Отправить запрос

Рассылка

Рекомендуем Вам подписаться на рассылку новых предложений

Сертификат
Нам доверяют

АП30 газовая электростанция 30 кВт

Электрическая мощность: 30
Тепловая мощность: 35
Исполнение: контейнер Север
Стоимость: 1 000 000 рублей
Срок окупаемости: от 8 месяцев

Поставка контейнерного исполнения полной заводской готовности

Цена открытого электроагрегата 590 000 рублей

Агрегат АП-30С представляет собой энергетическую  установку,  объединяющую  на  общей раме  в соответствии с рисунком, газовый двигатель Д-243Г, бесщеточный синхронный генератор мощностью 30 кВт, переменного тока, а также узлы систем охлаждения и смазки.

 схема газопоршневого электроагрегата 30 кВт

 Рисунок  - Газопоршневой электроагрегат АП-30С

 

Агрегат состоит из собственно мотор-генератора и системы управления (шкафов управления и автоматики), а также систем и вспомогательного оборудования, необходимых для обеспечения  работы электроагрегата.

На агрегатах контейнерного исполнения все оборудование смонтировано в блок-контейнере.

Мотор-генератор выполнен на базе двигателя типа Д-246Г , оборудованного для работы на природном газе, и приводимого им во вращение синхронного генератора.

Для агрегатов мощностью 30 кВт применяется четырехцилиндровый двигатель типа Д246, 

Общий вид мотор-генератора показан на рисунке .

Двигатель и генератор, жестко соединенные сцентрированными фланцами в единый блок с помощью болтов, смонтированы на общей раме.  Для снижения вибрации двигатель и генератор установлены на амортизаторах.  

Валы двигателя и генератора соединены посредством приводной муфты, которая обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к генератору. Соосность валов обеспечивается фланцевым соединением двигателя и генератора.

В передней части мотор-генератора на стойках рамы установлен водяной радиатор, к которому со стороны двигателя прикреплен направляющий диффузор вентилятора, а с противоположной стороны масляный радиатор. 

Система управления агрегатом (мотор-генератором) включает в себя комплектное устройство (шкаф управления), а также датчики и исполнительные устройства автоматики, смонтированные на агрегате и в его системах.

Шкаф управления может быть смонтирован на раме мотор-генератора,  либо установлен в помещении блок-контейнера (для агрегатов контейнерного исполнения) или поставляется комплектно ненавешенным (для стационарных агрегатов бескапотного исполнения). 

 

Наверх

Устройство и работа

1. Общее устройство двигателя

Газовый двигатель Д-243Г - четырехцилиндровый, рядный,  четырехтактный с искpовым зажиганием, жидкостного охлаждения. Техническая характеристика двигателя приведена в таблице 2.

        Таблица 2

                       Наименование параметра

    Величина

 1 Обозначение двигателя, пpинятое на пpедпpиятии-  изготовителе                                         

   2 Диаметp цилиндpа, мм                              

   3 Ход поpшня с главными шатунами, мм

   4 Степень сжатия                                  

   5 Рабочий объем всех цилиндpов, л                  

   6 Поpядок pаботы цилиндpов                    

   7 Мощность, кВт (л.с)

      номинальная                                  

      максимальная                                   

   8 Номинальная частота вращения, об/мин     

      9 Расход природного газа (при теплотворной способности  газа 31,8 МДж/м³ (7600 ккал/м3)), м³/ч,

  не более                    

    10 Удельный pасход масла на угаp после пpи-    pаботки, г/    кВт.ч (г/л.с.ч.)        

 

 

Д-243Г

110

125

11+1

4,75

1 - 3 - 4 - 2

 

32 (43)

36 (49)

1500

 

 

10±0,5

 

0,5

 

2. Система подачи газа

   Система подачи газа предназначена для подготовки и подачи газовой смеси в цилиндры двигателя.

