柴油發(fā)電機混合氣形成的特點和燃燒室 1.柴油機混合氣形成的特點 柴油機的混合氣是在汽缸內(nèi)部形成的，進氣沖程吸人新鮮空氣，然后對空氣進行壓縮，直到壓縮沖程接近終了時，柴油才開始噴入燃燒室，因此，柴油機混合氣的形成具有以下特點： (1)混合氣形成的時間極短，一般僅千分之幾秒，從噴油開始即混合開始起，到噴油結(jié)束為止，僅占曲軸轉(zhuǎn)角(15°～35°)的位置。以柴油機的轉(zhuǎn)速為1500r/min為例，在曲軸轉(zhuǎn)角20°內(nèi)噴油完畢時，其噴油時間僅為0.0022s。 (2)從噴油開始，約經(jīng)(1～3)1000s時間，柴油便開始燃燒，柴油機混合氣形成過程與燃燒過程幾乎是同時進行的。 (3)柴油的粘度較大，不易蒸發(fā)。 上述特點也是柴油機可燃混合氣形成的困難之點。為了使柴油與空氣能迅速地形成混合氣，除了要求燃油噴射系統(tǒng)保證柴油的霧化質(zhì)量外，還需要燃燒室的幫助。 2.柴油機的燃燒室 柴油機可燃混合氣在燃燒室內(nèi)的形成，雖然與燃料的霧化狀況有密切關(guān)系，但還需要有適當(dāng)形狀的燃燒室相配合，合理地形成燃燒室內(nèi)氣流運動，促進燃料迅速而均勻地與空氣混合，并迅速地分布到整個燃燒室的每一角落，從而使燃燒過程更為完善。 按柴油機結(jié)構(gòu)特點和混合氣形成的方法不同，燃燒室可分為兩大類型： (1)統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室又稱直接噴射式燃燒室，它由活塞頂與汽缸蓋內(nèi)壁所包圍形成的單一內(nèi)腔。采用這類燃燒室時，一般配用多孔噴油器，將燃料直接噴射到燃燒室中，借助噴出油束的形狀與燃燒室的形狀相吻合，以及燃燒室內(nèi)的空氣渦流運動，迅速形成混合氣。統(tǒng)一式燃燒室常用的有下面幾種： ①w形燃燒室：w燃燒室由氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂?shù)膚形深凹坑構(gòu)成。燃油的大部分由多孔噴油器以19600kPa的壓力噴入燃燒室后，均勻地以霧狀分布在燃燒室空間，吸收室內(nèi)高溫空氣的熱量而蒸發(fā)，并與空氣混合。另有少量燃油被噴射到燃燒室壁面，形成油膜，在燃燒開始后才加速蒸發(fā)參與燃燒，因此，這種燃燒室要求噴油壓力較高。 w形燃燒室形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，有利于冷車啟動，但由于一部分燃油直接噴散在空腔中，在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣多，同時參加燃燒的油量也很多，因而導(dǎo)致汽缸內(nèi)壓力升高較大，工作比較粗暴。6135G型、Z12V190B型、B2-300型柴油機采用這種w形燃燒室。 ②球形燃燒室:球形燃燒室位于活塞頂中央，在活塞頂部加工成深凹狀球形空間，汽缸蓋上有螺旋道或切向進氣道，可使進氣時形成繞汽缸軸線轉(zhuǎn)動的高速空氣流。工作時，噴油器將柴油順氣流旋轉(zhuǎn)方向沿燃燒室切線方向噴射，在強烈的進氣渦流作用下，使燃油分布在燃燒室壁表面，形成一層很薄的油膜，在較低的溫度下蒸發(fā)，蒸發(fā)出的油氣與空氣混合成均勻的混合氣。

柴油發(fā)電機容量應(yīng)該如何選擇？ 1 設(shè)置原則 一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級負(fù)荷要求供電?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》JGJ／T16—92 3.1條規(guī)定：一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞；二級負(fù)荷條件允許時，也宜采用二路電源來供電，特別是消防用的二級負(fù)荷，更應(yīng)該按兩個回路要求供電；一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定，筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機組的設(shè)置原則： （1）當(dāng)民用建筑需按一級負(fù)荷要求供電時，若城市電網(wǎng)能提供二路獨立電源（一用一備或相互備用），則可不設(shè)柴油發(fā)電機組；但當(dāng)一級負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時，則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源。 （2）當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時，為滿足對一、二級負(fù)荷的供電要求，一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機組，此時柴油發(fā)電機組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。 （3）大、中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時不造成較大的經(jīng)濟損失，也宜設(shè)柴油發(fā)電機組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨立，有時一個電源故障或檢修時，另一電源有可能同時故障，因此，即使有兩路或以上電源供電，為確保民用建筑中消防及其他重要設(shè)備（如智能化設(shè)備、通訊設(shè)備等）的可靠供電，一般都設(shè)置柴油發(fā)電機組。 