部构件限制了弹簧片的形变量,因此减震器可以在短时间内消除曲轴扭矩及振动。O环弹簧片O环弹簧片中间结构端面法兰内部星形架盖板a.润滑油3.4.5缸头外弹簧2、内弹簧3、密封圈4、喷油器阀门夹头6、上弹簧座7、缸头8、下弹簧座进油管10、密封圈11、固定螺母12、回油管进气阀14、进气阀导向15、密封圈16、排气阀排气阀导向a、冷却水入口b、燃料入口c、空气入口d、排气描述:分体式缸头被螺栓紧固在曲轴箱上,曲轴箱与缸头间由铜垫片进行密封,油路和冷却水路又由橡胶密封圈进行密封,缸头上表面由缸盖进行密封,每个缸头上有两个进气阀和两个排气阀分布在喷油器的周围,进气阀和排气阀安装在下弹簧座上,喷油器安装在气阀中间的孔内,与缸头油道间用密封环进行密封。每个缸头都有一个减压阀,每一侧活塞组布置一个启动空气分配器。3.4.6下弹簧座1、O形圈(仅排气阀)2、下弹簧座1、O形圈(仅排气阀)2、下弹簧座3、蝶形挡圈4、压盖5、导向圈6、止动环7、弹簧座体8、球轴承9、弹簧10、阀门开位置11、阀门关位置描述:下弹簧座的作用除了支持弹簧外,主要是旋转气阀,避免气阀受热不均或阀座积碳。该弹簧座由带凹槽的环形座体以及弹簧、钢珠、压盖等组成。在座体内的每个凹槽内布置有一个钢珠,当阀门关时,钢珠被凹槽内的弹簧顶在凹槽最高位置(如11),一个内凹的蝶形垫圈安装在环形座体与压盖之间,由压盖将弹簧的形变传递到蝶形垫圈上。动作过程:如果气阀打开,弹簧增加的弹力会使蝶形垫圈变平,然后蝶形垫圈将其压力传递给钢珠使其产生向压缩凹槽内弹簧方向的运动(如10),弹簧座的旋转量应为钢珠旋转距离的两倍。与此同时,由于凹槽内弹簧的存在就使气阀弹簧传给蝶形垫圈的形变得到了恢复并转化为滑行运动。摩擦力使压盖跟随蝶形垫圈一起旋转,压盖带动气阀弹簧,弹簧再传递给上弹簧座,从而带动气阀旋转。当气阀关闭时,蝶形垫圈的形变被释放,钢珠被凹槽内的弹簧压回至其初始位置,但不带动蝶形垫圈旋转。3.4.7减压阀1、减压阀2、缸头描述:该减压阀处于缸头上右侧,阀门由处于缸头上的孔、阀杆和阀座等组成。当阀门关闭的时候,锥形的阀杆被压在缸头上的孔道内,防止压缩空气从孔道内泄漏。当阀门打开的时候,阀杆被提升至较高的位置,阀门打开,空气从燃烧室内通过减压阀排出。3.4.8气阀齿轮1、排气摇臂2、摇臂销支撑机构3、摇臂销4、气阀间隙调整螺钉5、进气摇臂6、凸轮轴端盖7、喷油泵8、导向轴9、挺柱10、摇臂11、滚子套筒12、密封件13、凸轮轴14、止推板15、凸轮轴驱动齿轮描述:阀动机构包括机体上所有保证进排气阀正确动作的装置。每一侧活塞组有各自的凸轮轴。凸轮轴的自由端由两个螺栓固定在曲轴箱上,它由曲轴直接驱动,推动气阀挺柱、顶杆和摇臂以及喷油泵的摇臂等。为减少凸轮轴的扭矩和振动,在机身的右侧凸轮轴的驱动端安装了减震器。1、端盖2、减震器壳1、端盖2、减震器壳3、减震器4、曲轴箱5、凸轮轴6、传动轴挺杆由凸轮驱动,设计有一套筒结构,用以导向顶柱。顶柱将挺杆的运动传递给气阀摇臂。在摇臂支架上布置有两个气阀摇臂,长的气阀摇臂是排气侧,短的气阀摇臂是进气侧,摇臂轴定位在缸头上的两个摇臂支架上,由开口销进行定位。在摇臂上的调整螺钉用以调整气阀间隙,润滑油通过齿轮箱上的油口进入凸轮轴,摇臂的润滑油来自于凸轮轴轴承。挺杆由缸头上的润滑油来润滑。3.4.9凸轮轴减震器1、侧板2、法兰1、侧板2、法兰3、弹簧片4、内部构件5、O形环6、星形架a、润滑油描述:该减震器与曲轴减震器完全相同,这里不再叙述。