     Система включает в себя: трубку подвода газа, в соответствии с рисунком, шаровый кран газового трубопровода, газовый электромагнитный клапан, газовые редукторы низкого давления, смесители с заслонками , актуатор  и трубопроводы.    

    

Наверх

Работа системы подачи газа

     Газ по трубе подвода газа из газовой магистрали поступает в газовый редуктор среднего давления, откуда сразу поступает в электромагнитный клапан, затем в редуктор низкого давления (Субрегулятор), а затем по соединительному трубопроводу в газовый карбюратор.

  В газовом карбюраторе происходит смешивание воздуха и газа в заданном соотношении. Подробное описание газового карбюратора - см. ниже. В состав газового карбюратора входит дроссельная заслонка, которая регулирует количество газовоздушной смеси в зависимости от режима работы двигателя. Управление заслонкой осуществляется актуатором через систему тяг и рычагов.

 

Устройство газового оборудования электроагрегата АП30 - 30 кВт

1- воздухоочиститель; 2-компенсационная трубка; 3- газовый карбюратор; 4 - тяга актуатора; 5 - актуатор; 6-соединительный рукав; 7 - редуктор среднего давления; 8 - электромагнитный клапан; 9 - редуктор низкого давления. 

Наверх

Предохранительный клапан

Устанавливается на распределительный коллектор служит для предотвращения повреждения газового карбюратора при обратных вспышках газовой смеси при нарушении работы свечей зажигания.

Устройство показано на рисунке.

Рисунок Предохранительный клапан

1 - седло клапана; 2 - направляющий поршень; 3 - корпус клапана; 4 - шайба; 5 - уплотнительная прокладка; 6 - пружина; 7- болт

Наверх

Редуктор среднего давления FRC-505

Для стабилизации давления газа, подводимого к двигателю от газовой магистрали, на электроагрегат установлен редуктор среднего давления типа FRC-505. Номинальное давление газа на выходе из редуктора. 50+5 кПа (500+50 мм.вод.ст)  

 

 Рисунок 6 - Регулятор давления газа Устройство FRC-505 

 Газовый электромагнитный клапан

Детали клапана выполнены из коррозионостойких материалов. Седло клапана защищено от загрязнений фильтром, установленным на входе клапана. Клапан оснащен разъемом для подсоединения управляющего электрического жгута. Электромагнитный клапан рассчитан на питание от постоянного источника напряжением 24 В. Допустимое давление газа на входе в клапан от 0 до 0,4 МПа (от 0 до 4 кгс/см2).

Наверх

Газовый редуктор низкого давления (Субрерулятор)  служит для выполнения следующих функций:

- снижения давления газа, выходящего из редуктора среднего давления до величины        13 кПа  (127 мм вод. ст.), необходимого для нормальной работы газового карбюратора;

- обеспечения стабильного давления газа на всех режимах работы двигателя, для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха на выходе из карбюратора;

- компенсации влияния засорения воздухоочистителя на коэффициент избытка воздуха на выходе из карбюратора, за счет использования компенсационной трубки. 

Газовый карбюратор АП30  

 

Рисунок - Устройство газового карбюратора АП30

1-винт; 2-крышка; 3-пружина; 3-газовый клапан; 4-винт; 5-пластина; 6-диафрагма; 7-опорный диск; 9- гаговый клапан; 10-корпус смесителя; 11-пружина; 12-винт холостого хода; 13-прокладка; 14-винт; 15-пробка; 16-корпус дросселя; 17-упор; 18-ось; 19-дроссельная заслонка; 20-винт; 21,22-втулка; 23,24,25-кольца; 27-упор дросселя; 28-пружина; 29-винт-упор; 30-фиксирующий винт; 31...33-рычаг дросселя.

Наверх

Газовый карбюратор служит для дозирования газа и газовоздушной смеси на всех режимах работы двигателя.