2 容量選擇 自備柴油發(fā)電機組容量的選擇，目前 尚無統(tǒng)一的計算公式：有的簡單地按電力變壓器容量的10％-20％確定；有的按消防設(shè)備的容量相加；有的則根據(jù)投資者的意愿選擇，造成了自備發(fā)電機組容量選擇的不準(zhǔn)確性，若容量選擇太大造成一次投資浪費，選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。那么，如何選擇自備發(fā)電機組的容量呢？ （一）方案或初步設(shè)計階段 自備發(fā)電機的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0％-20％計算。 （二）施工圖階段 （1）建筑物的用電負(fù)荷可分為三類： 類為保安型負(fù)荷，即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備和可靠運行的負(fù)荷，如消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、重要的計算機及相關(guān)設(shè)備等；第二類為保障型負(fù)荷，即保障大樓運行的基本設(shè)備負(fù)荷，主要是工作區(qū)照明、部分電梯、通道照明；第三類為一般負(fù)荷，即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷，例如：空調(diào)、水泵及其他一般照明、動力設(shè)備。計算自備發(fā)電機組的容量時， 類負(fù)荷必須考慮在內(nèi)，即必須采用柴油發(fā)電機組：第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定，若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定，則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi)，但若將 類、第二類負(fù)荷簡單相加來選擇柴油發(fā)電機容量，則所選容量偏大，因為在消防狀態(tài)時，只需保證消防設(shè)備的運行，第二類負(fù)荷不使用；而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時，消防設(shè)備不使用?？梢赃x擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機組的容量。 設(shè)備容量統(tǒng)計出來后，根據(jù)實際情況選擇需要系數(shù)Kx（一般取0.85-0.95），計算出計算容量Pj=KxP∑，自備柴油發(fā)電機組的功率按下式計算P=kPj／η式中： P—自備柴油發(fā)電機組的功率kw； Pj—負(fù)荷設(shè)備的計算容量kw； P∑—總負(fù)荷kw； η—發(fā)電機并聯(lián)運行不均勻系數(shù)一般取0.9，單臺取1； k—可靠系數(shù)，一般取1.1。 （2）按 的單臺電動機或成組電動機起動的需要，計算發(fā)電機容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） Pm—起動容量 的電動機或成組電動機的容量（kw）； η∑一總負(fù)荷的計算效率，一般取0.85； cosΨm —電動機的起動功率因數(shù)，一般取0.4； K—電動機的起動倍數(shù)； C—全壓起動C=l.0，Y—△起動C=0.67，自耦變壓器起動50％抽頭C=0.25，65％抽頭C==0.42，80％抽頭C=0.64。 （3）按起動電動機時母線容許電壓降計算發(fā)電機容量P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） Pn一造成母線壓降 的電動機或成組起動電動機組的容量（kw） K—電動機的起動電流倍數(shù)； Xd″—發(fā)電機的暫態(tài)電抗，一般取0.25； E—母線允許的瞬時電壓降，有電梯時取0.20，無電梯時取0.25.在實際工作中，也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機組的起動能力 工程實例：以某工程為例，該工程建筑面積10000m2，12層，為二類高層，保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷，其容量為191kw， 一臺電動機為噴淋泵37kw，采用自耦降壓80％抽頭降壓起動。 （1）按計算負(fù)荷計算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw （2） 的單臺電動機起動的需要計算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw （3）按起動電動機時發(fā)電機母線允許電壓降計算P=PnKCXd″（1／△E-1） =37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） =142.08 kw 根據(jù)以上計算，應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機組一臺，因此可選一臺250kw機組。

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