3.5柴油机控制柴油机由电子调速器控制,传动机构将调速器的控制信号传递到喷油泵,速度传感器记录曲轴和高压涡轮增压器的速度,将该信号传递到电子调速器,作为调速依据。3.5.1电子调速器(电液式)代号:100UC1、控制杆位置监测器2、液压助力机构1、控制杆位置监测器2、液压助力机构3、电子执行器描述:电子调速器控制调速器执行机构并作用在喷油泵的调节齿条上。调速器安装在机体的自由端,由电子执行器和液压助力机构组成。控制杆位置监测器安装在调速器的顶部,用以记录控制杆的位置以及为柴油机控制系统提供有价值的数据。调速器结构及功能复杂,在后面会有更详细的介绍。3.5.2传动装置(此部分由于杆状零件太多,用词不太确切)1、调速器2、联轴器3、传动杆4、连接机构5、喷油泵6、泵体7、柱塞8、驱动器9、驱动器衬套10、安全控制杆11、铰接式连接12、油门控制杆13、油门回复机构14、中央杠杆描述:调速器通过调整柱塞副的位置决定着喷油泵的喷油量,连接机构4安装在齿轮箱上,油门控制杆12固定在曲轴箱外侧,位置在凸轮轴的上方,用以传递油门控制杆运动的传动杆3被设计成类似安全控制杆10的结构。如果作用在传动杆3上的偏转力矩超过3.5Nm,积分弹簧被压缩,引起安全控制杆10动作,切断调速器传动机构与喷油泵的联系。利用弹簧的反弹力(1.6Nm)将传动杆恢复其初始位置,油门回复装置通过连接机构4作用在机身两侧的调节杆上,从而使喷油量为零。3.5.3涡轮增压1增压器组A15增压器组B12增压器组A23增压器组B3N低压涡轮增压器4增压器组B2H高压涡轮增压器描述:柴油机装备有二级涡轮增压系统,涡轮增压系统由五组增压机组成,每一组增压机又分为第一级增压和第二级增压,涡轮增压机组安装在机身上方的排气管处,其是否投运取决于柴油机的功率。涡轮机安装在冷却水室和排气管上方,该冷却水室用以保证涡轮机轴承的冷却。将涡轮机安装在排气管的正上方是为了降低热损耗,并且可以保证机身外侧的温度达到相应的标准。3.5.3.1高压级涡轮增压机(代码:300/302/304/306/308CO)1涡轮蜗壳11密封环支撑2涡轮转子12推力轴承3隔热板13轴封环4阻热盘14轴承衬套5轴承座6轴承室7密封空气逆止阀a空气8压气机蜗壳b排气9进气流道c润滑油10压气机转子d冷却水描述:高压级涡轮增压机由涡轮机和压气机组成,机身总重45kg,最大转速58000rpm,由德国MTU,Friedrichshafen公司生产,型号ZR170/087,该机分为涡轮,轴承室和压气机三大部分。涡轮机由螺栓和垫片固定在与轴承室固定在一起,压气机及其进气室也固定在轴承室上,压气机和轴承室都是靠水冷的。转子由焊接在轴上的涡轮2和用螺栓固定在轴上的压气机叶轮10组成,安装在轴承室内的轴承衬套14上,且在轴承室两侧布置有推力轴承,以消除轴向力对涡轮增压机的影响。柴油机润滑油系统的压力油在润滑轴承套的同时也对轴承室及转轴进行了冷却。转轴上的轴封环13用以阻止轴承室润滑油进入涡轮机和压气机的进排气管,同时也防止两侧的进排气穿过轴承造成进排气窜气。在压气机叶轮后面布置有一个密封空气逆止阀,开启压力为0.1bar,其作用是将压气机内具有一定压力的空气引出,用以加强密封环的密封效果。隔热板3和阻热盘4的作用是防止涡轮机侧轴承过热。