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發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器性能標(biāo)準(zhǔn)、作用及原理
發(fā)布時間:2024-04-13 01:17:30  ▏閱讀:

 

性能特點(diǎn)和作用說明

發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器性能標(biāo)準(zhǔn)、作用及原理

 

摘要:發(fā)電機(jī)凝露是很多康明斯運(yùn)維人員比較關(guān)注的問題,一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)凝露情況,很容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)表面放電,損壞絕緣器件造成電氣系統(tǒng)短路故障等問題。為解決發(fā)電機(jī)凝露,一般采用在發(fā)電機(jī)內(nèi)安裝防冷凝加熱器其作用是防止發(fā)電機(jī)在低溫環(huán)境下發(fā)生冷凝現(xiàn)象。而IEC751防冷凝加熱器檢測標(biāo)準(zhǔn)是對其進(jìn)行性能和質(zhì)量檢測的國際標(biāo)準(zhǔn),主要內(nèi)容包括了發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器的工作原理、性能指標(biāo)、檢測方法等。通過IEC751標(biāo)準(zhǔn)的檢測,可以評估防冷凝加熱器在低溫環(huán)境下的抗冷凝性能以及加熱效果,保證產(chǎn)品在實(shí)際使用中的穩(wěn)定性和可靠性。

 

一、防冷凝加熱器原理和性能

 

      柴油發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行前所做的絕緣特性試驗(yàn),是保證柴油發(fā)電機(jī)安全作業(yè)的一個關(guān)鍵步驟。通過這一試驗(yàn),能檢驗(yàn)出發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部絕緣存在的各種缺陷,由于缺陷性質(zhì)的不同,絕緣的各種變化程度不同。對于絕緣低于正常值,通過各種綜合分析、比對后,表明很大幾率是因繞組因停機(jī)后,由于外部原因如環(huán)境潮濕等因素引起結(jié)露。

      為了保證發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣實(shí)時處于完好狀態(tài),防范發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣發(fā)生事故,確保發(fā)電機(jī)及時啟動,康明斯發(fā)電機(jī)公司設(shè)計(jì)了一款發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣防凝露吸濕電加熱除濕裝置,徹底解決了發(fā)電機(jī)定子繞組凝露、吸濕,絕緣電阻降低的問題,保證了發(fā)電機(jī)組實(shí)時處于完好狀態(tài),進(jìn)而滿足了發(fā)電機(jī)實(shí)時安全啟動的要求。

1、防冷凝加熱器的工作原理

(1)發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器的作用是通過加熱發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氣體,在潮濕環(huán)境下將氣體的溫度保持在一定范圍內(nèi),從而避免水汽在發(fā)電機(jī)內(nèi)部凝結(jié)并損壞設(shè)備。

(2)發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器是一種基于熱力學(xué)原理的設(shè)備,簡單來說就是通過加熱來防止水蒸氣在低溫環(huán)境下凝結(jié)成水滴的設(shè)備。當(dāng)氣體溫度較低時,其內(nèi)部水汽含量較高,容易凝結(jié)并形成水滴。而當(dāng)氣體溫度較高時,水汽變成水蒸氣并隨著氣體流動而排出。

(3)發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器的原理是利用電阻加熱絲,通過將電能轉(zhuǎn)化為熱能提高發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氣體溫度,從而減少水汽的凝結(jié)。除了電阻加熱絲,還有一些型號的發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器采用電磁加熱方式,在加熱過程中不會產(chǎn)生熱源滯留,能夠更加快速地提高氣體溫度。

2、防冷凝加熱器的性能指標(biāo)

      IEC 751標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了防冷凝加熱器的性能指標(biāo),主要包括電阻溫度系數(shù)、耐熱性、絕緣電阻等指標(biāo)。其中,電阻溫度系數(shù)是指在一定溫度范圍內(nèi),電阻隨溫度的變化率,是衡量防冷凝加熱器加熱性能的重要指標(biāo)。

