Принцип работы бензогенератора: 404 Страница не найдена

Содержание

Бензиновый генератор — руководство для новичков

В чем разница между бытовыми и промышленными (профессиональными) генераторами, вполне очевидно. Первые предназначены для использования населением, вторые используются для электроснабжения промышленного оборудования. Также нет сложностей в определении разницы между переносными и стационарными электростанциями. Как правило, переносные генераторы имеют небольшую мощность (до 5 кВт) и предназначены в основном для бытового использования.

А вот определить разницу между двухтактными и четырехтактными приборами неспециалисту уже трудно. Двухтактные установки — это маломощные агрегаты, способные выдавать не более 1 кВт. Всё, что выдает больше мощности, комплектуется четырехтактным двигателем.

Что касается выбора между однофазным и трехфазным генератором, то для бытового использования вполне хватит и одной фазы. Дорогостоящая трехфазная электростанция предназначена для запитки мощного промышленного оборудования.

Наконец, о мощности бензиновых электростанций. Для бытовых целей вполне достаточно генератора мощностью до 4 кВт. Такой агрегат с лихвой обеспечит энергией не только частный дом, но даже небольшой цех или магазин. Правда, следует иметь в виду, что бензогенераторы малой мощности не рассчитаны на круглосуточную работу. После каждых 4 часов двигателю нужно давать перерыв, чтобы остыть.

Бензиновые генераторные установки, мощность которых находится в пределах 4-15 кВт, предназначены для снабжения торговых предприятий средней площади, а также строительных площадок и производственных цехов с небольшим количеством не очень мощных приборов-потребителей. Благодаря более прочной конструкции электростанции этого класса могут безостановочно работать весь день — 10 часов.

Мощные установки, способные генерировать более 15 кВт, используются для электроснабжения промышленных объектов, больших магазинов, а также офисных зданий. Устройства этого типа устанавливаются стационарно, часто в специальных помещениях или крытых павильонах.

Бензиновые, генератор, ndash, силовой, аппарат, который, вырабатывает, электроэнергию, счет, двигателя, внутреннего, сгорания, устройство, имеет, компактные, габариты, относительно, невысокую, стоимость, удобно, при, эксплуатации, такие, генераторы, имеют,

Бензиновые генератор – силовой аппарат, который вырабатывает электроэнергию за счёт двигателя внутреннего сгорания. Устройство имеет компактные габариты, относительно невысокую стоимость и удобно при эксплуатации. Такие генераторы имеют широкую область применения, могут использоваться как в быту: загородных коттеджах, дачных домах, на пикниках и в путешествиях. Принцип работы бензиновых генераторов основывается на явлении электромагнитной индукции, преобразовании механической (вращательной) энергии двигателя, которая образуется в ходе сгорания топлива в энергию электрического тока. В качестве горючего выступает бензин. Также, на сайте нашего интернет-магазина вы сможете найти дизельные генераторы любой мощности. 

Рассмотрим подробнее принцип работы бензинового генератора, на примере бензинового генератора Weima WM1110E:

    • Бензин заливают в специальную емкость
    • Во время работы генератора, по специальному бензопроводу в двигатель внутреннего сгорания поступает бензин
    • Перед тем, как попасть в двигатель, бензин проходит через специально установленный фильтр очистки, где происходит его очистка от всевозможных механических примесей
    • Через топливный насос агрегата под определённым давлением бензин попадает в карбюратор
    • В карбюраторе происходит перемешивание необходимого объёма бензина
    • В результате взаимодействия топлива с воздухом получается орючая смесь, которая поступает в цилиндры генератора
    • В цилиндрах топливо воспламеняется под воздействием работы свечи зажигания

  • При сгорании топлива, выделяется газ и приводит в движение поршень
  • Поршень приводит в движение коленчатый вал
  • Движение передаётся на ротор бензинового генератора
  • В результате вращения ротора, возникает переменное магнитное поле, в результате чего происходит образование электрического тока
  • Мощность получаемого заряда электричества зависит от количества витков обмоток статора
  • Данный показатель у многих бензиновых генераторов колеблется в пределах от одного до 12 кВт.

Аналогично работают и другие бензиновые генераторы, например бензиновый генератор Forte FG12E3. Генератор подключается к электрическому щиту на вводе электропитания в дом. Линию подачи питания оснащают защитой: автоматическим выключателем и другими приборами. Запрещено запитывать устройство от обычной розетке.

Когда запускается генератор необходимо отключать подачу питания от линии электропередач. Сделать это можно с помощью отключения вручную или автоматически при помощи электрического оборудования. Отличием устройств с системой автозапуска является мгновенная реакция на перебои напряжения в сети.

Альтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный)

Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе.

Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой.

Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами бензиновый генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей.

Все об альтернаторе

Для начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой.

Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора.  

Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные.

Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять.

Достоинства синхронного альтернатора

Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить дизельный генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.

Недостатки синхронного альтернатора

Главным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект.

Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно.

Преимущества асинхронного альтернатора

Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам инверторный генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.

Недостатки асинхронного альтернатора

Помимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника.

Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора.

Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронный

При выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе.

Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR.

Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.

Так же у нас на сайте Вы сможете найти большой выбор Бензиновый генератор AGT или Бензиновый генератор Iron Angel

Типы бензогенераторов и дизельных электрогенераторов

Типы электрогенераторов

· Выбор электрогенератора

· Подключение электрогенератора

· Эксплуатация бензогенератора

Сравнение дизельных и бензиновых электрогенераторов

Бензиновые и дизельные электрогенераторы - это устройства, преобразующие механическую энергию вращения вала двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию. Они используются в качестве временного или постоянного источника электропитания.

При разговоре об автономных устройствах, генерирующих электроэнергию, оперируют выражениями "электрогенератор" и "электростанция". Четкого разграничения между этими терминами нет, однако когда говорят об электростанциях, чаще подразумевают довольно мощные устройства (свыше 15-20 кВт), предназначенные для непрерывной работы. Когда же говорят об электрогенераторах, то имеют в виду сравнительно маломощные мобильные агрегаты, используемые в качестве резервного (аварийного) источника питания.

Про выбор электрогенератора читайте в статье http://tool-land.ru/elektrogeneratory-dlya-dachi-i-doma.php.

Принцип работы электрогенераторов основывается на явлении электромагнитной индукции, которое проявляется в следующем. При вращении замкнутого проводника в магнитном поле, в нем возникает электрический ток (электродвижущая сила - ЭДС). Величина ЭДС зависит от длины проводника, плотности магнитного поля, скорости его пересечения и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии.


Вращающаяся в магнитном поле рамка


Вращающаяся в магнитном поле рамка

Устройство бензиновых и дизельных электрогенераторов

В общем виде электрогенератор состоит из двигателя внутреннего сгорания со всеми системами, обеспечивающими его работу (топливным баком, воздушным фильтром, стартером, глушителем и пр.) и непосредственно самого генератора (альтернатора), состоящего из подвижной части (ротора, якоря) и неподвижной (статора). В генераторе ЭДС возбуждается не во вращающихся в неподвижном магнитном поле проводниках, как на рисунке выше, а наоборот - в неподвижных проводниках (в обмотке статора) за счет вращения магнитного поля создаваемого ротором.


Вращение магнитного поля у проводников

Для создания магнитного поля ротор может быть сделан из постоянных магнитов (асинхронные генераторы) или иметь обмотку, на которую подается ток для создания магнитного поля (синхронные генераторы). А меняя количество полюсов у ротора можно получать требуемую частоту напряжения (50 Гц) при разных оборотах двигателя. Например, чтобы получить частоту напряжения 50 Гц в схеме изображенной выше, ротор должен вращаться со скоростью 3000 об/мин, а в схеме изображенной ниже - 1500 об/мин.


Ротор с двумя парами полюсов

Схема трехфазного генератора не намного сложнее:


Схема трехфазного генератора

Таким образом, при вращении ротора двигателем внутреннего сгорания, в обмотках статора индуцируется электродвижущая сила создающая в них переменное напряжение, используемое для питания того или иного прибора - потребителя энергии.

На рисунке ниже представлен компактный бензиновый генератор мощностью 2,75 кВА.


Бензиновый генератор мощностью 2,75 кВА: 1 - рама, 2 - двигатель, 3 - генератор, 4 - воздушный фильтр, 5 - бензобак, 6 - глушитель, 7 - панель с розетками.

Трехфазные и однофазные

По количеству фаз и величине выходного напряжения электрогенераторы могут быть однофазными (220В) и трехфазными (380В). При этом нужно понимать, что от трехфазного генератора можно питать и однофазные энергопотребители - включившись между фазой и нулем.

Используя трехфазный электрогенератор, следует принимать во внимание такое явление, как перекос фаз. Необходимо соблюдать примерное равенство (отличающееся не более чем на 20-25%) суммы мощностей приборов, подключенных к разным фазам, при этом необходимо, чтобы нагрузка на одну фазу не превышала 1/3 мощности генератора.

Кроме трехфазных генераторов на 380В, существуют и трехфазные на 220В. Они используются только для освещения. Включившись между фазой и нулем можно получить напряжение 127В.

Многие модели генераторов могут выдавать напряжение 12В.

Синхронные и асинхронные

По конструктивному исполнению генераторы (альтернаторы) бывают асинхронными и синхронными. У асинхронных якорь не имеет обмоток, для возбуждения ЭДС используется только его остаточная намагниченность.


Устройство асинхронного генератора

Это позволяет обеспечить конструктивную простоту и надежность устройства, закрытость его корпуса и защищенность от пыли и влаги. Однако достигается это ценой плохой способности переносить пусковые нагрузки, возникающие при запуске оборудования с реактивной мощностью, к которым относятся, в частности, электродвигатели. Поэтому асинхронные устройства лучше всего использовать для работы с активной нагрузкой.

Синхронный генератор имеет обмотки на якоре, на которые подается электрический ток.


Устройство синхронного генератора

Меняя его величину, изменяют магнитное поле и, соответственно, выходное напряжение на статорных обмотках. Регулировка выходных параметров осуществляется с помощью обратной связи по напряжению и току, реализованной в виде простой электросхемы. Благодаря этому синхронный генератор обеспечивает поддержание напряжения в сети с большей точностью чем асинхронный и легко переносит кратковременные пусковые нагрузки.