Регулировка количественного поступления смеси газа с воздухом в цилиндры двигателя происходит за счет изменения угла поворота дроссельной заслонки 6, которая входит в состав газового карбюратора. Вал дроссельной заслонки через промежуточную тягу соединен с рычагом вала актуатора, который по сигналу блока электронного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя (ЭРЧ  типа ESD-5500 или аналогичного) изменяет положение дроссельной заслонки в зависимости от нагрузки двигателя.

Подробное описание работы электронного регулятора и управление актуатором дано в паспорте на ЭРЧ поставляемого в комплекте документов газопоршневого электроагрегата.

Карбюратор АП30 является газовым карбюратором типа концентрического пневмоклапана с переменным сечением диффузора. Клапан точной дозировки газа присоединен к пневмоклапану. В зависимости от разрежения в смесителе, расположенном над дросселем, диафрагма пневмоклапана, преодолевая усилие возвратной пружины - приподнимает подвижный диффузор и газовый клапан. Движения пневмоклапана и газового клапана линейны по отношению к  объемному потоку. Соотношение воздуха и газа контролируется регулируемым силовым клапаном, формой газомерного клапана и давлением газового регулятора.   

Воздух через воздушную горловину, попадает в смесительный модуль, где он смешивается с газом. Полученная газовоздушная смесь через распределительный коллектор, попадает во впускные коллекторы двигателя. Описываемый карбюратор обеспечивает в рабочем диапазоне нагрузок соотношение газ/воздух - λ=1,0, что необходимо для снижения эмиссии вредных веществ в выхлопных газах.

Настройка соотношения газ/воздух на режиме полной мощности осуществляется при помощи регулировочного болта «мощности». При помощи болта «мощности» регулируется проходное сечение во впускном сопле газового карбюратора. Конфигурация впускного сопла и дросселирующей насадки болта «мощности» зависит от типа газового топлива и заданного соотношения газ/воздух. Для атмосферных двигателей без наддува, используются газовые карбюраторы настроенные на предприятии изготовителе на  λ=1,0.

Регулировочные параметры газовой аппаратуры

Для обеспечения устойчивой работы двигателя на всех режимах, необходимо обеспечить следующее давление газа:

- на выходе из редуктора среднего давления  - 5 +0,5 кПа (500+50 мм.вод.ст);

- на выходе из редуктора низкого давления - 13±1 кПа (127±10 мм вод.ст.). 

 Электронная микропроцессорная система зажигания состоит из следующих узлов: импульсного датчика установленного на кожухе маховика, контроллера формирователя импульсов зажигания типа КФ-1, двух двухвыводных катушек зажигания, свечей зажигания и проводов высокого напряжения Altronic.

Наверх

Система смазки двигателя комбинированная (часть деталей смазывается под давлением, часть - разбрызгиванием), выполненная по принципу «мокрого» картера.

Охлаждение масла на агрегатах с двигателем типа Д-243Г осуществляется в масляном радиаторе трубчато-пластинчатого типа, закрепленном на водяном радиаторе.

Отдельные модификации агрегатов, автоматизированные по 3-ей степени, оборудуются дозатором масла.

Дозатор масла  служит для поддержания требуемого уровня масла в картере двигателя при длительной работе установки и представляет собой сварную конструкцию (бачок) из листовой стали. Дозатор смонтирован на раме мотор-генератора и соединен трубопроводами с масляным картером (поддоном) и блоком цилиндров двигателя для выравнивания уровня масла по принципу сообщающихся сосудов. Изменение положения дозатора по высоте относительно оси двигателя при эксплуатации не допускается. Для промывки бачка дозатора предусмотрен лючок с крышкой.

Датчики уровня, установленные в дозаторе, обеспечивают контроль уровня масла в бачке дозатора и выдачи сигналов в шкаф вспомогательной автоматики для управления системой закачки масла. Датчик среднего уровня контролирует нормальный уровень масла при работе дизеля, при снижении уровня масла ниже линии срабатывания этого датчика выдается сигнал на включение насоса закачки масла в бачок дозатора из расходного масляного бака (на время, заданное алгоритмом). Датчик верхнего уровня выдает аварийный сигнал при достижении маслом максимального уровня, а также принудительно отключает насос закачки масла, чтобы не допустить переполнения системы смазки. Датчик нижнего уровня выдает аварийный сигнал о минимальном уровне масла.

