G3520C的冷卻系統(tǒng)解析課件

1、G3520C燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)冷卻的意義 內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，與高溫燃燒氣體接觸的零件如活塞、氣門(mén)、氣缸壁、氣缸蓋、噴油器、火花塞等由于受熱而溫度升高。如不加以適當(dāng)冷卻，則會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)過(guò)熱。此時(shí)，過(guò)熱的零件強(qiáng)度和剛度降低，正常的配合間隙被破壞，運(yùn)動(dòng)件間的潤(rùn)滑油變質(zhì)和焦化，結(jié)果使得受力零件可能損壞，運(yùn)動(dòng)零件摩擦和磨損加劇。冷卻的意義進(jìn)入氣缸的空氣（或可燃混合氣體）由于強(qiáng)烈受熱，比容增大，使得實(shí)際進(jìn)入氣缸中的氣體重量減少。染氣機(jī)中的高溫可燃混合氣體常常會(huì)產(chǎn)生早燃和爆燃，導(dǎo)致不正常的工燃?xì)鈾C(jī)中的高溫可燃混合氣體常常會(huì)產(chǎn)生早燃和爆燃，導(dǎo)致不正常的工作。過(guò)熱的結(jié)果將使內(nèi)燃機(jī)工作不可靠、使用壽命下

2、降和動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性變壞，所以必須加以適當(dāng)冷卻。 冷卻的意義內(nèi)燃機(jī)過(guò)冷也會(huì)引起一些不良后果，冷卻介質(zhì)帶走的熱量過(guò)多，內(nèi)燃機(jī)的輸出功率減小和油耗增加；潤(rùn)滑油粘度高，運(yùn)動(dòng)件間的摩擦阻力加大等。因此，也不應(yīng)冷卻過(guò)度。冷卻系統(tǒng)的作用就是保證內(nèi)燃機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。 冷卻液的組成及特性冷卻液裝運(yùn)或存儲(chǔ)期間，必須保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)以使其不致因冷卻系統(tǒng)凍結(jié)而造成損壞。如果要在結(jié)凍的氣溫下將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)或存放在某地，冷卻系統(tǒng)中必須添加能抵擋最低氣溫的防凍液。經(jīng)常檢查冷卻液/防凍液中乙二醇的濃度。確保濃度適當(dāng)以防止凍結(jié)。否則，冷卻系統(tǒng)必須徹底排放干凈。 冷卻液的組成及特性冷卻液/防凍液通常由三種成份組成：水、乙二

3、醇和添加劑。每一種成份都應(yīng)滿(mǎn)足特定的要求。 水 建議在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中使用去離子水或蒸餾水。如果沒(méi)有蒸餾水或去離子水，使用具有表11內(nèi)所列特性的水。冷卻液的組成及特性卡特彼勒對(duì)冷卻水的最低要求 特性 最高限值 ASTM試驗(yàn) 氯化物（Cl）40mg/L“D512”，“D4327” 硫酸鹽（SO4）100mg/L“D516”無(wú)機(jī)鹽170mg/L“D1126”固體物340mg/L“D1888”酸度pH值5.5至9.0“D1293”表11冷卻液的組成及特性注意 在冷卻系統(tǒng)中使用未被推薦的水會(huì)損壞冷卻系統(tǒng)。不要在冷卻系統(tǒng)中使用以下這些類(lèi)型的水：海水、用鹽調(diào)節(jié)的軟化水、硬水、自來(lái)水。只有在冷卻系統(tǒng)中使用推

4、薦的水。如果對(duì)水的性質(zhì)不確定，可向以下部門(mén)咨詢(xún)進(jìn)行水的分。 冷卻液的組成及特性 乙二醇 注意 不要在卡特彼勒燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中使用長(zhǎng)壽命冷卻液（ELC）。ELC 不是為卡特彼勒燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)配制的。只使用推薦的冷卻液/防凍劑。優(yōu)選的 卡特彼勒天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液（NGEC）可使用卡特彼勒柴油發(fā)動(dòng)機(jī)防凍/冷卻液（DEAC）或符合“ASTM D4985”或“ASTM D6210”技術(shù)規(guī)范的市售繁重載荷冷卻/防凍液中的任一種。冷卻液的組成及特性注意 不推薦使用僅符合ASTM“D3306”的市售冷卻/防凍液。這類(lèi)冷卻液/防凍劑是為輕型汽車(chē)而配制的。只使用推薦的冷卻/防凍液。可用的 在沒(méi)有要求防沸騰和防凍結(jié)的應(yīng)用場(chǎng)