运行:部分气缸排气首先进入高压级涡轮增压机的涡轮机侧,再通过低压级涡轮增压机,利用排气热能推动涡轮机转子从而带动压气机转子转动,吸入新鲜空气并对进气进行压缩,进气先被低压级涡轮增压机的压气机压缩并进入低压中冷器进行冷却后,再进入高压级涡轮增压机进行二级压缩。3.5.3.2低压级涡轮增压机(代码:301/303/305//307//309CO)1涡轮蜗壳11密封环支撑2涡轮转子12推力轴承3隔热板13轴封环4阻热盘14轴承衬套5轴承座6轴承室7密封空气逆止阀a空气8压气机蜗壳b排气9进气流道c润滑油描述:从上图可以看出,低压级涡轮增压机与高压级涡轮增压机结构基本相同,两者运行方式也完全一样,因此这里不再叙述。唯有型号上有部分区别,该机型号为ZR210/001,机身重90kg,最大转速35000rpm。柴油机主要系统应急柴油发电机组是核电站厂内独立的应急电源。当厂用工作电源和厂外备用电源同时失去时,柴油发电机组可以为应急厂用设备(按带载程序自动地接上各个负荷,所带设备有21台泵、3台制冷机组,具体是JPP2台泵、RCV3台泵、EAS2台泵、RIS2台泵、SEC4台泵、ASG2台泵、RRA2台泵、RRI4台泵、一回路稳压器加热装置、3台制冷机组、核岛、常规岛主要照明)提供电能及应急照明,在正常或事故工况下使反应堆安全停堆,以确保电站的核安全以及人员、环境的安全,并防止主要设备损坏。该机组不用来提供厂用尖峰负荷或其它非应急用电。MTU柴油机主要系统主要分为:燃油系统、润滑油系统、冷却水系统、进排气系统、启动空气系统、仪表及控制系统。下面对各系统及主要设备进行简要介绍:1高压中冷器7低压级废气涡轮增压器2紧急切断空气阀8低压中冷器3增压空气预热器9支撑室Carrierhousing4进气联箱10涡轮机进气弯管5排气歧管11补偿管6高压级废气涡轮增压器1.1进气系统描述:安装在机体上的低压级涡轮增压机从进气过滤器处吸气,进气被压缩后流入下游的低压中冷器进行冷却后进入高压级涡轮增压器,进气从高压级涡轮增压机出来后,进入高压中冷器,增压空气预热器和紧急切断空气阀安装在空气未进入进气联箱前的位置。废气的热能被回收用以驱动压气机,用来控制涡轮增压机开启顺序的进气流量控制阀安装在低压涡轮增压器压气机的进气口处,当柴油机未启动时,所有的进气流量控制阀都是关闭的,在柴油机启动后进气流量控制阀会通过废气涡轮增压机启动顺序控制系统根据柴油机的运行状态进行启闭。中冷器冷却进气的目的是使进入气缸的空气量增加,供给更多燃料燃烧所需的空气,这样就能在气缸容积不变的情况下,增加柴油机输出功率。增压空气预热器是在柴油机启动、空载或特殊工况下对进气进行加热,在这些工况下该热量可以改善柴油机的运转状态。预热器由压力开关控制,当增压空气压力达到限值时,预热器关闭,在增压空气压力下降时,预热器自动投入运行。紧急切断气源阀安装在预热器与进气联箱相接处,用来紧急切断气源停车。进气联箱布置在机体的左右两侧,与各缸头用弯管相连。1.1.2排气系统描述:柴油机的排气是通过弯管流入恒压排气室恒压流道,恒压排气室内的排气通过排气流量控制阀引入高压涡轮机做功,从高压涡轮机中流出的废气以最短的路线被引入低压涡轮机继续做功,最后废气汇入排气总管经排气消音器排入大气,恒压排气室和其冷却管线一起安装在柴油机V形夹角内。高低压级废气涡轮增压机在排气室内呈90°排列,这样排列的目的是将发热元件集中排列便于冷却,缩短排气进入涡轮机的路线。