Автоматическое пополнение дозатора осуществляется масляным насосом с электроприводом из расходного масляного бака.

На агрегатах контейнерного исполнения расходный масляный бак и электронасос смонтированы в помещении блок-контейнера.

Для стационарных агрегатов бескапотного исполнения электронасос и масляный бак входят в комплект поставки (по условиям заказа) и монтируются в составе станции потребителем в соответствии с рекомендациями

Расходный масляный бак емкостью 40 л сварной конструкции из листовой стали. Бак оборудован заливной горловиной, указателем уровня масла (прозрачной трубкой), патрубками пополнения, забора и слива масла, запорными кранами. Заправка масляного бака производится вручную через заливную горловину или ручным насосом из внешней емкости.

Рисунок 13- Схема системы смазки с дозатором

1- датчики уровня; 2 - дозатор; 3 - слив масла; 4 - насос с электроприводом; 5 - кран; 6 - масляный бак; 7 - масляный радиатор (только для агрегатов с двигателем типа Д-243Г).

 

Контроль давления масла ведется по показаниям на дисплее контроллера шкафа управления (на отдельных модификациях по стрелочному манометру). Индикация текущих значений температуры масла выполняется на отдельных модификациях агрегата.

Наверх

Система охлаждения предназначена для поддержания заданного теплового режима работающей установки. Система охлаждения мотор-генератора жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости с охлаждением воды в радиаторе потоком воздуха, создаваемого вентилятором дизеля. Поток воздуха направлен от дизеля на радиатор.

Система охлаждения агрегата, в соответствии с рисунком, состоит из водяного насоса,термостата, вентилятора, водяного радиатора, расширительного бачка и масляного радиатора. Водяной насос,термостат и вентилятор являются принадлежностью базового двигателя.

К водяному радиатору со стороны двигателя прикреплен кожух с направляющим диффузором вентилятора, с противоположной стороны установлен масляный радиатор. Для предотвращения случайного доступа к вентилятору во время работы двигателя, в направляющем диффузоре вентилятора выполнено защитное ограждение. Водяной радиатор установлен на передних стойках рамы мотор-генератора через резиновые прокладки и закреплен с помощью болтов.

Водяной радиатор трубчато-пластинчатого типа. Над радиатором на специальных кронштейнах закреплен расширительный бачок, оборудованный заливной горловиной с паровоздушным клапаном и датчиком уровня охлаждающей жидкости.

Расширительный бачок предназначен для заправки и пополнения системы охлаждения, а так же для компенсации температурных расширений охлаждающей жидкости. Бачок выполнен из листовой стали.

Воздушное пространство расширительного бачка сообщается с атмосферой с помощью  паровоздушного клапана.

При повышении избыточного давления пара в радиаторе выше  65 кПа (0,65 кгс/см2) паровой клапан открывается, и пар выходит наружу, предохраняя таким образом трубки радиатора от разрушения. При разрежении более 4-8 кПа (0,04-0,08 кгс/см2) открывается воздушный клапан и воздух поступает в расширительный бачок, уравнивая давление в системе с атмосферным.

Датчик уровня, установленный в расширительном бачке, служит для выдачи сигнала в систему автоматики агрегата о минимальном (аварийном) уровне охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

 Отдельные модификации агрегатов комплектуются водяным радиатором с верхним бачком, имеющим заливную горловину, оборудованную паровоздушным клапаном. В этом случае расширительный бачок не устанавливается.