К недостаткам синхронных генераторов относится наличие щеточного узла на роторе, через который на него подается ток. Щетки в процессе эксплуатации перегреваются и выгорают, ухудшается их прилегание, повышается сопротивление, приводящее к дальнейшему перегреву узла. Кроме этого, искрение подвижного контакта создает радиопомехи.

Современные модели синхронных генераторов оснащены бесщеточными системами возбуждения на роторной обмотке. Они не имеют недостатков, связанных с наличием щеточного узла.


Устройство синхронного генератора с бесщеточным возбуждением обмотки ротора

Синхронные альтернаторы устанавливают на большинстве генераторов.

Инверторные генераторы

Принцип работы инверторного бензогенератора заключается в следующем. Переменный ток, выходящий из генератора (альтернатора), поступает на выпрямительный блок (шаг 1, рис. ниже), где преобразуется в постоянный (шаг 2). После сглаживания пульсаций (фильтрации) емкостными фильтрами (шаг 3), сигнал поступает на транзисторный или тиристорный преобразовательный блок, где происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный (шаг 4).


Принцип работы инверторного генератора

Только вот, получение даже удовлетворительной синусоиды на выходе - это дело не дешевое, производители инверторных генераторов, экономя на дорогих компонентах, создают на выходе своих генераторов, что-то лишь отдаленно напоминающее синусоиду, и чем генератор дешевле тем меньше форма напряжения на выходе будет похожа на синусоиду.


Синусоиды на выходе инверторных генераторов

Форма напряжения изображенная голубым цветом - это не исключение, а повсеместная реальность. К инверторному генератору с таким напряжением не только компьютер нельзя подключать, но и лампочки. Перед покупкой нужно обязательно выяснить, на сколько форма напряжения на выходе близка к синусоиде, т.к. даже дороговизна и известность фирмы не являются гарантией, что изготовитель не сэкономил на деталях.

Высокое качество формы напряжения на выходе достигается не только инвертором но и использованием трехфазного генератора вместо однофазного, так как при этом уже сразу после выпрямителя (шаг 2) получается намного более ровный сигнал.


Выпрямление трехфазного напряжения (шаг 2)

Использование правильных бензогенераторов инверторного типа способствует сохранности и долгой службе всей электроники, требующей качественного напряжения. Помимо этого данные типы бензогенераторов обладают малым весом, небольшими габаритами, сниженным уровнем шума. Вдобавок ко всем достоинствам, бензогенераторы инверторы позволяют осуществлять регулирование скорости вращения двигателя в зависимости от нагрузки, что дает возможность экономить топливо.

Ведь большинство бытовых генераторов минимум 70% времени работают с минимальной нагрузкой. Обычные бензиновые генераторы должны в любом режиме работы поддерживать 3000 об/мин (чтобы частота тока была 50 Гц). В режиме минимальной нагрузки они хотя и потребляют меньше топлива, но незначительно. Инверторный генератор лишен этого ограничения и при минимальной нагрузке может сбрасывать обороты до 1000-1200 об/мин. За счет этого потребляя в этом режиме в 2-3 раза меньше топлива чем обычный генератор. А благодаря меньшей скорости вращения двигателя генератор меньше шумит.

Минусами инверторных генераторов по сравнению с обычными являются:

  • Высокая стоимость. Если цена инверторного бензогенератора ненамного больше обычного, то скорее всего синусоиды напряжения на выходе нет.
  • Отсутствие (за редким исключением) моделей с мощностью выше 7 кВт.
  • Меньшая надежность. Как известно с усложнением оборудования снижается его надежность. Плюс электроника инверторного генератора может не выдержать пусковых токов от двигателей подключаемого оборудования, например насоса.

Бензиновые электрогенераторы

В бензиновых генераторах в качестве привода используются бензиновые двигатели. Бензиновые генераторы - это обычно относительно легкие, компактные, портативные модели с воздушной системой охлаждения, обладающие относительно небольшой мощностью (до 10 кВт).

Работают они на топливе А-92 или А-95 и используются в основном в качестве резервного источника питания при временном отключении электроэнергии или для питания электроинструмента в местах отсутствия электросети.


Бензиновый генератор мощностью 4 кВт


Бензиновый генератор мощностью 4 кВт


Бензиновый генератор мощностью 4 кВт

Ресурс бензиновых электрогенераторов относительно невелик - 500-2500 моточасов (самый маленький ресурс у генераторов с двухтактным двигателем). Однако некоторые модели, в которых установлены четырехтактные двигатели с чугунными цилиндрами, верхним расположением клапанов и подачей масла к трущимся деталям под давлением могут достигать ресурса в 4000 и более моточасов.

Двухтактные и четырехтактные. Двигатели бензогенераторов могут быть двухтактными и четырехтактными. Их различие обусловлено общими конструктивными особенностями 2-х и 4-тактных двигателей - т.е. преимуществами вторых по отношению к первым по экономичности и сроку службы.

Электрогенераторы с двухтактными двигателями обладают меньшими размерами и весом, их используют только в качестве резервных источников питания - из-за их невысокого ресурса, составляющего около 500 часов.

Бензогенераторы с 4-тактными двигателями предназначены для гораздо более активного использования. В зависимости от конструкции их срок службы может достигать 4000 и более моточасов.


Устройство четырехтактного бензинового двигателя (Honda) с верхним расположением клапанов: 1 - топливные фильтры, 2 - коленчатый вал, 3 - воздушный фильтр, 4 - часть системы зажигания, 5 - цилиндр, 6 - клапан, 7 - подшипник коленчатого вала.


Двигатель Honda


Двигатель Honda


Двигатель Honda


Двигатель Honda

Конструктивные особенности. К особенностям конструкции двигателя внутреннего сгорания (ДВС) бензинового генератора, влияющим на его ресурс, относится марка материала, из которого изготовлен блок цилиндров, расположение клапанов, режим подачи масла к трущимся деталям.

Генераторы с алюминиевым блоком цилиндров стоят недорого, однако и ресурс их невелик - около 500 часов. Двигатели с чугунными цилиндрами и боковым расположением клапанов имеют ресурс около 1500 часов. Генераторы с ДВС, имеющим чугунные цилиндры, верхнее расположение клапанов и подачу масла к трущимся деталям под давлением, кроме большого ресурса (около 3000 часов) имеют сниженный расход топлива и низкий уровень шума. Однако и стоят они значительно дороже первых вариантов.

Преимущество верхнеклапанной компоновки обусловлено тем, что она позволяет уменьшить площадь поверхности камеры сгорания и соответственно нагрев деталей двигателя. Кроме этого, увеличивается степень сжатия, приводящая к повышению эффективности двигателя. Верхнее расположение клапанов обозначается аббревиатурой OHV (overhead-valve, см. фото выше).

Бензиновые генераторы могут быть одноцилиндровыми или двухцилиндровыми. Генераторы с четырехтактным V-образным двухцилиндровым двигателем относятся к мощным агрегатам.

Достоинства и недостатки бензиновых электрогенераторов. Помимо относительной легкости и компактности, к достоинствам бензогенераторов относится дешевизна, меньший уровень шума (чем у дизельных), способность без проблем работать на морозе.

Меньший уровень шума (электрогенератор с двухтактным бензиновым двигателем значительно шумнее, чем с четырехтактным) объясняется общими особенностями работы бензинового двигателя внутреннего сгорания. Однако бензогенератор все равно сильно шумит, и тихим его может сделать кожух со звукоизоляцией.

Но главным преимуществом бензиновых генераторов по сравнению с дизельными, является меньшая цена.

К недостаткам относят относительно невысокий ресурс и повышенный расход бензина (в сравнении с дизтопливом у дизельных генераторов).

Что касается ресурса, то его можно продлить своевременным и качественным техобслуживанием и использованием качественного топлива. Необходимо своевременно менять, масло, фильтры, свечи, контролировать затяжку болтовых соединений и т.д.

Дизельные генераторы

В дизельном генераторе в качестве привода используется дизельный двигатель. Дизель генераторы используются преимущественно при длительных отключениях электроэнергии. Именно в этих случаях они максимально реализуют свои достоинства. Однако при необходимости их можно использовать и в качестве резерва при кратковременных отключениях.


Дизельный двигатель с электростартером


Дизельной генератор мощностью 2,2 кВт

Дизельные генераторы имеют мощность широкого диапазона - от 2 до 200 кВт и более.

Впечатляющим является и ресурс их работы. Он зависит от конструкции и параметров генератора (в основном от числа оборотов и типа охлаждения) и может варьироваться в большом диапазоне - от 3000 до 30000 и более моточасов.

При эксплуатации дизельного генератора важно знать, что работа на малых нагрузках или холостом ходу вредна для дизельных двигателей. Так в инструкции по эксплуатации может встретиться требование не работать на холостом ходу более 5 мин, а с нагрузкой 20% работать не более 1 часа (цифры могут быть другими, например 40%). При этом запускается генератор на холостом ходу. Есть рекомендации, в виде профилактического мероприятия каждые 100 часов работы осуществлять стопроцентную загрузку, продолжительностью около 2-х часов. Так как воспламенение топлива в дизельном двигателе происходит за счёт высокой температуры в конце такта сжатия воздуха и подачи топлива в нужный момент, а на холостом ходу снижается средняя температура цикла, это приводит к нарушению процесса смесеобразования, сгорания в цилиндре и неполному сгоранию топлива. Что, в свою очередь, приводит к образованию стойких отложений в цилиндре, выхлопном коллекторе, закоксовыванию форсунки, разжижению масла в картере двигателя несгоревшим топливом и нарушению работы системы смазки.

Число оборотов. По числу оборотов дизельные генераторы подразделяются на низкооборотные (1500 об/мин) и высокооборотные (3000 об/мин). Первые обладают более высокими эксплуатационными достоинствами. Имеют низкие расход топлива и уровень шума, высокий ресурс. Используются обычно в качестве постоянного источника электроэнергии при отсутствии таковой. К их недостаткам относят высокую цену.

Генераторы с высокооборотными двигателями имеют больший расход топлива в сравнении с низкооборотными, повышенный уровень шума и меньший ресурс. Основным их достоинством является низкая цена.

Пониженный ресурс высокооборотных генераторов объясняется просто. Интенсивность износа зависит от числа оборотов вала, чем она выше, тем выше износ.