Thehotcomponentsareshieldedfromtheliquid-cooledcarrierhousingoftheexhaustturbochargerandformagastightcapsuleconstruction.用以控制涡轮开启顺序的排气流量控制阀安装在高压涡轮机前,在缸头与恒压排气室之间接触面处的波纹管及垫片,是为了抵消两密封面的形位公差,保证密封效果。1.1.3空气过滤器(代码:300/302/303/304/305/306FI)1、滚花螺母2、滤芯1、滚花螺母2、滤芯3、支架技术参数:制造商:Mann&Hummel流动阻力:滤网未污染时为6mbar空气流量:每个滤芯100m3描述:该空气过滤器为干式过滤器,用以过滤柴油机的进气,三个过滤器垂直安装在支架上。运行:空气从过滤器外侧进入内侧,通过进气管线进入废气涡轮增压机的压气机入口,这样空气中悬浮的微粒就被留在了滤芯上。1.1.4高压级中冷器(代码:305/306RF)1、上游水箱2、冷却水入口1、上游水箱2、冷却水入口3、冷却水出口4、垫片5、隔板6、下游水箱7、冷却器芯8、散热管9、散热片10、盖板技术参数:制造商:Behr,Stuttgart型号:KS889版本:耐海水运行参数:交叉流动模式厂家测试压力水侧:热态下为水压9.0bar大修水侧试验压力:压缩空气侧压力0.5bar描述:中冷器主要由冷却器芯、两个冷却水箱和两侧盖板组成,冷却器芯又由两部分组成包括散热管和散热片,散热管安装在管板上,金属散热片被压装在散热管外侧,侧盖板用以密封压缩空气,而水箱则用来密封冷却器芯内的冷却水,冷却水箱内部设置了一个隔板将冷却水的进水与出水分开,水箱、侧盖板以及冷却元件用螺栓连接在一起并用密封带进行密封。柴油机的低温水从上图所示的冷却水入口进入中冷器,首先经过中冷器下部的散热管,然后通过下游的冷却水箱向上进入上部的散热管线,最后从上游的冷却水箱返回。运行:增压空气沿垂直于散热管线方向流过冷却器芯,靠与散热管及散热片的对流换热完成冷却过程。1.1.5低压级中冷器(代码:300/301/302/303/304RF)1、上游水箱2、垫片1、上游水箱2、垫片3、隔板4、下游水箱5、冷却器芯散热管散热片侧盖板冷却剂入口冷却剂出口技术参数:制造商:Behr,Stuttgart型号:KS889版本:耐海水运行参数:交叉流动模式厂家测试压力水侧:热态下为水压9.0bar大修水侧试验压力:压缩空气压力0.5bar描述:从技术参数的介绍中我们可以看出,该中冷器除大小与高压中冷器不同外,其他部分基本完全相同这里不再叙述。1.1.6紧急切断气源阀(代码:300/301VA)1过渡段11转轴2电磁阀12润滑油注入孔3制动连杆13进气联箱4传动杠杆14密封圈5连杆15阀座6限位开关16转轴锁紧装置7阀瓣17推力销8键18弹性元件9轴承19防护帽10密封圈技术参数:制造商:MTU,Friedrichshafen描述:紧急切断气源阀用以在柴油机失控时防止引擎过热。安装在柴油机两侧的增压空气预热器的连接管线过渡段部位,阀瓣安装在由轴承衬套支撑的转轴上,限位开关和电磁铁位于阀体外侧,加油嘴用以润滑阀瓣轴承。运行:当电磁部分接到控制系统的关闭信号时,电磁铁通电,传动连杆4解开连杆5处阀门限位锁,空气阀由重力自动关闭,从而截止进入气缸的空气。这种停机方式要比切断燃料迅速,如果柴油机是通过切断空气停机,那么必须分析产生该停机信号的原因,在柴油机再次启动时,要先将该阀门开启,否则柴油机是无法启动的。