Во время работы агрегата циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется центробежным насосом дизеля. Охлаждающая жидкость поступает в водяную рубашку цилиндров, затем в головку цилиндров, охлаждает нагретые детали, затем нагретая жидкость поступает в радиатор, где отдает тепло потоку воздуха, создаваемому вентилятором, после чего снова поступает в водяной насос.

 Автоматическое регулирование температуры охлаждающей жидкости обеспечивается термостатом двигателя.

Слив охлаждающей жидкости из системы производится через кран (пробку), установленный на нижнем бачке радиатора или на отводящей трубе от радиатора к водяному насосу дизеля.

Контроль температуры охлаждающей жидкости ведется по показаниям на дисплее контроллера шкафа управления (на отдельных модификациях по стрелочному термометру).

 

 Рисунок  - Схема системы охлаждения

1 - термостат дизеля; 2 - труба подвода ОЖ к радиатору;  3 - вентилятор; 4 - водяной радиатор; 5 - расширительный бачок; 6 - заливная горловина с паровоздушным клапаном; 7 - датчик уровня ОЖ; 8 - масляный радиатор; 9 - кран слива ОЖ; 10 - труба отвода ОЖ от радиатора.

 Система пуска

Система пуска электроагрегата - электростартерная, напряжением 24 В.

Пуск агрегата электростартером осуществляется от 2-х аккумуляторных батарей типа 6СТ-90 или 6СТ-132, соединенных последовательно.

Подзаряд аккумуляторных батарей обеспечивается зарядным генератором дизеля, а при неработающем дизеле от внешней сети (220 В) с помощью зарядного устройства (только для агрегатов, автоматизированных по 2-ой и 3-ей степеням).

Наверх

 

Система управления, контроля и защиты

Система управления агрегатом, в общем случае, включает в себя: 

- комплектное устройство (шкаф управления);

- датчики автоматики;

- электронный регулятор частоты вращения.

Объем операций управления, контроля и защиты:

а) управление операциями пуска, останова и приема нагрузки;

б) коммутацию нагрузки;

в) индикацию значений контролируемых параметров агрегата:

- давления масла;

- температуры охлаждающей жидкости;

- температуры масла (на отдельных модификациях);

- частоты вращения;

- напряжения силового генератора между фазами;

- частоты тока;

- тока нагрузки по фазам;

- мощности;

- напряжения зарядного генератора;

- наработки агрегата.

г) аварийно-предупредительную сигнализацию и аварийную защиту по параметрам:

- высокая температура охлаждающей жидкости;

- высокая температура масла;

- низкое давление масла в системе смазки двигателя;

- высокая  частота вращения (защита по «разносу»);

- высокое/низкое напряжение генератора;

- высокая/низкая частота тока генератора;

- перегрузка генератора и короткое замыкание;

- низкий уровень охлаждающей жидкости (на отдельных модификациях);

-* минимальный и максимальный уровень масла в дозаторе масла.

*только для агрегатов, автоматизированных по 3-ей степени.

Примечание - Перечень контролируемых параметров по п.п. в), г) конкретного агрегата  может варьироваться в зависимости от модификации шкафа управления и типа применяемого контроллера.

Управление мотор-генератором, а также контроль параметров агрегата осуществляется со шкафа управления.

Шкаф управления представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из сварного корпуса и шарнирно закрепленной на нем дверцы с запорным устройством.

На дверце шкафа, выполняющей функции лицевой панели,  в общем случае, расположены контроллер, органы управления, светоиндикаторы аварийной и исполнительной сигнализации, а также приборы контроля и индикации (на отдельных модификациях).

Подробное описание устройства и принципа работы комплектного устройства (шкафа управления) приведены в его паспорте, входящем в комплект эксплуатационной документации агрегата.

Электронный регулятор частоты вращения (ЭРЧ) состоит из базового электронного блока (ББ), датчика частоты вращения (ДЧВ) и исполнительного механизма (ИМ). ЭРЧ работает от внешнего источника питания (аккумуляторной батареи) напряжением 24±6 В.

