Einführung
Dies ist ein 3D-Modell eines Dieselgenerators.
3D-Modell Anmerkungen
Notstromdieselgenerator (EDG)
Ein Notstromdieselgenerator liefert elektrische Energie an eine Anlage während eines Stromausfalls. Die Notstromgenerator-Sammelschiene ist typischerweise vom Hauptsammelschiene isoliert. Die Energie wird an elektrische Lasten verteilt, die als „kritisch“ für den Anlagenbetrieb eingestuft sind. Kritische Lasten umfassen beispielsweise Kühlpumpen, Kühlventilatoren und Prozessventile. Im Gegensatz zur Hauptsammelschiene sind nur einige Maschinen mit der Notstromsammelschiene verbunden, z. B. 1 von 2 Pumpen angeschlossen, nicht 2 von 2; dies verringert die Last auf dem Generator und folglich seine erforderliche kW-Größe. Um sicherzustellen, dass der Generator autonom ist, ist er mit eigenen Startmitteln (Luft oder elektrisch) und einem eigenen Kraftstofftank ausgestattet.
Schmierölfilter
Schmieröl wird kontinuierlich gefiltert, um zu verhindern, dass Fremdpartikel die inneren Motorteile (Zylinderlaufbuchsen, Kolbenringe usw.) beschädigen.
Kraftstofffilter
Kraftstoff wird gefiltert, um zu verhindern, dass unverbrannte Partikel in den Verbrennungsraum gelangen; diese Partikel können Motorteile korrodieren und die Spritzlöcher der Kraftstoffeinspritzdüsen blockieren (was das Spritzbild verändert und zu einer Verringerung der Motorleistung führt). Ein verschmutzter Filter kann dazu führen, dass der Motor keinen Kraftstoff erhält und infolgedessen abstirbt.
Kühlwasserpumpe/Mantelwasserpumpe
Die Kühlwasser- (oder „Mantelwasser“-) Pumpe zirkuliert Mantelwasser durch den Motor und hat zwei Zwecke. Sie sorgt dafür, dass die Wärme gleichmäßig durch den Motor abgeführt wird, und die Zirkulation des Mantelwassers ermöglicht die Abfuhr der vom Motor erzeugten Wärme.
Ausgleichsbehälter
Der Mantelwasser- (Kühlwasser-) Ausgleichsbehälter ermöglicht eine volumetrische Ausdehnung und Kontraktion aufgrund steigender und fallender Temperaturen. Ein Niedrigstandalarm ist normalerweise am Ausgleichsbehälter angebracht.
Ladeluftkühler/Zwischenkühler
Ladeluft (komprimierte Luft) wird gekühlt, um die Dichte der Luft zu erhöhen. Die Erhöhung der Dichte bedeutet, dass mehr Sauerstoff für die Verbrennung pro Volumeneinheit zur Verfügung steht. Die Luftdichte darf nicht zu hoch sein, da sonst Feuchtigkeit entsteht und die inneren Motorteile korrodieren.
Kurbelgehäuseentlüftungsfilter
Luft/Öldampf wird aus dem Kurbelgehäuse abgelassen. Öl aus dem Dampf wird abgeschieden und in das Kurbelgehäuse zurückgeführt, die Luft wird ausgestoßen. Die Abscheidung des Öls reduziert Ölverluste und senkt die Betriebskosten insgesamt.
Turbolader
Ein Turbolader komprimiert Luft in den Verbrennungsraum, um mehr Leistung zu erzeugen. Komprimierte Luft hat eine größere Luftmasse als Umgebungsluft, was die Menge an Kraftstoff erhöht, die effizient im Verbrennungsraum verbrannt werden kann (mehr Luft = mehr Sauerstoff für die Verbrennung). Die Erhöhung der Menge an effizient verbranntem Kraftstoff hat eine entsprechende Wirkung auf die Motorleistung (die Leistung steigt) und somit kann ein höheres Leistungsgewicht für einen mit einem Turbolader ausgestatteten Motor im Vergleich zu einem ohne erreicht werden.
Antriebswelle
Die Antriebswelle verbindet den Motor mit dem vorgesehenen Energieempfänger. Normalerweise wird ein Getriebe oder eine Kupplung als Zwischenstück installiert; dies ermöglicht eine bessere Kontrolle darüber, wie die Motorleistung genutzt wird.
Abgasabführung
Nach der Turbolader-Abgasturbine werden die Abgase abgeführt und in die Atmosphäre ausgestoßen.
Schwungrad
Ein Schwungrad speichert Rotationsenergie und widersteht Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit. Im Wesentlichen ist ein Schwungrad eine schwere Metallscheibe, die die Motorverbrennungszyklen glättet. Die Menge an im Schwungrad gespeicherter Energie ist die Quadratwurzel seiner Rotationsgeschwindigkeit.