3、防冷凝加熱器優(yōu)點(diǎn)

     防冷凝加熱器可以達(dá)到很好的除濕效果,通過減低空氣中含水量,使相對濕度和絕對濕度同時下降,幾乎不提高溫度,不產(chǎn)生溫差帶來的負(fù)面影響, 防冷凝加熱器從根本上杜絕或減少了事故的發(fā)生。

(1)安全

      防冷凝加熱器外殼采用阻燃材料設(shè)計(jì),自身熱量較低,不會對周圍線纜產(chǎn)生影響。

(2)能效

      采用閥值濕度自動控制,據(jù)濕度變化自動控制除濕,控制原理接線圖如圖1所示。每次工作時間較短,節(jié)省能耗。以60W為例,每天工作2小時,其他時間待機(jī),耗電量為124度/年。為保持機(jī)體內(nèi)相對溫度,需提供持續(xù)恒定的溫度,能耗高。 以100W為例,年耗電量為876度/年。

(3)結(jié)構(gòu) 

      防冷凝加熱器由加熱管串聯(lián),加熱管嵌裝在定子機(jī)座內(nèi)肋條的一個槽內(nèi),如圖2所示。加熱電源電壓為220V,加熱器的電源連接線必須與發(fā)電機(jī)的主斷路器相互聯(lián)鎖。即發(fā)電機(jī)運(yùn)行時,加熱器斷開,而發(fā)電機(jī)停機(jī)時,加熱器接通電源,由市電供電,加熱器加熱驅(qū)趕機(jī)內(nèi)潮氣,因此,維修發(fā)電機(jī)內(nèi)部零件時,必須切斷加熱器電源,以防出現(xiàn)意外。

 

發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器控制原理圖.png

圖1  發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器控制原理圖

發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器結(jié)構(gòu)圖.png

圖2  發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器結(jié)構(gòu)圖 

 

二、防冷凝加熱器設(shè)計(jì)

 

      康明斯自動化柴油發(fā)電機(jī)組在使用過程中,為了防止潮氣冷凝,在發(fā)電機(jī)又需要動作,恢復(fù)原來工作狀態(tài)。因此,通過內(nèi)部裝有防冷凝加熱器,將發(fā)電機(jī)內(nèi)的空氣加熱到比環(huán)境溫度略高一些,這樣即可將機(jī)內(nèi)潮氣驅(qū)出機(jī)外,以保證機(jī)內(nèi)繞組及其他電氣元件處于干燥狀態(tài)。因此,設(shè)計(jì)理念如下:

      發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時,加熱器必須不影響冷卻循環(huán)空氣流動,因此,必須選擇體積小,強(qiáng)度高,安全無明火的組件,故選擇管式遠(yuǎn)紅外線電加熱元件。就發(fā)電機(jī)冷卻而言,以熱輻射散熱僅起次要作用。對于在發(fā)電機(jī)靜止時,用安裝的加熱電阻加熱以消除發(fā)電機(jī)凝露的場合,輻射散熱是有意義的。這時,在靜止?fàn)顟B(tài)所消耗的加熱功率相當(dāng)于由熱輻射產(chǎn)生的熱損失。

      在熱輻射時,一個物體的能量部分地轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠?。通過空間的熱輻射不能將空間加熱,而在碰到第二個物體時,首先全部地或部分地變成熱。熱輻射和光輻射在性質(zhì)上是相同的??床灰姷臒彷椛洳ǖ牟ㄩL比看得見的光輻射波的波長要長。熱輻射以直線在空間傳播。

      輻射強(qiáng)度隨距離的平方下降。由輻射產(chǎn)生的熱傳遞受表面性質(zhì)、形狀、大小、相對位置以及輻射端面和輻射表面溫度的影響。

      根據(jù)斯忒潘-波爾茲曼定律,對于發(fā)電機(jī)而言,散熱系數(shù)可近似地用下式計(jì)算:

as=(5~7)×10-4(w/cm2.℃)