Охлаждение. Охлаждение двигателя у дизельных электрогенераторов может быть воздушным или жидкостным. Устройства с воздушным охлаждением - это в основном генераторы малой (до 10 кВт) мощности с числом оборотов 3000. Дизельные генераторы с жидкостным охлаждением (вода или тосол) - это большие стационарные модели. По своей сути это - электростанции, обычно они являются низкооборотными (1500 об/мин), однако бывают и высокооборотными (3000 об/мин).


Дизельный генератор (15 кВт) с жидкостным охлаждением. Жидкость охлаждающая двигатель охлаждается в радиаторе обдуваемом вентилятором

Достоинства и недостатки дизельных генераторов. В числе основных достоинств дизельных генераторов - высокая мощность, стабильные параметры производимой электроэнергии, низкий расход дизельного топлива (значительно ниже, чем расход бензина у бензогенераторов) и высокий эксплуатационный ресурс. Стоит отметить и малую пожароопасность, обусловленную типом топлива. Именно эти достоинства делают их наиболее подходящими для постоянной эксплуатации в условиях отсутствия электросетей.

Среди недостатков - высокая стоимость в сравнении с бензиновыми генераторами, большая масса, высокий уровень шума, более тяжелый ручной старт, невозможность завести в мороз без предварительного нагрева, недопустимость работы с нагрузкой менее 20-40%, относительно сложный и дорогой ремонт. Хотя, что касается последнего, то этот недостаток вполне может компенсироваться надежностью и долговечностью дизель-генераторов. А высокий уровень шума имеет место главным образом при работе на холостых оборотах. При работе под нагрузкой этот недостаток проявляется в гораздо меньшей степени.

Сочетание недостатков и достоинств дизельных двигателей определяют область их применения - т.е. высокую целесообразность использования в качестве постоянных источников напряжения и гораздо меньшую - в качестве резервных при кратковременных отключениях электроэнергии.

Если дизель-генератор эксплуатируется длительное время в качестве основного источника электроэнергии, то в конечном итоге благодаря экономии топлива он способен сэкономить средства его владельцу, - невзирая на более высокую цену.

Так что дизельный генератор для дачи, в большинстве случаев - это не вариант. Так как чаще всего генератор для дачи покупается в качестве резервного источника электроэнергии и небольшой мощности, а дизельные генераторы наиболее эффективны как постоянные и/или мощные источники энергии.

Газовые генераторы

По принципу действия и внешне (у них может быть и бензобак) газовые генераторы не отличаются от бензиновых. Разница лишь в том, что в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания используется газ.

Существует несколько разновидностей газовых генераторов: работающие на сжиженном газе (смеси пропана и бутана, обозначаются аббревиатурой LPG - Liquefied Petroleum Gas), на метане (на сетевом газе, NG - Natural Gas), сжиженном и сетевом газе (LPG/NG), универсальные газовые бензогенераторы изначально приспособленные работать на сжиженном газе и бензине.


Генератор работающий на сжиженном газе

Достоинства и недостатки газовых генераторов. Газовые электрогенераторы имеют некоторые преимущества перед бензиновыми и дизельными.

Ресурс работы электрогенератора на газу выше, чем бензинового. Это связано с тем, что при сгорании газа образуется меньше веществ, вызывающих износ деталей двигателя, и не происходит смыва пленки масла с рабочих поверхностей цилиндров и поршней при запуске двигателя.

Работа газовых электрогенераторов легко поддается автоматизации - из-за особенностей топлива. При подключении генераторов к газовой сети исчезает необходимость его пополнения.

К недостаткам можно отнести потенциальную взрывоопасность газа и необходимость использовать баллоны (или иметь подведенный сетевой газ).

Источник информации: http://tool-land.ru/tipy-benzogeneratorov.php

02.08.2017

Приводной механизм электрогенератора. Устройство и принцип работы - Информация

Генератор обратного тока - по своей сути обратный электродвигатель. В этом случае его функционирование возможно только при наличии привода. Зачастую в его роли выступает двигатель, который работает на бензине или дизеле.
Установка переменного тока - ключевая часть всего агрегата. Именно в этой части установки происходит трансформация механической энергии в электроэнергию. Участвуют в нем статор, а также ротор.
Многое газопоршневое оборуование имеет соединения электрогенератора и привода за счет ремней передачи. Продолжительная эксплуатация такого оборудования становится причиной возникновения характерных проблем с ремнями. Сохранить работоспособность элекрогенератора в таком случае можно регулярной сменой ременной передачи.

Замена привода

Как произвести правильную смену ременной передачи? Для начала следует иметь определенные данные о самом электрогенераторе. Учтите тип топлива, а главное мощность мотора и непосредственно генератора.
Передаточный механизм - ключевой элемент генератора, который и производит преобразование механической и электрической энергии. Если подобрать его неправильно, можно вызвать серьезные повреждения, как двигателя, так и электрогенератора.
В этой ситуации лучше сразу заказать подлинную деталь напрямую у компании производителя. Такой подход позволит снизить риски и получить действительно качественные комплектующие.
Поиск необходимого компонента в обычном магазине будет утомительным. Более того, не каждая торговая точка готова предложить достаточный ассортимент, тогда как поиск конкретной детали исключительно под вашу модель устройства займет не так много времени.

Как оперативно выявить проблему?

Уточните предельную выходную мощность электростанции. Если на выходе фактическая мощность ниже заявленной в паспорте, то это верный признак неисправности приводного механизма. В этом случае следует в кратчайшие сроки заменить компонент. Это даст возможность не только повысить надежность, но и экономичность работы генератора.

Устройство сварочного генератора, принцип работы, типы, характеристики, схема, ремонт

Сварочный генератор – это автономная установка, применяемая для проведения сварки в условиях отсутствия полноценного источника электроэнергии. Данный агрегат гармонично сочетает в себе две важнейшие функции: организует независимое электроснабжение и вырабатывает сварочный ток определенных параметров.

Его использование позволяет проводить ремонтные и монтажные работы любой сложности там, где снабжение электричеством происходит с перебоями или невозможно вообще в силу отсутствия соответствующих линий. Кроме этого, такой аппарат часто незаменим и в быту, например, в качестве автономной системы освещения или для проведения срочной сварки.

Конструктивно устройство сварочной установки представлено генератором тока и приводным топливным двигателем, которые объединены рядом контролирующих и управляющих узлов и систем. К ним относятся: реостат для отладки сварочного тока, якорь, топливная емкость, пульт управления, коллектор, корпус, токосъемный механизм, капот со шторами и кровлей.

Стоит отметить, что в целом принцип работы сварочного генератора аналогичен действию других подобных установок. Однако у данного аппарата имеется одно главное отличие – наличие такого узла, как якорь, вращаемый посредством двигателя. Благодаря этому он вырабатывает электрическую энергию с постоянными характеристиками, что позволяет обеспечить стабильную и непрерывную сварочную дугу.

Главные эксплуатационные преимущества сварочных генераторов:

  • компактность, мобильность;
  • высокая надежность, функциональность;
  • небольшой уровень шума;
  • работа в сложных условиях и в режиме высоких нагрузок;
  • удобный, недорогой и независимый источник питания;
  • продолжительная эксплуатация в автономном режиме;
  • стабильная генерация электротока с определенными параметрами.

Типы сварочных генераторов


Приобретая такую технику, следует осознавать, что она предназначена для производства определенного объема электричества, которое нужно для сварки. В связи с этим все конкретные требования потребителя должны совпадать с эксплуатационными возможностями оборудования. В противном случае его эффективная работа невозможна. В зависимости от технических и функциональных характеристик, выделяют следующие типы сварочных генераторов:

  1. Трансформаторы – удобные в работе и компактные агрегаты, выдающие переменный ток и отличающиеся доступной стоимостью.
  2. Выпрямители – станции, предназначенные для производства постоянного тока. Это оборудование используется для получения качественных сварочных швов и обработки деталей из нержавеющей стали.
  3. Инверторы – устройства с функцией высокоточной настройки рабочих параметров. Чаще всего применяются для сваривания в автоматическом или аргонодуговом режиме.

Также в продаже имеются сварочные генераторы, классифицируемые по виду используемого топлива на:

Эти установки характеризуются небольшой мощностью и доступной ценой. Они непригодны для длительных работ в сложных условиях, но считаются наилучшим решением для периодического применения в быту. Отличаются оптимальными габаритами и малым весом, при работе производят мало шума, не загрязняют окружающую среду.

Главные характеристики таких агрегатов – высокая надежность в эксплуатации и солидный спектр мощностей. Благодаря этому дизельные установки отличаются значительным рабочим ресурсом и возможностью функционирования при низкой температуре, а, следовательно, и более высокой рыночной стоимостью. Но их эксплуатация обходится значительно дешевле, чем оборудования, работающего на бензине.

Характеристики сварочных генераторов

Помимо вышеперечисленных критериев, существует еще ряд важных характеристик, которые напрямую влияют на работу сварочных генераторов. Во-первых, это мощность. Данный показатель указывается производителем в прилагаемом техпаспорте в кВт или кВа. Специалисты рекомендуют подбирать агрегат с определенным запасом мощности, поскольку никогда не известно, какие задачи по сварке понадобится выполнить в будущем.

Во-вторых, защита от пыли и влажности. Современные требования безопасности категорически запрещают работу на бытовых и профессиональных сварочных генераторах в условиях проливного дождя, поскольку велик риск заработать электрический шок и испортить оборудование. Именно поэтому большинство станций имеет класс защиты от «одиночных капель и крупных частиц дождя», также встречаются установки с защитой от «косого дождя».

В-третьих, ремонтопригодность. Прежде чем начать беседу с продавцом о всех прелестях определенной модели, рационально узнать, – где, кем и на каких условиях оказывается техническая поддержка и проводится гарантийный ремонт. Важным критерием является и комплектация. Если оборудование предназначено для ручной переноски, оно должно оснащаться соответствующим чемоданчиком. Также стоит обратить внимание на следующие показатели:

  • тип и стартовая сила тока;
  • рабочее и холостое напряжение;
  • диаметр электродов;
  • продолжительность включения;
  • рабочая температура;
  • вес, размер, транспортабельность.

Работа сварочного генератора

Многофункциональность генерирующей техники, т.е. возможность использовать ее как независимую электростанцию, и как аппарат для сварки, обеспечивает комфорт и мобильность процесса, а также существенно сокращает время на его подготовку. Такой агрегат достаточно заправить топливом, и он уже готов к сварке. В то время, как подготовка к работе обычного сварочного оборудования (прокладка кабелей, подключение, отладка) занимает намного больше времени, что весьма неудобно.