Motorblock/Zylinderblock
Der Motorblock beherbergt die Kolben, Pleuelstangen und Zylinder des Motors. Kanäle im Block werden verwendet, um Mantelwasser zur Kühlung zu verteilen.
Anlasser
Der Anlasser ist ein Gerät, das verwendet wird, um die Motorkurbelwelle zu drehen, wenn ein Startsignal empfangen wird. Es ist nicht möglich, den Motor ohne den Anlasser zu starten, da der Motor in Bewegung sein muss, bevor Kraftstoff eingespritzt wird. Anlasser werden typischerweise elektrisch (Anlasser) oder pneumatisch (Luftanlasser) betrieben.
Schmierölsumpf/Reservoir
Schmieröl wird im Ölsumpf/Reservoir gespeichert.
Kipphebelabdeckung
Die Kipphebelabdeckung umschließt die Kipphebel. Es ist notwendig, sie zu umschließen, da sie spritzgeschmiert werden und mit relativ hohen Geschwindigkeiten arbeiten.
Generator
Der Generator wandelt die mechanische Energie des Verbrennungsmotors (Hauptantrieb) in elektrische Energie um. Mechanische Energie wird von der Antriebswelle des Motors auf einen Rotor im Generator übertragen. Der Generatorrotor rotiert innerhalb des Stators, was dazu führt, dass im Stator elektrischer Strom induziert wird (elektromagnetische Induktion). Der Stator ist mit einem externen Stromkreis verbunden, sodass die elektrische Energie verteilt werden kann. Mittelgroße und große Industrie-Generatoren verwenden drei elektrische Phasen.
Luftfilter
Fremdpartikel werden daran gehindert, in den Verbrennungsraum und den Turboladerkompressor einzudringen, durch Filter. Es ist wichtig, dass Luftfilter regelmäßig gewechselt werden, da ein verschmutzter Filter den Motor von dem notwendigen Sauerstoff, den er für die Verbrennung benötigt, abhält; dadurch wird die Motorleistung verringert und im Extremfall wird der Motor abgewürgt.
Kraftstofftank
Viele Dieselgeneratoren werden als Paketlösungen verkauft. Paketlösungen enthalten alle Maschinen, die sie zum Betrieb benötigen. Zur Erleichterung der Installation wird der Kraftstofftank oft direkt unter dem Hauptmotor montiert.
Lager-Temperaturüberwachung
Die Temperaturen des Lager-Schmieröls werden in Echtzeit mit Temperatursensoren überwacht. Sollte ein Lager überhitzen, steigt auch die Temperatur des Lager-Schmieröls, und das Personal wird durch einen Alarm gewarnt.
Instrumentierung
Elektroniken sind in fast allen modernen Dieselmotoren installiert. Durchfluss-, Temperatur-, Druck-, Geschwindigkeits- und Füllstandssensoren liefern Daten an eine Motorsteuerungseinheit (ECU) und ein Computerüberwachungssystem. Alarme, Abschaltungen und Rückkopplungsschleifen arbeiten alle basierend auf den Daten, die sie von diesen Sensoren erhalten.
Schmierölpumpe
Schmieröl wird von der Schmierölpumpe zirkuliert. Der Öldruck beträgt typischerweise 3-4 bar (43-58 psi), wenn der Motor in Betrieb ist. Ein niedriger Öldruck führt dazu, dass ein niedriger Öldruckalarm ertönt. Ein sehr niedriger („niedrig niedrig“) Öldruck führt dazu, dass der Motor abgeschaltet wird. WICHTIG – einige Notstromgeneratoren werden als „Opferkomponenten“ betrachtet und laufen, bis sie nicht mehr laufen können („bis zur Zerstörung laufen“). Die Logik für diese Entscheidung bezieht sich auf die Auswirkungen, die auftreten würden, sollte der Generator während eines Notfalls abgeschaltet werden, z. B. wenn eine Anlage Kühlpumpen aus Sicherheitsgründen in Betrieb halten muss, aber der Generator abschaltet, was zu einer resultierenden Anlagenexplosion führt, ist dies nicht erwünscht. Aus diesem Grund wird der Generator manchmal so eingerichtet, dass er geopfert wird (Opferkomponente); dieselbe Einrichtung wird häufig für Dampfturbinen-Schmierölpumpen verwendet (das Motorüberlast-Temperaturrelais wird entfernt).
Mantelwasserkühler
Mantelwasser wird mit zwei Rohrbündelwärmetauschern gekühlt. Wärme wird an einen externen Kühlkreislauf abgegeben.
Zusätzliche Ressourcen
https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_generator