      如果以 A 表示輻射面積,則輻射功率p(熱流)按下式計(jì)算:

p=ωA=as

式中,p——(w);

as——(w/cm2.℃);

A——(cm2);

θ——(℃)。

      發(fā)電機(jī)運(yùn)行時風(fēng)溫40℃,因此加熱器也應(yīng)維持這一溫度。按照以上設(shè)計(jì),發(fā)電機(jī)停機(jī)期間能夠有效地防止凝露,確保發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣實(shí)時處于良好狀態(tài),保證了發(fā)電機(jī)及時安全啟動。

 

三、防冷凝加熱器的標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法

 

      IEC 751標(biāo)準(zhǔn)是在國際電工委員會(IEC)電加熱和電阻特性委員會(TC 96)的指導(dǎo)下制定的。該標(biāo)準(zhǔn)的制定過程經(jīng)歷了廣泛的討論和專家的技術(shù)研究,充分考慮了不同國家和地區(qū)的生產(chǎn)實(shí)際和技術(shù)水平,確保了該標(biāo)準(zhǔn)具有普適性和權(quán)威性,為國際上防冷凝加熱器產(chǎn)品的檢測提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法。

1、EC 751標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍

      IEC 751標(biāo)準(zhǔn)適用于各類防冷凝加熱器產(chǎn)品,包括但不限于工業(yè)用防冷凝加熱器、家用防冷凝加熱器等。無論是在工業(yè)生產(chǎn)過程中,還是在日常生活中,防冷凝加熱器都扮演著重要的角色,其穩(wěn)定可靠的性能直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和生活品質(zhì)。IEC 751標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍非常廣泛。

      作為國際上公認(rèn)的防冷凝加熱器產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn),IEC 751標(biāo)準(zhǔn)得到了全球范圍內(nèi)的廣泛推廣和應(yīng)用。在各個國家和地區(qū),相關(guān)行業(yè)和企業(yè)都將IEC 751標(biāo)準(zhǔn)作為評定防冷凝加熱器產(chǎn)品質(zhì)量的重要依據(jù),通過嚴(yán)格的檢測和評定,確保產(chǎn)品的性能和質(zhì)量符合國際標(biāo)準(zhǔn),具有競爭力和可靠性。

2、檢測方法

      防冷凝加熱器的檢測方法主要包括外觀檢查、性能檢測和安全檢測。

(1)外觀檢查主要是對防冷凝加熱器的外觀進(jìn)行檢驗(yàn),確保產(chǎn)品的表面光潔度和外形尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2)性能檢測包括了電阻測量、耐熱性測試等試驗(yàn),從而評估產(chǎn)品的加熱性能和耐用性。

(3)安全檢測則是對產(chǎn)品的絕緣電阻、外殼接地等進(jìn)行檢測,確保產(chǎn)品在使用過程中的安全性。

      由于防冷凝加熱器主要是為了防止發(fā)電機(jī)結(jié)露,影響發(fā)電機(jī)的絕緣性能。一般在比較潮濕的(船用、雨林、沿海等)使用環(huán)境中使用,或者用戶的柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)常處于不工作狀態(tài)時,因此,康明斯公司一般推薦此類用戶才適宜為發(fā)電機(jī)加裝防冷凝加熱器。

 

總結(jié):

      發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器是一種重要的發(fā)電機(jī)配件,其通過加熱發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體,有效避免了冷凝水對發(fā)電機(jī)的損壞。通過考慮氣體流量、成分和溫度,環(huán)境溫度和濕度、發(fā)電機(jī)的功率和大小來選擇合適型號的發(fā)電機(jī)防冷凝加熱器,并正確安裝和維護(hù),能夠保障發(fā)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。而IEC751防冷凝加熱器檢測標(biāo)準(zhǔn)作為國際上公認(rèn)的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn),對于防冷凝加熱器產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管和技術(shù)提升具有重要的意義。其嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)和評定方法,為產(chǎn)品質(zhì)量的提升和行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支撐。 


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