5、合，表11中列出的卡特彼勒SCA（冷卻液添加劑）和水的混合液是可選用的。 冷卻液的組成及特性注：對(duì)于優(yōu)選的冷卻/防凍液和可用的SCA和水的混合液有不同的濃度SCA濃度要求。參見(jiàn)專(zhuān)門(mén)出版物， SEBU6400，“冷卻液的補(bǔ)充添加劑（SCA）”主題。 表12中所列為推薦用于卡特彼勒燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻/防凍液。表中還列出了卡特彼勒燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)所使用的冷卻/防凍液的使用壽命。為達(dá)到使用壽命，冷卻液必須進(jìn)行正確保養(yǎng)。保養(yǎng)程序包括SOS定期冷卻液分析。 冷卻液的組成及特性推薦的冷卻/防凍液及使用壽命 冷卻/防凍液使用壽命(1)卡特彼勒NGEC三年卡特彼勒DEAC符合“ASTM D6210”的市售重載冷卻/防凍

6、液 二年符合“ASTM D4985”的市售重載冷卻液/防凍劑 一年卡特彼勒SCA和水 二年市售SCA和水 一年表12冷卻液的組成及特性(1) 冷卻液的使用壽命還受到使用（工作小時(shí)數(shù)）的限制。請(qǐng)參見(jiàn)具體發(fā)動(dòng)機(jī)操作和保養(yǎng)手冊(cè)中的“保養(yǎng)周期表”。 添加劑 優(yōu)選的 卡特彼勒補(bǔ)充冷卻液添加劑（SCA） 可接受的 在冷卻/防凍的最終混合液中亞硝酸鹽含量為1200mg/L或1200ppm的市售SCA。冷卻液的組成及特性注：濃度為50/50的卡特彼勒NGEC或卡特彼勒DEAC，在初次加注時(shí)不需要加入SCA。符合 “ASTMD6210”或“ASTMD4985”的市售重載冷卻/防凍液在初次添加時(shí)可能需要加入SCA

7、。閱讀原設(shè)備制造廠產(chǎn)品提供的標(biāo)牌或說(shuō)明。為了保證冷卻系統(tǒng)內(nèi)正確數(shù)量的SCA，必須定期測(cè)定SCA的濃度。進(jìn)行SOS定期冷卻液分析（1級(jí)）或按照本操作和保養(yǎng)手冊(cè)中，“保養(yǎng)周期表”使用測(cè)試工具包對(duì)SCA的濃度進(jìn)行檢查。 冷卻液的組成及特性冷卻液容量 為了正確保養(yǎng)冷卻系統(tǒng)，必須確定冷卻系統(tǒng)總?cè)萘?。冷卻系統(tǒng)的總?cè)萘繒?huì)隨每個(gè)裝置有所不同。外部系統(tǒng)容量包括下列部件：發(fā)動(dòng)機(jī)、膨脹水箱、熱交換器、水箱、管路。參閱卡特彼勒或原設(shè)備制造廠提供的設(shè)備規(guī)范。在下列表格中記錄冷卻系統(tǒng)的總?cè)萘浚?冷卻液的組成及特性冷卻系統(tǒng)近似添加容量 系統(tǒng) G3516C G3516E G3520C G3520E 升升僅僅是水套水系統(tǒng) 20