Практически всегда выгоднее приобрести именно сварочный генератор, а не автономную станцию и отдельно установку для сварки. Ведь часто случается так, что топливный агрегат не обеспечивает работу сварочного аппарата по причине нехватки мощности. А вот генератор для сварки рассчитан на определенную мощность и эксплуатацию в широком спектре температур, что при правильном подборе гарантирует отличное качество созданных швов.

Также немаловажен факт, что подобные установки предназначены для обработки разных металлов в различных, порой сложных климатических условиях. Кроме того, именно в автономных системах предусмотрены разнообразные защитные функции, микропроцессорное управление и возможность автоматической отладки напряжения. Благодаря этому такое оборудование отличается универсальностью, высокой производительностью и безопасностью.

Схемы сварочных генераторов

Современная промышленная индустрия предлагает широкий ассортимент моделей этих установок. Схемы сварочных генераторов, определяющие принципы их функционирования и управления, выполняются в различных модификациях и отличаются внешними характеристиками. Сегодня практически все известные производители используют собственные наработки в данной сфере.

Такой подход весьма полезен для конечных потребителей, поскольку обеспечивает возможность выбрать продукцию не только с учетом планируемых работ, но и по бюджету. В настоящее время наибольшим спросом пользуется оборудование, функционирующее по типу независимого или самовозбуждения и следующим схемам:

  • универсальная;
  • с падающей характеристикой;
  • с жесткой или пологопадающей характеристикой.

Ремонт сварочного генератора

Несмотря на то, что сварочный генератор отличается высокими техническими характеристиками и степенью надежности, иногда, как и все электромеханическое оборудование, он ломается. Причины выхода аппарата из строя могут быть разными: некачественное топливо, ненадлежащее обслуживание, некорректно установленный режим работы и т.д.

Чтобы избежать неожиданного отказа сварочного генератора и последующей остановки работ на объекте, необходимо своевременно проводить его техническое обслуживание и по возможности устранять выявленные неисправности. Как правило, к каждому аппарату прилагается инструкция, в которой подробно описываются самые распространенные проблемы и методы их решения.

Однако самостоятельный ремонт сварочного генератора требует определенных познаний в сферах электрики и механики. Если таковых не имеется, лучше остановиться на стандартном профилактическом обслуживании, а все остальное доверить профессионалам сервисных центров. Подобное распределение ответственности, несомненно, позволит увеличить срок службы сварочного генератора от любого производителя. Типичные работы по устранению дефектов можно разделить на две основные группы:

  • Ремонт двигателя

Обычно предусматривает периодическую проверку и при необходимости замену поршневых колец. Срок непрерывной эксплуатации данных элементов сварочного генератора указывается в инструкции. Поэтому если при разборе двигателя выявляется изношенность этих запчастей, их следует заменить. Дальнейшая пригодность к службе или необходимость смены смазки для двигателя и свечи также определяется путем визуального осмотра;

  • Ремонт электрики

Чаще всего такие работы заключаются в замене истертых токосъемных щёток и перематывании обмоток в ситуации межвиткового замыкания. Даже если выявлен износ только одной щетки, обязательно меняют сразу обе. Именно для этого типовой ремнабор комплектуется парой запасных. Еще одним распространённым дефектом является поломка валовых подшипников или их прокрутка внутри корпуса. Подобные неисправности сварочного генератора сопровождаются ощутимым шумом и повышенной температурой.

Работа, устройство и эксплуатация бензиновых генераторов

Бензиновый генератор в условиях частного дома уже давно стал незаменимым помощником. С ним любые перебои в электроэнергии становятся менее ощутимыми. Для эффективного использования данного агрегата следует разобраться в тонкостях его работы, особенностях устройства и эксплуатации.

Принцип действия бензогенератора

  1. Как уже ясно из названия прибора, работает он на бензине. А потому в самом начале заливается топливо в специальный бак.
  2. Горючее попадает в систему бензопровода, которая ведет прямиком в двигатель. По пути бензин проходит несколько уровней очистки, которые устраняют опасные для механизма примеси.
  3. Далее в дело вступает топливный насос, который перекачивает жидкость в карбюратор. Здесь происходит размешивание бензина до необходимой однородности, после чего подается чистый кислород. Потом смесь можно подавать в цилиндры бензинового двигателя.
  4. Следующий этап - непосредственный запуск двигателя. С помощью свечи зажигания создается искра, воспламеняющая топливо. В процессе горения образуется специальный газ, который и приводит в движение коленчатый вал с поршневой системой. Эта механическая энергия передается ротору генератора.
  5. Вращение ротора - основа для появления магнитных колебаний. Результатом всего этого процесса является электричество.

Какое масло лить в бензогенератор?

Вопрос выбора масла крайне важен, так как от этого во многом зависит срок службы агрегата. Конечно же, разные производители рекомендуют разные масла, соответствующие специфики конкретной модели. Но есть и некоторые общие рекомендации.

Каждое масло имеет свой класс по API (совокупность эксплуатационных свойств) и по SAE (вязкость). Классификация по API подразумевает два вида: SL и SJ. Наиболее современный вариант - SL. Он соответствует всем международным нормам по температурным режимам и позволяет снизить расход масла. Если ваш генератор выпущен до 2001 года, то можно обратить внимание на SJ. Он гораздо хуже и подходит только для старых моделей, но и стоит в разы дешевле.

Классификация по вязкости SAE имеет три категории:

  • Зимние масла. Пример маркировки - 0W30 (работа от -40 до +20 градус). 
  • Всесезонные масла. Пример маркировки - 10W40 (работа от -25 до +35 градусов).
  • Летние масла. Пример маркировки - 20W40 (работа от -20 до +45 градусов).

Универсальным считается масло SAE 10W40 качества SL. Оно работает в широком диапазоне температур зимой и летом, а также подходит для большинства современных моделей бензогенераторов.

Расход топлива

Важно помнить, что расход топлива увеличивается с подключением новых приборов. Вообще, средний расход можно вычислить по простому принципу: достаточно умножить мощность генератора на усредненный показатель 0,35. Так, бензогенератор мощностью 5 кВт в среднем будет потреблять 1,75 литра бензина в час.

Расход горючего сильно зависит от эксплуатации. Крайне не рекомендуется холостая работа двигателя, когда генератор загружен менее чем на 35% от своей номинальной мощности. Опасными могут быть и перегрузки. Оптимальным диапазоном считается загрузка агрегата на 35-75%.

Устаревшая конструкция, использование плохого по качеству бензина, забитые фильтры - все это ведет к увеличению расхода. Поэтому своевременно производите ремонт станции и применяйте хорошее топливо.

Время работы бензинового генератора

Время беспрерывной работы напрямую зависит от типа используемого охлаждения. Если оно воздушное, то станции следует отдыхать каждые 8-10 часов работы. Если вы приобрели модель с водяным охлаждением, то можете рассчитывать и на большее время, особенно зимой. В любом случае, бензиновый генератор не может работать 24 часа в сутки. В этом кроется один из его недостатков по сравнению с дизельными станциями.

Газотурбинный двигатель | Британника

Газотурбинный двигатель , любой двигатель внутреннего сгорания, использующий газ в качестве рабочего тела, используемого для вращения турбины. Этот термин также обычно используется для описания полного двигателя внутреннего сгорания, состоящего, по меньшей мере, из компрессора, камеры сгорания и турбины.

Общие характеристики

Полезная работа или тяга может быть получена от газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или воздушный винт или, в случае чисто реактивного авиационного двигателя, развивать тягу, ускоряя поток выхлопных газов турбины через сопло.Такой двигатель, который при той же мощности намного меньше и легче поршневого двигателя внутреннего сгорания, может производить большую мощность. Поршневые двигатели зависят от движения поршня вверх и вниз, которое затем должно быть преобразовано во вращательное движение с помощью механизма коленчатого вала, в то время как газовая турбина передает мощность вращающегося вала напрямую. Хотя концептуально газотурбинный двигатель представляет собой простое устройство, компоненты эффективного агрегата должны быть тщательно спроектированы и изготовлены из дорогостоящих материалов из-за высоких температур и напряжений, возникающих во время работы.Таким образом, установки газотурбинных двигателей обычно ограничиваются крупными установками, где они становятся рентабельными.

Циклы газотурбинного двигателя

Большинство газовых турбин работают в открытом цикле, в котором воздух забирается из атмосферы, сжимается в центробежном или осевом компрессоре, а затем подается в камеру сгорания. Здесь топливо добавляется и сжигается при практически постоянном давлении с частью воздуха. Дополнительный сжатый воздух, который обходится вокруг секции горения и затем смешивается с очень горячими газами сгорания, необходим для поддержания температуры на выходе из камеры сгорания (фактически, на входе в турбину) на достаточно низком уровне, чтобы турбина могла работать непрерывно.Если установка должна производить мощность на валу, продукты сгорания (в основном воздух) расширяются в турбине до атмосферного давления. Большая часть мощности турбины требуется для работы компрессора; только остальная часть доступна для обеспечения работы вала генератора, насоса или другого устройства. В реактивном двигателе турбина предназначена для обеспечения мощности, достаточной для привода компрессора и вспомогательных устройств. Затем поток газа выходит из турбины с промежуточным давлением (выше местного атмосферного давления) и проходит через сопло для создания тяги.

Газотурбинный двигатель открытого цикла постоянного давления.

Британская энциклопедия, Inc.

В первую очередь рассматривается идеализированный газотурбинный двигатель, работающий без потерь по этому простому циклу Брайтона. Если, например, воздух поступает в компрессор при 15 ° C и атмосферном давлении и сжимается до одного мегапаскаль, он затем поглощает тепло от топлива при постоянном давлении до тех пор, пока температура не достигнет 1100 ° C, прежде чем расширится через турбину обратно до атмосферного. давление.Этот идеализированный блок потребует выходной мощности турбины 1,68 киловатт на каждый киловатт полезной мощности с 0,68 киловатт, потребляемым для привода компрессора. Тепловой КПД установки (чистая произведенная работа, разделенная на энергию, добавленную через топливо) составит 48 процентов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Фактическая производительность при простом разомкнутом цикле

Если для агрегата, работающего в пределах одного и того же давления и температуры, компрессор и турбина имеют КПД только 80 процентов ( i.Например, : работа идеального компрессора в 0,8 раза превышает фактическую работу, в то время как фактическая мощность турбины в 0,8 раза больше идеальной мощности), ситуация кардинально меняется, даже если все остальные компоненты остаются идеальными. На каждый киловатт производимой полезной мощности турбина теперь должна производить 2,71 киловатт, а работа компрессора становится 1,71 киловатт. Тепловой КПД падает до 25,9 процента. Это демонстрирует важность высокоэффективных компрессоров и турбин. Исторически сложность разработки эффективных компрессоров, даже более эффективных, чем эффективных турбин, задерживала разработку газотурбинного двигателя.Современные агрегаты могут иметь КПД компрессора 86–88 процентов и КПД турбины 88–90 процентов при проектных условиях.