Электронный блок установлен в шкафу управления, обеспечивает обработку сигналов, поступающих от датчика частоты вращения и системы управления, и на их основе вырабатывает сигналы управления для исполнительного механизма.

 Принцип действия электронного блока основан на измерении текущего значения частоты вращения коленчатого вала двигателя, сравнении его с заданным значением частоты вращения, формировании отклонения частот и регулировании тока ИМ в соответствии с величиной этого отклонения, с выполнением функций контроля и блокировки включения при отсутствии частоты вращения или превышении частоты вращения предельно допустимого значения (разнос), а также автоматического ограничения тока ИМ после достижения двигателем номинальной частоты вращения.

Защита от разноса реализована путем отключения подачи газа при частоте вращения двигателя свыше               1750 об/мин.

Исполнительный механизм (ИМ) или актуатор 4, в соответствии с рисунком 15, закреплен на кронштейне, установленном на впускном патрубке карбюратора. Исполнительный механизм (актуатор) представляет собой поворотный электромагнит. На валу электромагнита закреплен рычаг 2, связанный с регулируемой тягой с рычагом дроссельной заслонки карбюратора. При этом крутящий момент, создаваемый электромагнитом, направлен в сторону увеличения подачи газа, а усилие пружины, расположенной внутри актуатора, направлено на уменьшение подачи газа.

Датчик частоты вращения (ДЧВ) , установленный на кожухе маховика  над его зубчатым венцом с зазором 1...1,2 мм.

Датчик частоты, служит для получения исходной информации о текущем значении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Работа датчика основана на принципе электромагнитной индукции. Прохождение зубчатого венца маховика вблизи торца датчика при работе двигателя, вызывает изменение магнитного потока в его магнитопроводе. В обмотке датчика наводится импульс напряжения, воспринимаемый электронным блоком. Блок преобразует импульс в постоянное напряжение пропорциональное частоте вращения коленчатого вала двигателя и, сравнивая с заданным значением частоты вращения, выдает сигнал управления в электромагнит (ИМ) на соответствующий поворот дроссельной заслонки.

Наверх

Рисунок - Установка актуатора и датчика частоты вращения

1-актуатор; 2-рычаг актуатора; 3,11-шаровые подшипники; 4-тяга; 5-рычаг дросселя; 6-упор дросселя;  7-регулятор полной мощности; 8- газовый карбюратор; 9-регулятор нулевого давления

Для остановки двигателя достаточно выключить питание на электронном блоке, в результате чего исчезнет напряжение на исполнительном механизме, и пружина выведет дроссельную заслонку в положение выключенной подачи газа.

Подробное описание, устройство и необходимые регулировки электронного регулятора частоты вращения приведено в его руководстве по эксплуатации.

Для контроля текущих значений параметров двигателя и обеспечения аварийной защиты и сигнализации, а также контроля уровня рабочих жидкостей, на двигателе и в системах агрегата установлены соответствующие датчики.

Аварийные значения параметров двигателя (диапазон срабатывания датчиков):

- минимальное давление масла (диапазон срабатывания 1,3 - 1,9 кгс/см2 при понижении давления);

- максимальная температура охлаждающей жидкости (диапазон срабатывания 98 - 102 оС при повышении температуры);

- максимальная температура масла (диапазон срабатывания 104 - 109 оС при повышении температуры);

- предельная частота вращения (1750 об/мин).

Защита по параметрам генератора срабатывает при достижении пороговых значений напряжения и частоты тока, а также при перегрузке генератора.

При достижении аварийных значений контролируемых параметров обеспечивается автоматическая аварийная защита (останов)электроагрегата.

Останов двигателя при аварийных режимах осуществляется по сигналам системы автоматики и производится посредством газового электромагнитного клапана, перекрывающего подачу газа и выключения системы зажигания.

Наверх



Недостаточно информации по этой электростанции?
Задайте вопрос по телфону (3852) 25-30-85 или заполните форму.