8、1344僅僅是SCAC系統(tǒng) 47.547.5外部系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)總?cè)萘?表13冷卻系統(tǒng)組成及特征 冷卻系統(tǒng)的概述卡特彼勒G3520C燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組使用全密閉帶壓冷卻系統(tǒng)。機(jī)組有兩個(gè)獨(dú)立循環(huán)的冷卻系統(tǒng)，分缸套水冷卻和后冷卻系統(tǒng)，缸套水冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱部件，后冷卻系統(tǒng)主要冷卻混合氣體。G3520C采用11水與乙二醇的混合溶液作冷卻/防凍液，這種混合液可最佳的適應(yīng)繁重載荷，可選用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)廠家生產(chǎn)的防凍液。 G3520C燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)每3年更換一次冷卻液。冷卻系統(tǒng)的概述G3520C燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造 G3520C燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)擁有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)水泵和兩

9、套冷卻系統(tǒng)，一是缸套水冷卻系統(tǒng)，另一是獨(dú)立水循環(huán)后冷卻系統(tǒng)。缸套水冷卻系統(tǒng)包括：高溫節(jié)溫器、單獨(dú)的進(jìn)水和出水套、非自注式齒輪驅(qū)動(dòng)的缸套水泵。循環(huán)后冷卻系統(tǒng)包括：高溫節(jié)溫器、安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的非自注式齒輪驅(qū)動(dòng)水泵。 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造缸套水冷卻系統(tǒng)包括如下部件：缸套水泵（齒輪傳動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）、機(jī)油冷卻器、第一級(jí)后冷卻器、節(jié)溫器和殼、缸套水加熱器、進(jìn)出水管、冷卻水散熱水箱。冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造獨(dú)立水循環(huán)后冷卻系統(tǒng)包括如下部件：后冷卻輔助水泵（齒輪傳動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）、第二級(jí)后冷卻器、節(jié)溫器和殼、進(jìn)出水管、冷卻水散熱水箱。缸套水冷卻系統(tǒng)、后冷卻系統(tǒng)吸收的熱量均通過(guò)遠(yuǎn)程散熱水箱將熱量散去。水箱為風(fēng)冷式。 缸套水冷

10、卻系統(tǒng) 缸套水進(jìn)入冷卻系統(tǒng)后分成兩路，一路經(jīng)缸體前部的分配岐管去發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸水套，冷卻各缸缸套。另一路經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油冷卻器先冷卻機(jī)油，然后冷卻液從機(jī)油冷卻器出來(lái)后又被分成兩路，一路流經(jīng)缸體右側(cè)氣缸水套與流經(jīng)缸體前部的冷卻液匯合。另一路經(jīng)第一級(jí)后冷卻器，冷卻增壓后的混合氣。 缸套水冷卻系統(tǒng)進(jìn)入水套的冷卻液，環(huán)繞缸套流動(dòng)，充分吸取缸套外壁的熱量，冷卻氣缸套。冷卻液經(jīng)主水管進(jìn)入氣缸蓋，通過(guò)水道環(huán)繞冷卻氣閥、氣門(mén)座圈、火花塞，經(jīng)排氣出口進(jìn)入水岐管，冷卻排煙管道，充分吸收熱量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)部件的工作性能。 缸套水冷卻系統(tǒng)冷卻液經(jīng)水岐管通過(guò)一小管分流渦輪增壓器，冷卻渦輪殼體，吸熱后的冷卻液回到水岐管。水岐管

11、的冷卻液直接進(jìn)入節(jié)溫器殼體，節(jié)溫器根據(jù)冷卻液的溫度控制其流向，是去散熱器或熱交換器，還是繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。缸套水循環(huán)系統(tǒng)、后冷卻系統(tǒng)冷卻水吸收的熱量均通過(guò)遠(yuǎn)程散熱水箱散去。水箱為風(fēng)冷式。 發(fā)動(dòng)機(jī)后冷卻系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)后冷卻系統(tǒng)輔助水泵（1）由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及輔助部件驅(qū)動(dòng)。冷卻液通從水泵出來(lái)后，經(jīng)管路（2）進(jìn)入二級(jí)中冷器（3），把混合氣體冷卻后經(jīng)過(guò)管路（4）流出中冷器，進(jìn)入節(jié)溫閥（5）。當(dāng)冷卻液體的溫度較低時(shí)，節(jié)溫器溫度調(diào)節(jié)器關(guān)閉，冷卻液直接回到輔助水泵再次進(jìn)入冷卻系統(tǒng)循環(huán)。當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器打開(kāi)，冷卻液體經(jīng)出口（6）進(jìn)入散熱器或熱交換器散熱后再?gòu)倪M(jìn)口（7）進(jìn)入輔助水泵，進(jìn)行冷卻循環(huán)。遠(yuǎn)程散熱器發(fā)動(dòng)