КПД и выходную мощность можно увеличить за счет повышения температуры на входе в турбину. Однако все материалы теряют прочность при очень высоких температурах, а поскольку лопатки турбины движутся с высокой скоростью и подвергаются сильным центробежным нагрузкам, температура на входе в турбину выше 1100 ° C требует специального охлаждения лопаток. Можно показать, что для каждой максимальной температуры на входе в турбину существует также оптимальное соотношение давлений.Современные авиационные газовые турбины с охлаждением лопаток работают при температурах на входе в турбину выше 1370 ° C и соотношении давлений около 30: 1.

Промежуточное охлаждение, повторный нагрев и регенерация

В авиационных газотурбинных двигателях необходимо обращать внимание на вес и диаметр. Это не позволяет добавлять дополнительное оборудование для повышения производительности. Соответственно, двигатели коммерческих самолетов работают по простому циклу Брайтона, идеализированному выше. Эти ограничения не применяются к стационарным газовым турбинам, в которые могут быть добавлены компоненты для повышения эффективности.Усовершенствования могут включать (1) уменьшение работы сжатия за счет промежуточного охлаждения, (2) увеличение мощности турбины за счет повторного нагрева после частичного расширения или (3) уменьшение расхода топлива за счет регенерации.

Первое усовершенствование будет заключаться в сжатии воздуха почти постоянной температуры. Хотя это не может быть достигнуто на практике, это можно приблизить с помощью промежуточного охлаждения (, то есть , путем сжатия воздуха в два или более этапов и его водяного охлаждения между этапами до его начальной температуры).Охлаждение уменьшает объем обрабатываемого воздуха и, соответственно, необходимую работу по сжатию.

Второе усовершенствование включает повторный нагрев воздуха после частичного расширения через турбину высокого давления во втором наборе камер сгорания перед подачей его в турбину низкого давления для окончательного расширения. Этот процесс аналогичен повторному нагреву, используемому в паровой турбине.

Оба подхода требуют значительного дополнительного оборудования и используются реже, чем третье улучшение.Здесь горячие выхлопные газы турбины проходят через теплообменник или регенератор для повышения температуры воздуха, выходящего из компрессора перед сгоранием. Это уменьшает количество топлива, необходимое для достижения желаемой температуры на входе в турбину. Однако повышение эффективности связано со значительным увеличением начальной стоимости и будет экономичным только для агрегатов, которые работают почти непрерывно.

Магнитогидродинамический генератор энергии | физика

Магнитогидродинамический генератор энергии , любой из класса устройств, вырабатывающих электроэнергию посредством взаимодействия движущейся жидкости (обычно ионизированного газа или плазмы) и магнитного поля.Магнитогидродинамические (МГД) электростанции обладают потенциалом для крупномасштабного производства электроэнергии с меньшим воздействием на окружающую среду. С 1970 года несколько стран приступили к исследовательским программам МГД с особым упором на использование угля в качестве топлива. МГД-генераторы также привлекательны для получения больших импульсов электроэнергии.

Основополагающий принцип МГД-генерации элегантно прост. Обычно электропроводящий газ получают под высоким давлением при сжигании ископаемого топлива.Затем газ направляется через магнитное поле, в результате чего в нем возникает электродвижущая сила в соответствии с законом индукции Фарадея (названным в честь английского физика и химика 19 века Майкла Фарадея). Система MHD представляет собой тепловой двигатель, в котором происходит расширение газа от высокого до низкого давления аналогично тому, как это используется в обычном газовом турбогенераторе ( см. Рисунок ). В турбогенераторе газ взаимодействует с поверхностями лопаток, приводя в движение турбину и присоединенный к ней электрический генератор.В МГД-системе кинетическая энергия газа преобразуется непосредственно в электрическую энергию, поскольку ему позволяют расширяться.

Сравнение принципов работы (А) турбогенератора и (Б) МГД-генератора.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Интерес к МГД-генерации энергии первоначально был вызван наблюдением, что взаимодействие плазмы с магнитным полем может происходить при гораздо более высоких температурах, чем это возможно во вращающейся механической турбине.Ограничение производительности с точки зрения эффективности в тепловых двигателях было установлено в начале 19 века французским инженером Сади Карно. Цикл Карно, который устанавливает максимальную теоретическую эффективность теплового двигателя, получается из разницы между температурой горячего источника и температурой холодного стока, деленной на температуру источника. Например, если температура источника составляет 3000 K (около 2700 ° C или 4900 ° F), а температура стока 300 K (около 30 ° C или 85 ° F), максимальная теоретическая эффективность составит 90 процентов.Принимая во внимание неэффективность, вызванную конечной скоростью теплопередачи и неэффективностью компонентов в реальных тепловых двигателях, система, в которой используется МГД-генератор, предлагает потенциал максимальной эффективности в диапазоне от 60 до 65 процентов. Это намного лучше, чем КПД от 35 до 40 процентов, который может быть достигнут на современной традиционной установке. Кроме того, МГД-генераторы производят меньше загрязняющих веществ, чем обычные установки. Однако более высокая стоимость строительства МГД-систем ограничила их применение.

Принципы работы

Базовая конструкция МГД-генератора показана на рисунке. В МГД-генераторе горячий газ ускоряется соплом и впрыскивается в канал. Поперек канала создается мощное магнитное поле. В соответствии с законом индукции Фарадея устанавливается электрическое поле, действующее в направлении, перпендикулярном как потоку газа, так и магнитному полю. Стенки канала, параллельные магнитному полю, служат в качестве электродов и позволяют генератору подавать электрический ток во внешнюю цепь.

Простой МГД-генератор Ток нагрузки представлен как I , а напряжение - как В .

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Выходная мощность МГД-генератора на каждый кубический метр объема его канала пропорциональна произведению проводимости газа, квадрату скорости газа и квадрату напряженности магнитного поля, через которое проходит газ.Чтобы МГД-генераторы работали конкурентоспособно с хорошими характеристиками и разумными физическими размерами, электрическая проводимость плазмы должна находиться в диапазоне температур выше примерно 1800 К (примерно 1500 ° C, или 2800 ° F). Лопатки турбины газотурбинной энергосистемы не могут работать при таких температурах. Адекватное значение электропроводности - от 10 до 50 сименс на метр - может быть достигнуто, если в горячий газ вводится добавка, обычно около 1 процента по массе. Эта добавка представляет собой легко ионизируемый щелочной материал, такой как цезий, карбонат калия или натрия, и называется «затравкой».«В то время как цезий имеет самый низкий ионизирующий потенциал (3,894 электрон-вольт), калий (4,341 электрон-вольт) дешевле. Даже несмотря на то, что количество посевного материала невелико, экономичная эксплуатация требует наличия системы для его извлечения как можно большего количества.

Горячий газ с его затравкой находится под давлением в несколько миллионов паскалей. Он разгоняется соплом до скорости, которая может находиться в диапазоне от 1000 до 2000 метров (примерно от 3300 до 6600 футов) в секунду. Затем газ попадает в канал или канал, к которому прикладывается магнитное поле.Чтобы создать конкурентоспособную МГД-систему, это магнитное поле должно иметь высокую напряженность. Обычно сверхпроводящий магнит используется для создания магнитного поля в диапазоне от трех до пяти тесла через канал. Возникает электродвижущая сила, действующая в направлении, перпендикулярном как потоку, так и полю, а стенки, параллельные магнитному полю, служат в качестве электродов для подачи тока во внешнюю электрическую цепь. Остальные две стенки канала - электроизоляторы. Теоретически МГД-система с проводимостью газа 25 сименс на метр, средним магнитным полем 3 тесла и средней скоростью газа 1000 метров в секунду способна вырабатывать электроэнергию плотностью около 250 миллионов ватт на кубический метр. громкости канала.

Осложняющей особенностью плазменного МГД-генератора является наличие ярко выраженного эффекта Холла. Это происходит из-за поведения электронов в присутствии как магнитного, так и электрического полей. Электроны в плазме обладают гораздо большей подвижностью, чем ионы. Когда ток электрической нагрузки протекает через канал, электроны в этом токе испытывают силу, направленную вдоль канала. Это эффект Холла, названный в честь его первооткрывателя, американского физика Эдвина Х. Холла. В результате этого эффекта электрический ток течет под углом через канал.Вдоль оси канала создается дополнительное электрическое поле, называемое полем Холла. Это, в свою очередь, требует, чтобы либо стенки электродов в типичной конфигурации генератора ( см. Рисунок ) были сконструированы так, чтобы поддерживать это поле Холла, либо чтобы само поле Холла использовалось в качестве выхода для управления током через электрическую цепь, внешнюю по отношению к МГД-системе. .

Для учета эффекта Холла был разработан ряд конфигураций генератора. В генераторе Фарадея, как показано в части А рисунка, стенки электродов сегментированы и изолированы друг от друга, чтобы поддерживать осевое электрическое поле, а электрическая мощность отбирается в серии нагрузок.В альтернативной конфигурации, известной как генератор Холла, как показано в части B рисунка, поле Фарадея в каждом секторе канала закорочено, и сектора соединены последовательно. Это позволяет подключать одну электрическую нагрузку между концами канала. Другая конфигурация генератора показана в части C рисунка. Рассмотрение электрических потенциалов в разных точках канала приводит к наблюдению, что эквипотенциальный провод проходит по диагонали через стенки изолятора и что электроды могут быть соответствующим образом смещены, чтобы соответствовать эквипотенциалам.Последовательное соединение этих электродов в этом диагональном генераторе позволяет использовать одну электрическую нагрузку.

Конфигурации МГД-генератора (A) Сегментированный генератор Фарадея. (B) Генератор Холла. (C) Диагональный генератор. (D) Дисковый генератор.

Британская энциклопедия, Inc.

