康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

性能特点和作用说明

柴油发电机冷却介质的组成和节温器的布置图

 

冷却系统的功用是使柴油发电机在所有的工况下都保持在适当的温度范围内。冷却系统要防止柴油发电机过热，也要防止冬季柴油发电机过冷。在冷态下的柴油发电机启动之后，冷却系统还要保证柴油发电机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。康明斯柴油发电机在部分载荷的情况下其冷却液的温度大约为105 ℃，在高速及高载荷的情况下冷却液温度保持在90 ℃左右。

 

一、水温的影响

 

1、柴油发电机过热的影响   

                     

（1）润滑油因为高温而变质，柴油发电机零件之间     无法保持正常的油膜；

（2）受热零件由于膨胀过大而破坏正常的间隙；  

（3）高温促使金属材料的力学性能下降，以致承受不了正常的负载；   

 

2、柴油发电机过热的影响   

                      

（1）缸壁温度过低导致燃油蒸发不良， 燃烧品质变坏；   

（2）润滑油粘度加大，无法形成良好的润滑油膜，磨擦损失加大；

（3）由于温度低而增加气缸的腐蚀磨损；

 

发动机水冷系统

 

二、冷却介质的组成

 

根据冷却介质的不同可以将冷却系统分为水冷系统和风冷系统，大型柴油发电机大都采用水冷系统，用以传递热量的介质为冷却液。冷却液是水与防冻剂的混合物，其中冷却液用水最好是软水，最常见的防冻剂是乙二醇，冷却液中水与乙二醇的比例不同，其冰点也不同，如下表所示。另外，防冻剂也有防止冷却液过早沸腾的附加作用，且其中含有防锈剂和泡沫抑制剂。GEN3柴油发电机的冷却液为50%的水和50%冷却液的混合，按照下表其冰点为-35.5 ℃，常压下的沸点为108 ℃左右。

 

冷却液的冰点与乙二醇质量分数的关系
冷却液的冰点 ℃	乙二醇的质量分数 %	水的质量分数 %	密度  (kg/m3)
-10	26.4	73.6	1.034
-20	36.2	63.8	1.0506
-30	45.6	54.4	1.0627
-40	52.3	47.7	1.0713
-50	58	42	1.078
-60	63.1	36.9	1.0833

 

三、节温器的布置形式

 

节温器模型图

 

1、节温器布置在出水口处：

 

当冷却液温度较低时，节温器大循环关闭，冷却液经过小循环流经水泵入口，柴油发电机迅速暖机。当冷却液温度达到石蜡融化温度时，节温器主阀门开启，高温冷却液流入散热器，散热器中的低温冷却液经由水泵直接泵入机体内部，低温冷却液再次对柴油发电机冷却。根据冷却液温度的不同，节温器主阀门升程不同，从而控制流经散热器大循环的冷却液流量，调节柴油发电机的冷却液温度。节温器动态控制这个过程中，如果散热器的冷却液温度很低，而且冷却液容量很大，那么这个动态控制时间会比较长，冷却液温度处于一定范围内波动。

 

节温器的这种布置方式，对冷却液温度感应敏感，调节迅速，但是如果发电机组柴油发电机在低温地带运行，环境温度较低，发电机组工况变化复杂，将会导致冷却液温度波动较大，调节周期较长，温度的波动会使柴油发电机冷却液带走更多的热量，造成一定的能量损耗，从而导致油耗升高。柴油发电机冷却液温度的波动情况可以通过节温器动态平衡时间来确定。由图3可以看出，在初始进水温度32℃下，柴油发电机暖机过程约为200s，冷却液温度波动约10℃。

 

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