12、機(jī)上配置一個(gè)獨(dú)立的遠(yuǎn)程散熱器。散熱器應(yīng)是水平芯軸、分箱設(shè)計(jì)、帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇。 散熱器應(yīng)配置一個(gè)膨脹水箱、卸壓帽、水位開(kāi)關(guān)和法蘭型管道裝置。在環(huán)境溫度43時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)條件下，散熱器應(yīng)能夠向發(fā)動(dòng)機(jī)缸套水和獨(dú)立水循環(huán)后冷卻回路提供足夠的冷卻能力。散熱器風(fēng)扇的電機(jī)適于室外使用、重型。風(fēng)扇電機(jī)提供NEMA3R標(biāo)準(zhǔn)箱體的綜合啟動(dòng)器，啟動(dòng)器安裝在散熱器附近。遠(yuǎn)程散熱器結(jié)構(gòu)原理 上層表冷器（紫銅盤(pán)管）用于冷卻缸套水冷卻系統(tǒng)；下層表冷器（紫銅盤(pán)管）用于冷卻獨(dú)立水循環(huán)后冷卻系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)組（由10臺(tái)風(fēng)機(jī)組成）向上排風(fēng)，逆向吹過(guò)表冷器帶走熱量。（因中冷卻器溫降是62到54，缸套水溫降是90到82，故有冷卻空氣先經(jīng)過(guò)下層表

13、冷器后，再經(jīng)過(guò)上層表冷器，合理的將兩層表冷器的熱量排到外界空氣中。上下層表冷器的進(jìn)出水口都有測(cè)溫信號(hào)輸出共4個(gè)輸出點(diǎn)。）；膨脹水箱（2只）在表冷器上方，帶水位開(kāi)關(guān)，帶有卸壓帽設(shè)置排氣壓力為0.40.6公斤/平方厘米。 冷卻系統(tǒng)的參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)缸套水容量：344升，后冷器容量：47.5升。冷卻系統(tǒng)壓力：27.5648.23KPa。缸套水的出水溫度為90，回水溫度為82，單元廠房?jī)?nèi)可提供的余熱回收量為16.23MW。中冷水的出口水溫為62，回水溫度為54。缸套水加熱器功率220v9kw50Hz，加熱器自帶一個(gè)240v1kw 單相泵。冷卻系統(tǒng)的參數(shù)冷卻系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)程散熱水箱技術(shù)參數(shù)1本系統(tǒng)為閉式

14、循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)設(shè)兩套閉式循環(huán)水系統(tǒng)一套為缸套水冷卻一套為中冷卻器冷卻2缸套水溫降要求9082燃機(jī)出水水溫90，經(jīng)冷卻至82以下836KW約為2200l/min3中冷卻器溫降要求6254后冷卻器出水水溫為62，經(jīng)冷卻至54以下，171KW（上海電氣確認(rèn)）約為450l/min4膨脹水箱要求加裝壓力蓋，設(shè)置排氣壓力為0.40.6公斤/平方厘米（3958kpa）5布置要求冷卻器長(zhǎng)度不超過(guò)5.7m，高度不限。進(jìn)出水口在同一側(cè)。冷卻系統(tǒng)的參數(shù)冷卻系統(tǒng)的特征 缸套水水泵安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的前端右側(cè)，由前端齒輪室的齒輪組傳動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。冷卻液通過(guò)散熱水箱或熱交換器散熱后進(jìn)入缸套水水泵。冷卻系統(tǒng)的最高點(diǎn)設(shè)有通氣管，用來(lái)排除冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氣泡，防止其缸套、水泵和水道空蝕。水岐管的冷卻液直接進(jìn)入節(jié)溫器殼體，節(jié)溫器將根據(jù)冷卻液的溫度控制其流向，是去散熱器或熱交換器