Привлекательной альтернативой линейному генератору Холла в части B рисунка является дисковый генератор, показанный в части D рисунка. В этой конфигурации ток нагрузки течет радиально, а короткозамкнутые токи Фарадея текут по замкнутым круговым путям.Выход Холла появляется между центром и периферией диска. Этот дисковый генератор привлекателен при использовании неравновесной ионизации.

Газовые турбины открытого цикла | IPIECA

Последнее рассмотрение темы: 1 февраля 2014 г.

Газовая турбина - это двигатель внутреннего сгорания, который работает с вращательным, а не возвратно-поступательным движением. Газовые турбины состоят из трех основных компонентов: компрессора, камеры сгорания и силовой турбины. В секции компрессора воздух всасывается и сжимается до 30-кратного давления окружающей среды и направляется в секцию камеры сгорания, где топливо вводится, воспламеняется и сжигается.Камеры сгорания могут быть кольцевыми, кольцевыми или силосными. Кольцевая камера сгорания представляет собой единую непрерывную камеру в форме пончика, которая окружает турбину в плоскости, перпендикулярной воздушному потоку. Камеры сгорания с трубчатым кольцом подобны кольцевым камерам сгорания, однако они включают в себя несколько камер сгорания в форме банок, а не одну камеру сгорания. Кольцевая и кольцевая камеры сгорания основаны на технологии авиационных турбин и обычно используются для небольших приложений. Камера сгорания бункера имеет одну или несколько камер сгорания, установленных снаружи корпуса газовой турбины.Камеры сгорания бункера обычно больше кольцевых или кольцевых камер сгорания и используются для крупномасштабных операций.

Компрессор, камера сгорания и турбина соединены одним или несколькими валами и вместе называются газогенератором или газовой турбиной. Рисунки 1 и 2 [JR1] ниже иллюстрируют типичную конфигурацию и схему газотурбинного генератора.

Рис. 1. Конфигурация газовой турбины открытого цикла

Рисунок 2.Схема газовой турбины открытого цикла

Компрессор, камера сгорания и турбина соединены одним или несколькими валами и вместе называются газогенератором или газовой турбиной. Рисунки 1 и 2 [JR1] ниже иллюстрируют типичную конфигурацию и схему газотурбинного генератора.

Рис. 1. Конфигурация газовой турбины открытого цикла

Рис. 2. Схема газовой турбины открытого цикла

Технологическая зрелость

Имеется в продаже ?: Есть
Жизнеспособность на шельфе: Есть
Модернизация Браунфилда ?: Есть
Многолетний опыт работы в отрасли: 5-10

Ключевые показатели

Область применения:

Турбины типового размера 5–375 МВт продаются различными производителями с более высоким КПД для более крупных моделей.Турбины меньшего размера обычно используются для морских применений из-за меньшего веса
КПД: 35% - 40%, потенциально может достигать 46% (см. Альтернативы)
Ориентировочные капитальные затраты: 389 долл. США / кВт (долл. США, 2005 г.) [3]. Аварийные энергоблоки обычно имеют более низкий КПД и меньшие капитальные затраты, тогда как турбины, предназначенные для основной мощности, имеют более высокий КПД и более высокие капитальные затраты
Ориентировочные эксплуатационные расходы: В зависимости от размера турбины общие нетопливные затраты на ЭиТО колеблются от 0.0111 долл. США / кВтч для турбины мощностью 1 МВт до 0,0042 долл. США / кВтч для газовой турбины мощностью 40 МВт
Описание типового объема работ: Выбросы парниковых газов напрямую связаны с эффективностью газовой турбины. Новые машины обычно более эффективны, чем старые того же размера и общего типа, и поэтому производят меньше выбросов углекислого газа. Типичные выбросы углекислого газа от газовой турбины мощностью 40 МВт без рекуперации тепла, работающей с КПД 37 процентов, составляют 1.079 фунтов / МВтч [Ссылка 4].
Время на проектирование и монтаж: Несколько месяцев на проектирование и от нескольких недель до нескольких месяцев на строительство. Это также сильно зависит от местоположения и размера. Установка больших блоков в более удаленных местах может занять намного больше времени

Драйверы принятия решений

Технический: Площадь основания: требуются размер, вес, площадь участка
Профиль нагрузки установки должен быть относительно стабильным
Турбины мощностью до 50 МВт могут быть промышленными или модифицированными авиационными двигателями, в то время как более крупные блоки мощностью до 330 МВт предназначены для конкретных применений
Для морских турбин ключевыми факторами являются оптимальный размер и высокое отношение мощности к массе, а также доступность, надежность и прочность.Также требуется решение для большой турбины с соответствующим резервом или меньшего количества турбин для конкретных применений
Оперативный: Операторы должны быть обучены только работе с турбинами (обучение паровой системе не требуется)
Зависит от цены на топливный газ по сравнению с дополнительными капитальными затратами
Коммерческий: Турбины большего размера работают с более высоким КПД, но не так эффективны, как система с комбинированным циклом.Негативные воздействия можно смягчить за счет использования альтернатив
Окружающая среда:

Зависит от области применения. Для газотурбинной электростанции мощностью 211 МВт [Ссылка 5]:
Капитальные затраты: от 400 до 700 долларов США / кВт
Переменная эксплуатация и техобслуживание - 29,9 долларов США / МВтч
Фиксированная эксплуатация и техобслуживание - 5,26 доллара США / кВтч

Дополнительные комментарии

Могут использоваться самые разные виды топлива. Для большинства заводов предпочтительным является природный газ, но можно использовать СНГ, нефтеперерабатывающий газ, дизельное топливо и нафту.Авиационные турбины и турбины с низким уровнем выбросов имеют более специфические требования к топливу.

Дополнительные комментарии

Могут использоваться самые разные виды топлива. Для большинства заводов предпочтительным является природный газ, но можно использовать СНГ, нефтеперерабатывающий газ, дизельное топливо и нафту. Авиационные турбины и турбины с низким уровнем выбросов имеют более специфические требования к топливу.

Газовые турбины с высоким КПД

Производитель Модель КПД простого цикла КПД в смешанном цикле Вырабатываемая мощность (простая) (МВт)
Alstom GT24 40 58.4 230,7
Мицубиси M501J 41 61,5 327
General Electric 7FA 38,5 58,5 216
General Electric LMS100 44 53,8 103
Сименс SGT6-8000H 40 60,75 274
Сименс SGT6-2000E 33.9 51,3 112
Hitachi Н-25 34,8 50,3 32

Таблица 1. Модели высокоэффективных газовых турбин

Газовые турбины с воздушным промежуточным охладителем

Системы интеркулера

работают над повышением эффективности за счет более высоких отношений давления в зоне сгорания. Это достигается за счет разделения компрессорной установки на две части: компрессор низкого давления (LPC) и компрессор высокого давления (HPC).Впускной воздух сначала сжимается LPC, а затем направляется в промежуточный охладитель, где давление поддерживается постоянным, но температура снижается. Затем воздух проходит через HPC и направляется в камеру сгорания. Поскольку температура воздуха в двигателе не может превышать заданную температуру из-за материала, используемого в турбине, традиционно существует ограничение на степень сжатия, поскольку сжатие газа увеличивает его температуру. Охлаждая воздух на полпути, но не теряя прироста давления, промежуточный охладитель позволяет произойти второму сжатию, позволяя воздуху в камере сгорания находиться в пределах температурных пределов, но с гораздо более высоким перепадом давления.Более высокое передаточное число заставляет турбину вырабатывать больше мощности при том же подаче топлива, повышая общий КПД турбины.

Примером новых инноваций в авиационной газовой турбине является турбина высокого давления (HPT) мощностью 35-65 МВт, разработанная GE [Ссылка 6]. LM6000 PG предлагает увеличение мощности простого цикла на 25% по сравнению со своим предшественником. Применения этих турбин включают нефтегазовые платформы, университетские когенерационные системы и промышленные парки с комбинированным циклом.Эти турбины предназначены для работы на частичной мощности, выдерживают перепады напряжения и могут работать быстрее.

Операционные проблемы / риски

Газовые турбины - это сложные высокоскоростные компоненты с жесткими допусками на размеры, работающие при очень высоких температурах. Компоненты подвержены множеству потенциальных проблем. К ним относятся ползучесть, усталость, эрозия и окисление с ударным повреждением, проблема, возникающая при выходе из строя компонентов или после технического обслуживания. Ползучесть может в конечном итоге привести к отказу, но вызывает наибольшую озабоченность из-за изменений размеров, которые она вызывает в компонентах, подверженных нагрузке и температуре.Основная часть обслуживания - это проверка размеров и допусков. Усталость вызывает особое беспокойство в областях концентрации напряжений, таких как хвостовики лопаток турбины. Следовательно, регулярный осмотр и техническое обслуживание являются обязательными, особенно для газовых турбин, работающих в суровых условиях, например, на море [Ссылка 7]. Это будет включать электрические системы и системы управления в дополнение к самой газовой турбине.

Возможности / бизнес-пример

Общая тенденция развития газовых турбин заключалась в сочетании более высоких температур и давлений.Хотя такие достижения увеличивают стоимость производства машины, более высокая стоимость с точки зрения большей выходной мощности и более высокой эффективности обеспечивает чистую экономическую выгоду. Промышленная газовая турбина - это баланс между производительностью и стоимостью, что приводит к наиболее экономичной машине как для пользователя, так и для производителя. Применения в нефтегазовой промышленности включают в себя компрессорные станции для трубопроводов природного газа в диапазоне 800–1200 фунтов на квадратный дюйм (5 516–8 274 кПа), необходимые для сжатия, а также для перекачки сырой и очищенной нефти по трубопроводам.Турбины мощностью примерно до 50 МВт могут быть либо промышленными, либо модифицированными авиационными двигателями, в то время как более крупные агрегаты мощностью примерно до 330 МВт предназначены для конкретных целей. Для электроэнергетических приложений, таких как крупные промышленные объекты, газовые турбины простого цикла без рекуперации тепла могут обеспечивать пиковую мощность в областях с ограниченной производительностью, а коммунальные предприятия часто размещают газовые турбины мощностью от 5 до 40 МВт на подстанциях для обеспечения дополнительной мощности и сети. служба поддержки. Значительное количество систем когенерации на базе газовых турбин простого цикла эксплуатируется в различных сферах, включая добычу нефти, химикаты, производство бумаги, пищевую промышленность и университеты.