限位开关6用以监控紧急切断气源阀的位置。手动控制:紧急切断气源阀也可以通过手动控制传动连杆4进行紧急关闭,在动作左侧(或右侧)传动连杆关闭紧急切断气源阀的同时,阀位信号传递给限位开关,限位开关又激活右侧(或左侧)的电磁铁,将右侧(或左侧)的阀门关闭,并将信号传递给柴油机调速器处的电磁阀。1.1.7疏水管线技术参数:制造商:MTU,Friedrichshafen描述:疏水管线和截止阀安装在高压级增压气体管线以及低压级中冷器固定支架上。引擎运行时,截止阀被来自涡轮启闭顺序控制系统的压缩空气保持关闭状态,当引擎停运时,截止阀打开,将压缩空气冷却时凝结下来的水排放出去。如果发现有大量水从该管线排出,那就说明对应的中冷器存在泄漏。1.1.8二级增压1高压级涡轮增压机3蓄能器2进气流量控制阀4排气流量控制阀1进气流量控制阀6去柴油机冷却水预热器的二位三通阀2蓄能器7阀块3排气流量控制阀8二位五通电磁阀4凝结水排放管线阀门5增压空气进气管线技术参数:制造商:MTU,Friedrichshafen阀门类型:气动运行:气动—机械动作气压:min.4.5barmax.7.0bar描述:涡轮启闭顺序控制系统主要控制涡轮机的进排气流量控制阀,进排气流量控制阀根据引擎的功率水平来开启与其数量匹配的涡轮机数量,这样可以使涡轮增压机在最佳功率状态运行,使增压空气的压力更大并可以在部分功率运行时减少油耗。每一个涡轮增压机组装备有一组进排气控制阀,用以控制相应涡轮增压机的运行和停止,进排气控制阀被蓄能器控制,蓄能器被一阀组控制,根据引擎运行状态,涡轮启闭顺序控制系统控制在阀组内的二位五通电磁阀,使压缩空气进入蓄能器,从而打开进排气流量控制阀,与此同时,疏水管线阀门被压缩空气驱动关闭。当电磁阀失电,进排气流量控制阀关闭,涡轮增压机停运。1.1.9排气消音器(代码:300ZI)1矿棉2收集器1矿棉2收集器3清洁孔4涡流装置5排水孔a排气入口b排气出口技术参数:制造商:Grünzweig&Hartmann,Friedrichshafen型号:MF4530MA06-106-1声衰减:35dB(A)重量:约3670kg描述:火花和烟灰在涡流装置内被分离,排烟管内部的叶片将刮掉排气流过离心涡流装置时留在其内壁上的燃烧残余颗粒,在离心涡流装置周围布置有收集器,在不受排气气流影响的条件下将残余颗粒收集起来,消音器的连接是以节流原理设计的,排气通过横截面积不变的钢制孔板进入消音器,耐热矿棉作为消音材料吸收排气声波的能量,其原理是在气流经过矿棉时产生摩擦,将排气的声能转化为热能,从而降低噪音水平。1.1.10增压空气预热器(代码:200/201EX)1冷却水入口6水箱2冷却水出口7换热器座3水箱8换热管4垫片9换热片5隔板10侧盖板技术参数:制造商:Behr,Stuttgart运行:跨逆流模式允许超压值:水侧:6.0bar空侧:4.5bar维修后的实验压力:在冷却水正常情况下为0.5bar描述:散热器核心部分由两个主要部件组成,散热管线和散热片。散热管安装在管板上,由钢金属片组成的散热片压制在散热管上,侧盖板密封热交换器内的空气,水箱则用来密封冷却水,隔板是铸造在水箱上的,用以将冷却水分为进出两部分,水箱、侧盖板和冷却部件被螺栓连接成一个整体,其各个密封面由平垫片密封。柴油机冷却水由冷却剂入口进入上游水箱后,首先进入低位的半个热交换器,然后经下游水箱进入上部冷却水管,最后离开热交换器。