Centrală cu piston pe gaz: principiul de funcționare. Exploatarea si intretinerea centralelor electrice cu piston pe gaz

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Centrala electrică cu piston pe gaz este folosită ca sursă principală sau de rezervă de energie. Dispozitivul necesită acces la orice tip de gaz combustibil pentru a funcționa. Multe modele GPES pot genera suplimentar căldură pentru încălzire și frig pentru sisteme de ventilație, depozite, unități industriale.

Centrale electrice cu piston pe gaz: principiu de funcționare

Elementele principale ale GPES sunt un motor-generator și un motor cu piston pe gaz. Gazul combustibil din camera GPA este aprins cu ajutorul unei bujii și produce energie folosită pentru a roti arborele de lucru al generatorului.

Centralele automate și unitățile electrice cu motoare cu piston pe gaz, pe lângă energia electrică, pot genera energie termică într-un cazan de căldură reziduală sau un încălzitor apă-apă. Mai puțin frecvente sunt modelele care generează frig.

Dispozitiv

Centrala electrică cu piston pe gaz este formată din:

• gazmotor și alternator conectate printr-un cuplaj elastic cu știft;
• radiator;
• ventilator antrenat de la capătul din față al arborelui cotit printr-o transmisie prin curea trapezoidale;
• filtre de purificare a aerului și alte dispozitive auxiliare montate pe un cadru comun al unității.

Generatorul are un dispozitiv complet separat cu panouri de control și distribuție.

Motor

Funcționarea unei centrale electrice cu piston cu gaz este imposibilă fără GPA. Funcționează pe bază de petrol și gaze industriale asociate. Motorul are capete de blocuri din aluminiu turnat care sunt montate și atașate la două blocuri de cilindri. Camera de ardere (de obicei de tip deschis) este situată în cilindru între partea inferioară plată a capului blocului și partea inferioară a pistonului cu o locașă inelară.

Pe baza condițiilor pentru asigurarea arderii fără detonații a amestecului gaz-aer și limitarea presiunilor maxime de ardere, un mic raport de compresie de 10,5 (pentru gaze naturale) este utilizat într-un motor pe gaz în loc de 1415 într-un motor diesel. Acest lucru se realizează prin instalarea de garnituri inelare din aluminiu mai groase sub capete de bloc decât cele ale unui motor diesel (separate pentru fiecare cilindru).

Sistem de aprindere

Motorul folosește un sistem de aprindere a bateriei, format din:

• lumânări electrice;
• bobină de aprindere întrerupător-distribuitor;
• alimentare;
• fire electrice.

Pentru a aprinde amestecul de lucru din cilindrise folosesc lumânări electrice (o lumânare pentru fiecare cilindru). Ele sunt instalate în capul blocului în prize filetate și țevi de evacuare, care sunt prevăzute în acele locuri în care sunt amplasate duzele în motorul diesel. Amplasarea centrală a bujiei electrice în raport cu camera de ardere asigură condiții optime de ardere a amestecului datorită traseului minim de propagare a flăcării în cilindru și răcirii normale a bujiei de către apa care circulă în capul blocului.

Operarea centralelor electrice pe gaz

Diferitele tipuri de gaze sunt folosite ca combustibil în motoarele pe gaz:

• natural (atât trunchi, cât și lichefiat);
• asociat (petrol);
• propan-butan;
• biogaz;
• gaz industrial (canal, mine, cocs, piroliză);
• alte gaze combustibile.

Fiabilitatea centralelor electrice cu motoare cu piston pe gaz a fost confirmată de funcționarea lor pe termen lung în Siberia de Vest, Yakutia, Orientul Îndepărtat și alte regiuni ale Federației Ruse. În primul rând, acestea sunt exploatate la întreprinderi, zăcăminte de petrol și gaze, cărbune. Abundența gazelor asociate face ca operațiunea acestora să fie foarte profitabilă.

Întreținere

Înainte de a cumpăra un GPES, compoziția gazului folosit drept combustibil și parametrii acestuia sunt convenite cu producătorul. Reglarea și punerea în funcțiune a unităților în acord cu consumatorul se realizează și de către producător.

În funcție decomplexitatea echipamentului, întreținerea centralei cu piston pe gaz este efectuată fie de către furnizor, fie de către personal instruit și testat cu cunoștințe. Întreținerea sau repararea echipamentelor cu gaz, precum și a altor componente și ansambluri ale motorului, ar trebui efectuate numai după ce gazul a fost produs din conducta de gaz și sistemul de alimentare.

Aerul nu trebuie să conțină gaze corozive și explozive. În camera mașinilor în care este instalat motorul pe gaz, aerul de lucru nu trebuie să aibă un conținut de praf mai mare de 0,002 g/m3. În cazul unui conținut mai mare de praf, trebuie instalat un sistem suplimentar de curățare la admisia motorului.

Beneficii

O centrală electrică cu piston pe gaz poate funcționa autonom și în paralel cu alte centrale electrice identice cu un raport de putere de 3:1 la 1:3 sau o rețea industrială pentru o perioadă lungă de timp și stabil.

Motor cu piston pe gaz, generator, radiator al sistemului de răcire montat pe un cadru comun. Motorul și generatorul sunt interconectate prin flanșe, eliminând necesitatea alinierii arborelui. Unitatea poate fi furnizată într-o versiune staționară pe cadru și o versiune mobilă într-un corp izolat.

În timpul funcționării centralelor electrice se efectuează monitorizarea automată pentru:

• stabilitatea parametrilor electrici de ieșire;
• supraîncălzire a lichidului de răcire;
• supraîncălzirea uleiului;
• scăderea presiunii uleiului în sistemul de lubrifiere a motorului;
• rezistență de izolare mai mică;
• apariția unui potențial periculos pe carcasă.

GPES poate fi securizatcontrol automat sau de la distanță pentru pornirea, funcționarea și oprirea motorului.

Specificații

Date tehnice principale pe exemplul modelului rusesc AD200S-T400-R:

• Putere nominală: 200 kW.
• Tensiune: 400 V.
• Frecvența curentă: 50 Hz.
• Tip de curent: trifazat, variabil.
• Viteza nominală: 1500 rpm.
• Pornire motor: demaror.
• Consum de gaz: nu mai mult de 50 kg/h.
• Dimensiunile totale ale unității: 2950x1320x1610 mm.
• Greutate uscată la mașină: 2960 kg.
• Durata de funcționare a motorului înainte de revizie: 15000 de ore

O centrală electrică cu piston pe gaz fără sarcină asigură pornirea unui motor electric asincron cu colivie de veveriță cu o putere de până la 125 kW cu un raport al curentului de pornire de până la 7. GPES este echipat cu mijloace de încălzire care asigură pornind de la o temperatură sub +5Cᵒ și dispozitive pentru încălzirea aerului din interiorul încăperii (corpului).