Примеры из практики

Газовые турбины с высоким КПД

Новая линейка высокоэффективных газовых турбин получила обозначение H-класса, и в настоящее время их выпускают несколько производителей. После обширного процесса проверки компания GE установила свою модель 9H в заливе Баглан в 2003 году. Эта новая модель повысила эффективность, позволив температуре обжига повыситься на 200 ° F (93,3 ° C) по сравнению с предыдущими моделями, потенциально достигнув 2600 ° F. (1426,7 ° С). С тех пор станция надежно обеспечивает до 530 МВт в национальную сеть Великобритании, работая с КПД более 60% (как часть системы комбинированного цикла) [Ссылка 8].

Другой производитель, Siemens, протестировал свою модель класса H, SGT5-8000H, при полной нагрузке в Ингольштадте, Германия, в 2008 году. Было показано, что КПД газотурбинной установки составляет 40% и является частью системы комбинированного цикла, достигающей мирового уровня. рекордная эффективность 60,75% [Ссылка 9]. Эта электростанция обеспечивает электроэнергией немецкую сеть с момента окончания периода испытаний, все с такой же эффективностью.

Системы, которые действительно демонстрируют все новые настройки, которые могут быть внесены для повышения эффективности, в настоящее время представляют собой только турбины класса H, которые занимают очень большую площадь и имеют заданную мощность 375 МВт и выше.Однако технологии, лежащие в основе турбин класса H (усовершенствованные материалы, улучшенное охлаждение и т. Д.), Доступны и для небольших систем. Эти кейсы были выбраны, чтобы продемонстрировать, что все они эффективны и действенны.

Газовые турбины с воздушным промежуточным охладителем

GE произвела LMS 100, авиационный двигатель с чрезвычайно высоким КПД. Работая с КПД до 44% при полной базовой нагрузке, он вырабатывает более 100 МВт после 10-минутного пуска. Генераторная станция Гротон в Южной Дакоте была первым заводом, начавшим использовать LMS100, и успешно работает с 2006 года [Ссылка 10].Эта технология, в настоящее время доступная от GE, является новейшей и наименее проверенной технологией, указанной здесь. Однако из-за успешного первоначального тестирования и чрезвычайно высокой эффективности для простого цикла это важная альтернатива, которую следует рассмотреть.

Каталожные номера:
  1. Рекомендации по целостности и проверке морских газовых турбин (и основного приводного оборудования), ESR Technology Lts, для Руководителя по охране труда 2006 г., Отчет об исследованиях 430.
  2. Дэвис, Л. Б. и С. Х. Чернить. «Сухие системы сжигания с низким содержанием NOx для газовых турбин GE для тяжелых условий эксплуатации». GE Energy. N.p., n.d. Интернет. 26 июля 2013 г.
  3. Энергетические технологии. Newnes. С.59. ISBN 9780080480107
  4. Характеристики технологий: газовые турбины, анализ энергии и окружающей среды (ICF), декабрь 2008 г.
  5. Отчет о затратах, данные о затратах и ​​производительности для технологий производства электроэнергии, подготовлен для Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Black & Veatch, февраль 2012 г.
  6. Aeroderivative Technology: более эффективное использование технологии газовых турбин, Wacke, A, General Electric, DRAFT - 2010 - 15 января.
  7. Уолл, Мартин, Ли Ричард и Фрост, Саймон. Рекомендации по проверке и целостности морских газовых турбин (и основного приводного оборудования). Отчет об исследованиях, 430, ESR Technology Ltd for the Health and Safety Executive, 2006.
  8. «Электростанция Баглан Бэй, Кардифф, Уэльс, Великобритания». Журнал Power. Июль Август. Лучшие растения (2003): 45-47
  9. Сименс.«Высокопроизводительная газовая турбина Siemens серии SGT-8000H H-класса: Power-Gen International 2011 - Лас-Вегас, Невада». www.energy.Siemens.com. 15 декабря 2011 г. Интернет. 26 июля 2013 г.
  10. Реале, Майкл Дж. И Джеймс К. Прочаска. «Новая высокоэффективная газовая турбина простого цикла - LMS100 компании GE». . Комитет по промышленному применению газовых турбин, 14 октября 2005 г. Web. 29 июля 2013 г.

Принцип генерации Технологии производства гибридного многостекового типа HHO для увеличения объема газа HHO

SHS Сеть конференций 49 , 02016 (2018)

Принцип генерации Технологии производства гибридного многостекового типа HHO для увеличения объема газа HHO

Аджат Судраджат 1 * , Ева Майфа Хандаяни 1 , Нореффенди Тамалдин 1 и Ахмад Камаль Мат Ямин 1

1 Инженерная физика, Инженерно-научный факультет, Национальный университет ДжакартыJL.Sawo Manila No. 61, Pejaten, PasarMinggu, Jakarta Selatan 12520, Индонезия.
2 GTriboE, Центр передовых исследований и Energy CARe, факультет машиностроения, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Малакка, Малайзия

* Соответствующий адрес электронной почты: [email protected] или [email protected]

Аннотация

Водород классифицируется как новая энергия, а также считается наиболее перспективным кандидатом на топливо для транспортных средств в будущем.Различные пилотные испытания автомобилей на водородных топливных элементах, проводимые ведущими мировыми автомобильными компаниями за последние 50 лет, начали показывать светлое пятно в использовании водородных топливных элементов в качестве автомобильного топлива. В процессе электролиза воды (H 2 O) образуется H 2 (водород) и O 2 (кислород). Обычный метод привел к непостоянству объема и качества газа HHO. Однако текущее развитие производства газа HHO посредством процесса электролиза варьируется в зависимости от материалов, производственного процесса, конструкции определенных инструментов и технических модификаций для получения оптимальных результатов.В этом исследовании был спроектирован и разработан гибридный многостековый генератор HHO путем объединения двух типов генераторов с сухими и влажными элементами. В этом исследовании используются оба типа генератора клеток (влажные и сухие клетки) или называются гибридным типом. В процессе электролиза в замкнутом пространстве HHO был произведен газ HHO. Объем газа HHO, полученного из генератора HHO в качестве альтернативного топлива, сильно зависит от подаваемого электрического тока и концентрации используемого катализатора КОН.Испытание проводилось с четырьмя ступенями с количеством катализатора от 5,6 г / л; 11,2 г / л; 16,8 г / л; и 22,4 г / л. Приложенный ток линейно увеличивается с увеличением добычи газа HHO. Это доказано, когда при количестве используемого катализатора 22,4 г / л среднее количество выделяемого газа HHO составляет 230,3 мл / мин. Автор анализирует производительность генератора по току и производству газа HHO при заданном постоянном напряжении 12 В.

Ключевые слова: Генератор клеток HHO / Газ HHO / Генератор гибридных клеток / Калибровка / Оценка и оптимизация


Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Камера сгорания | Генераторы горячего газа | горелки сжатого воздуха

Камера сгорания - генератор горячего газа

Размещено: 25/10/2020 | 0 комментариев | Теги: Камеры сгорания, процессы сушки, Канальные горелки, газовые канальные горелки, теплообмен, Генераторы горячего газа, промышленные применения, Горелки с низким уровнем выбросов NOx, Горелки сжатого воздуха

Генераторы горячего газа

- это компактная камера сгорания , используемая в большом количестве промышленные применения, такие как производство цемента , сушка минералов, деревообрабатывающая промышленность, пищевая промышленность , химическая промышленность или процессы сушки .Эти установки производят газы с разными температурами , начиная с сжигания различных видов топлива, таких как природный газ, дизельное топливо, мазут и т. Д. (Выдержка из конференции E&M CombustionTechnology Conference в Knauf Surabaya ).

Камеры внутреннего сгорания покрыты огнеупором, выдерживающим температуру до 1500 ºC, имеют прочную конструкцию и устойчивы к такому типу промышленных применений. Существуют разные типы камер с одинарным или двойным кожухом, что снижает тепловые потери через них.

Для выработки этих горячих газов используются промышленных горелок различных типов, наиболее распространенными из которых являются горелок для сжатого воздуха для жидкого топлива и газов, а также газовых горелок .

Принцип работы камеры сгорания

Генераторы горячего газа используются в различных промышленных процессах , и их цель - генерировать газы при определенной температуре для сушки , теплообмена и т. Д.Процесс заключается в использовании горелки для выработки определенного объема газов. Затем используется нагнетатель разбавляющего воздуха для охлаждения газов до температуры процесса и увеличения расхода газа до желаемого объема. Эта смесь проводят в камере сгорания огнеупорной футеровки, чтобы свести к минимуму потери тепла.

В зависимости от типа применения и с целью дальнейшего повышения производительности, часть газов, используемых в этом процессе, вводится обратно в камеру сгорания, тем самым повышая производительность системы за счет снижения тепловых потерь.

Характеристики генераторов сжигания E&M

• Мощность от 1 до 100 МВт
Различные виды топлива , природный газ, мазут, газойль, биогаз, переработанное масло, древесные гранулы и т. Д.
Комбинация различных видов топлива
Высокая тепловая эффективность
• Установки предварительно собранные блоки
• Низкие затраты на техническое обслуживание
Полностью автоматизированное управление
Горелки с низким уровнем выбросов NOx
• Быстрое реагирование на потребности процесса

Типы горелок и камеры сгорания для генераторов горячего газа

Для процессов, в которых используется природный газ, мы можем выделить два типа горелок и приложений, которые наиболее часто используются и описаны ниже.

С одной стороны, это будет самый традиционный газовый генератор , образованный двойной камерой , внутри которой будет располагаться пламя, создаваемое обычной горелкой с вентилятором воздуха для горения. Вокруг этой камеры будет размещена вторая камера, по которой циркулирует разбавляющий воздух, который смешивается с этими газами в конце камеры внутреннего сгорания, обеспечивая желаемую температуру.

С другой стороны, у нас есть возможность использовать канальные горелки , принцип работы которых заключается в том, что воздух проходит через них и нагревается до желаемой температуры.Эти горелки могут работать с большим избытком воздуха, что означает, что нет необходимости использовать вторую камеру, через которую циркулирует разбавляющий воздух.

Преимущества канальных горелок перед традиционными горелками с принудительной подачей воздуха

• Меньший перепад давления.
• Более оптимизированный дизайн.
• Более линейное регулирование воздуха.
• Более короткие камеры сгорания.
• Меньший вес материалов.
• Более короткое пламя.