运行:增压空气从散热片中间流过热交换器,吸收冷却水的热量1.1.11供油设备1缸头7高压油管2喷油器8管套3燃料供油管线9回油管4喷油泵10润滑油注入管线5推力垫11进油管6连接法兰12燃料泄漏收集管线描述:引擎的每个气缸都有其各自的喷油泵,安装在缸头的右侧,曲轴箱的上表面处。凸轮轴上的喷油控制凸轮通过挺杆和曲柄连杆机构控制喷油泵,挺杆与喷油泵上的球形凹槽相配合,柴油机润滑油通过润滑油注入管线10进入到喷油泵体内,润滑喷油泵的曲柄连杆机构、球形凹槽和喷油泵体等,润滑油首先润滑曲柄连杆机构的轴承基座,然后通过曲柄连杆机构内部的油孔和挺杆流向较低的部位。高压油管和缸头内的燃料供油管设计成套管结构,将喷油泵和喷油器连接起来,喷油器安装在缸头上,泄漏的燃油通过铸造在缸头上的油孔流入燃料泄漏收集管线。1.1.12喷油泵1泵顶法兰10压缩弹簧19齿轮2出油阀11中间法兰20阀座3密封圈12控制盘21泄压阀4销13中间环22过滤器5泵体14止动环a燃料入口6挡板15挺杆b燃油回流7柱塞套16球形凹槽c燃油泄漏8柱塞17垫片d润滑油入口9弹簧座18承压盘e去喷油器技术参数:制造商:Bosch,Hallein型号:PF1/0Y/240描述:该喷油泵为机载柱塞泵,它根据柴油机的运行状态,在准确的时间,将适量清洁有一定压力的燃油通过喷油器雾化后送入汽缸进行燃烧,喷油泵的柱塞由凸轮轴上的喷油控制凸轮进行控制,调速器则通过转动油门杆带动喷油泵柱塞有效行程控制机构的曲柄连杆来转动柱塞,进而控制柱塞的有效行程。泵体的上部布置有燃油吸入腔和为泵芯支撑用的垂直孔道,泵体的下部由压缩弹簧孔道、弹簧座、承压盘和带着控制盘和球形凹槽的挺杆组成。布置有减压阀、出油阀以及压力油道的泵顶法兰1安装在泵体的顶端,中间法兰11安装在泵体的最底端,用以导向喷油泵的挺杆。挺杆由柴油机润滑油系统润滑。泵芯由柱塞和柱塞套组成,柱塞和柱塞套是精密偶件,失效时必须同时更换,燃油的进回油孔、燃油泄漏回收孔以及润滑油孔都布置在柱塞套上,柱塞的末端呈凸缘状,用以和控制盘12的内孔配合。润滑油连接管线上布置有过滤装置,柱塞部分的润滑油来自于阀动机构的滑油系统。喷油泵的运行:最大供油量时柱塞的位置:1、2、3部分供油量时柱塞的位置:4、5供油量为0时柱塞的位置:6喷油泵的柱塞位置是由凸轮轴通过曲柄连杆机构和挺杆不断运动来控制的,挺杆套筒上的弹性元件保证挺杆、曲柄连杆机构和凸轮轴的持续连接状态,喷油泵按螺旋控制法则运行,柱塞上部边缘是直的,用以决定供油开始的时间,柱塞下部边缘是螺旋状的,用以决定供油结束的时间,为防止在柱塞的端面处存在受力不均,柱塞的上下边缘的位置为相对称的,以平衡轴向力。当柱塞的位置如图1时,柱塞上部的空间充满着燃油,且此时进回油口相连,柱塞未给燃油压力,供油未开始;当柱塞继续上行,柱塞的上边缘将进回油孔关闭(如图2、4),供油阶段开始,柱塞压缩燃油,使燃油压力高于出油阀的开启压力,此时燃油从出油阀流出进入喷油器,直至柱塞上行至其下边缘高于回油孔时(如图3、5),油压通过回油口释放,出油阀关闭,供油结束;当柱塞转动到如图6的位置时,柱塞的上部油腔与回油口总是相连,因此无论柱塞如何运动,都不会给喷油器供油。泵的燃油入口处挡板(如喷油泵零件6)的作用是防止燃油长期冲击柱塞套,造成柱塞套的腐蚀。Bafflescrewsareinstalledinthepumphousingintheareaofthepumpelementtransverseborestopreventerosionatthehousing.1.1.13燃油泵的出油阀和减压阀1输油孔1输油孔2出油阀3恒压安全阀4阀座5O环6减压阀7泄油孔8限流器9连接法兰描述:被柱塞泵加压后的高压燃油顶起出油阀阀瓣进入通往喷油器的高压油管,减压阀保持关闭。在供油过程结束时,出油阀关闭,减压阀打开降低高压油管内的压力,其目的是使喷油器的针阀迅速关闭,避免发生滴油现象。运行:在柱塞的下边缘打开回油口的瞬间,油压迅速降低,高压油管内的高压油以及出油阀的弹簧共同作用,关闭出油阀,这样高压油管中的压力就会继续维持在一定的范围,直至下次供油冲程开始。1.1.14喷油器1高压进油管10弹簧2套管螺母11喷油器体3密封圈12弹簧支撑4定位销13垫片5内衬14喷油器压块6针阀锁紧螺母15压紧螺钉7密封圈16针阀座8喷嘴17针阀9顶针技术参数:制造商:Bosch,Stuttgart喷嘴型号:KBA137U5针阀开启压力:400bar+8bar,特殊工况压力:380bar,维修后最小试验压力320bar,柴油机磨合试验最小开启压力喷孔型号:DLZ160UV3235233喷孔数量:6喷射夹角:160°孔径:0.72描述:喷油器是被压块压装在缸头上,它将喷油泵输送来的燃油喷入汽缸。喷嘴上均匀分布六个小孔,喷嘴由针阀和针阀座组成,针阀和针阀座是一对精密偶件,不能单独使用,在失效时要一起更换,针阀靠其顶部的锥形面密封,针阀体沿其圆周方向均布六个小喷孔,用以将燃油雾化后喷入汽缸。锁紧螺母6将喷嘴锁紧在垫片上,把垫片压紧在其后侧的平面上。运行:针阀被顶针9处的弹簧压紧在针阀座上,弹簧弹力的大小决定着针阀的开启压力,燃油从喷油器以及针阀体内部的管线进入针阀,当燃油压力克服了弹簧的弹力时,针阀上行,燃油喷入气缸。喷嘴由从针阀与针阀体之间泄漏的燃油润滑,这部分泄漏的燃油通过顶针上部的泄油孔进入高压油管套管,后沿铸造在缸头上的油道回到泄漏燃油回收管线。1双联式燃油过滤器10泄压阀2缸头11燃油泵3喷油器4喷油泵a燃料入口5高压油管b燃料回油6事故泄漏监测管线c去泄漏油储存箱7泄漏监测单元8泄漏油箱E排气阀9燃油手摇泵R逆止阀描述:燃油泵安装在柴油机的自由端,由曲轴通过齿轮系驱动,它从燃油预过滤器处泵取燃油并通过限压阀和燃油过滤器将燃油送入高压油泵中,高压油泵在调速器和凸轮轴的驱动下通过高压油管和喷油器将适量燃油喷入气缸,安装在高压油泵上的回油管将多余的燃油经回油热交换器冷却后送回日用油箱,在回油管线中设有定压0.5bar的逆止阀R,用以维持喷油泵高效运行所需压力。喷油泵和喷油器的泄漏油通过泄漏回收管线收集。喷油器以及管线内部的漏油都经高压油管套管回流至泄漏油储存箱,每个储油箱上都布置有探测器和溢流管,探测器用以探测泄漏量,而溢流管则是在储油箱满时将燃油溢流至主泄漏油收集管线。在柴油机停运时,可用手摇泵将燃油充满燃油管路,手摇泵与燃油泵共用一个进出油管。燃油管线排气阀安装在柴油机驱动端进油管处,左右两侧各有一个,用以将燃油系统内的气体排出。2.1供油系统1手摇泵13滚子轴承2逆止阀14齿轮3手摇泵输送方向15凸轮轴驱动惰转齿轮4中间法兰5燃油泵A手摇泵6溢流燃油B限压阀7溢流阀C燃油泵8燃油泵输送方向D燃油泵驱动9限压阀10输出轴

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