Материалы, которые будут использоваться в генераторах горячего газа

E&M Combustion производит все свои горелки и камеры сгорания с использованием высококачественных материалов, таких как высококачественная огнеупорная сталь AISI 310 для огнеупорных поверхностей горелок или огнеупорный материал, устойчивый к температурам 1650 ° C, где существует опасность контакта пламени с камерой.

Автоматизация и энергосбережение

Генераторы горячего газа , разработанные E&M Combustion , работают полностью в автоматическом режиме . E&M Combustion проектирует и устанавливает в компактном устройстве электрические коробки, в которые интегрирует системы регулирования, обеспечивающие автоматическую и точную работу системы.

В горелках используются электронные блоки управления, которые имеют следующие преимущества.

Все функции управления и регулирования объединены в одном устройстве , включая последовательности зажигания, меры безопасности и т. Д.Система регулирования внутреннего диаметра, испытания на герметичность и обнаружения пламени
Значительно увеличивает точность регулирования, избегая механического гистерезиса, возникающего в стержнях и кулачках традиционного регулирования.
• Он управляется передачей электрических импульсов на отдельные приводы
• Он включает в себя дисплей визуализации информации , который может быстро показать состояние горелки, а также память неисправностей и часы работы.
• Представляет и внешнее соединение с P.C. или P.L.C. Шина
• Сокращает время ввода в эксплуатацию благодаря предварительным требованиям на заводе

Эти распределительные щиты также позволяют использовать преобразователи частоты для экономии электроэнергии. Инверторы обеспечивают экономию электроэнергии и снижение уровня шума, который можно количественно определить на графике на рисунке.

Камеры сгорания - Каталог генераторов горячего газа

Как работает генератор для производства электроэнергии?

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую.Вы можете использовать свои генераторы во множестве приложений, включая портативные источники питания и резервные источники питания. Для питания фонарей на велосипеде можно использовать небольшие генераторы. А по очень большим поставляют подавляющее большинство энергии в наши электрические сети.

Генераторы работают на дизельном топливе, бензине, пропане и даже на энергии человека. Несмотря на различные источники энергии, принцип работы большого дизельного генератора Caterpillar аналогичен принципу работы небольшого генератора. Но как генератор производит электричество?

Это может помочь понять, что генераторы не столько вырабатывают электроэнергию, сколько помогают ей.Это достигается за счет электромагнитных принципов, впервые открытых Майклом Фарадеем в начале 1830-х годов. Работа Фарадея считалась очень важной. Говорят, Альберт Эйнштейн держал его фотографию на стене в своем кабинете.

Фарадей обнаружил, что при намотке двух изолированных катушек проволоки вокруг кольца из железа и пропускании тока через одну из них ток вводился во вторую катушку проволоки. Это основной принцип двигателей и генераторов по сей день. Это электромагнитная индукция.

Как компоненты генераторной установки работают вместе?

Компоненты генератора работают вместе, чтобы преобразовать механическую энергию в электричество. Для простоты мы используем двигатель в качестве источника механической энергии.

  • Двигатель: Чем мощнее двигатель в генераторе, тем большую мощность он будет производить. Генераторы большего размера работают на дизельном топливе.
  • Генератор переменного тока: Генератор переменного тока включает в себя неподвижный компонент, называемый статором, и второй подвижный компонент, называемый ротором.Ротор создает вращающееся магнитное поле одним из нескольких способов. Обычно это зависит от размера генератора. Например, большие генераторы создают магнитное поле за счет индукции. В небольших генераторах можно использовать постоянный магнит. В генераторах переменного тока также может использоваться возбудитель, питаемый от небольшого источника постоянного тока (DC) с использованием колец и щеток.
  • Регулятор напряжения: Регулятор напряжения регулирует напряжение, создаваемое генератором.

Вы должны прочитать подробную информацию о том, как работают компоненты дизельного, переменного, постоянного, электрического и ветряного генератора.

Узнать больше о: Продажа бывших в употреблении генераторов

Как генераторы создают или производят электричество?

Когда двигатель вырабатывает механическую мощность, регулятор напряжения работает с генератором в четырехступенчатом цикле, который повторяется до тех пор, пока он не достигнет максимальной мощности. Сначала регулятор напряжения принимает небольшое количество переменного напряжения, затем преобразует его в постоянный ток, который он отправляет на вторичные обмотки возбудителя статора. Эти вторичные обмотки возбудителя теперь имитируют первичные обмотки статора, создавая дополнительное напряжение переменного тока.Между вторичными обмотками возбудителя и вращающимися выпрямителями существует связь. Он преобразует переменный ток из обмоток в постоянный, который подается на ротор. Это создает электромагнитное поле, которое является частью существующего вращающегося магнитного поля ротора. Ротор индуцирует это более высокое напряжение переменного тока на обмотках статора, что, в свою очередь, создает более высокое напряжение переменного тока от генератора.

Цикл продолжается до тех пор, пока не будет достигнута максимальная мощность генератора.По мере увеличения мощности регулятор напряжения будет производить все меньше и меньше постоянного тока. При оптимальной мощности генерации постоянного тока достаточно, чтобы поддерживать его работоспособность. Когда мощность уменьшается, происходит добавление нагрузки. Например, регулятор напряжения вступает в действие, снова создавая цикл для поддержания уровня мощности на допустимом уровне. Это будет продолжаться до тех пор, пока генератор не отключится намеренно из-за нехватки топлива или, возможно, из-за механической поломки.

Другие аспекты больших генераторов

Хотя выше описывается принцип работы генератора, в него не входят все компоненты большого генератора, такого как Caterpillar 3512C.Помимо двигателя, генератора переменного тока и регулятора напряжения, генераторам нужен источник топлива, такой как топливный бак вместе с топливной системой. Размер топливного бака определяет, как долго генератор будет вырабатывать энергию до заправки. Большим генераторам нужна система охлаждения и способ отвода выхлопных газов. Панель управления упрощает работу с генератором, а зарядное устройство для аккумуляторов будет держать генератор в готовности, когда это необходимо. Генераторы обычно устанавливаются на раму какого-либо типа, подходящую для его размера.При принятии решения о том, какой генератор подходит для вашего конкретного применения, важно учитывать не только мощность, и мы можем помочь.

Если вы ищете новый дизельный генератор или подержанный дизельный генератор, мы рекомендуем вам связаться с нами в компании Central States Diesel Generators. Будь то подержанный генератор Caterpillar 3412 или новый дизельный генератор, просмотрите наш инвентарь и свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы. Получите необходимую мощность с помощью дизельных генераторов в Центральных Штатах.

(PDF) Принцип генерации гибридных многостековых технологий производства HHO для увеличения объема газа HHO

Конференция Международного сотрудничества в области образования в области стандартизации (ICES) 2018

Совместная международная конференция с 5-й ежегодной конференцией по промышленной и системной инженерии (ACISE)

3-5 июля 2018 г., Джокьякарта, Индонезия

14

2. Сопанди. Я, Хананто. Y, Рудиянто. B, 2015, Исследование толщины электродов при получении газа

HHO (водород водорода и кислорода) генератором HHO мокрого типа

с катализатором NaHCO3 (NatriumBikarbonat), Пенербит: ISSN 2085-2614, Jember.

3. Rahmat. Н. Фаджри, Сурядимал, Арман. R, 2014, Экспериментальное исследование

Влияние появления газообразного оксигидрогена (HHO) на характеристики бензина-

Мотоциклы на базе

Premium 88, Университет Бунг Хатта, Паданг.

4. Вахюдзин. Я, Гунтур. Х. Лаксана, 2012 г., Исследование характеристик газогенераторов HHO Dry Cell

и их применения на машинах для впрыска топлива объемом 1300 куб. См,

InstitutTeknologiSepuluhNopember, Сурабая.

5. Сатрия. Y, Сараги. С. Абди, Ангин. Н. Перангин, 2012, Анализ влияния использования генератора сухих элементов HHO

на характеристики мотоциклетной техники, Университет Ислама

Риау, Пеканбару Риау.

6. Гиффари. Y. Arzaqa, Kawano. Д. Сунгконо, 2013, Исследование характеристик газогенераторного типа HHO

с сухой и влажной ячейкой размером 80x80 мм с добавлением

PWM E-3 FF (1 кГц), InstitutTeknologiSepuluhNopember, Сурабая.

7.Арифин. Т, Рудиянто. B, Susmiati. Y, 2015, Исследование использования нейтральной нержавеющей стали

, стали 316 и алюминиевой электродной платформы на генераторе сухих ячеек HHO

Performance, Penerbit: ISSN 2085-2614, Jember.

8. Мульёно. S, Гунаван, Марьянти. B, 2015, Влияние использования и расчета

Premium Fuel Efficiency и Pertamax на характеристики бензина, газового топлива,

Universitas Balikpapan, Pekanbaru Riau.

9. Сиамади.М., 2015, Влияние процентного анализа NaHCO3 на производство

Результаты электролиза воды по газу Брауна,

UniversitasMuhammadiyahSidoharjo, Сурабая.

10. Anindita. H, 2011, Производство газообразного кислорода с помощью электролиза морской воды

Процесс как экологически чистый источник воды, InstitutTeknologiSurabaya,

Surabaya.

11. Хидаятулла. П, Мустари. F, 2008, Секрет топливной воды, Уфук-Пресс, Джакарта.

12. Wirawan. Ф, Кавано. DS., 2013, Влияние добавления HHO на постоянную работу дизельного двигателя

с изменением массы катализатора KOH в генераторе HHO,

InstitutTeknologi Surabaya, Сурабая.

13. Салимы. D.H, 2010, Производство диметилового эфира с паровым риформингом водорода

(DME) с использованием низкотемпературного реактора Нклир,

JurnalPengembanganEnergiNuklir.

14. Эйли, 1996, Промышленный масложировой продукт Бейли, 5-е издание, под редакцией Ю.H.

Hui, Публикация Wiley-Interscience, США.

15. Дамоко. Д, Черян. М., 2000. Кинетика переэтерификации пальмового масла в реакторе партии

, J. Am. Oil Chem, Soc. 77: 1263-1237.

16. Istiqomah. А. У, Рахмавати. F, Nugrahaningtyas. K.D, 2016, Замена

соды (NaOH) гидроксидом калия (КОН) при дистилляции воды -

Бинарная система этанола

, JurnalPenelitian Kimia, Vol.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *