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260kW低噪音发电机组的三防设计

分类目录:技术资讯 | 发布日期:2019-08-10 14:08:48 | 作者:柴油发电机组厂家| 来源:cliftonburt.com |
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摘要:介绍了260kW低噪音发电机组在三防设计上采取的措施。

260kW低噪音发电机组的三防设计
  长征系列某型活动发射平台供配电系统由两台完全相同的260 k W低噪音发电机组组成,两台机组可单独运行,也可并联运行。发电机组主要由柴油机、发电机、底盘、排气净化装置、阻抗消声器、静音箱体、控制柜等组成。两台机组并列安装在活动发射平台上。

  发电机组使用在高温、高湿、有盐雾、有霉菌的环境中。盐雾是存在于大气中的呈湿润颗粒状的盐核所构成,盐雾环境下,电化学造成的腐蚀会加剧,绝缘材料的性能会降低,漆层会起泡。高湿度和存在的硫与氮氧化物也对金属有很大的腐蚀作用,湿热条件会进一步加剧腐蚀[1]。因而对发电机组的三防设计提出了很高的要求,三防设计是发电机组在整个寿命周期内能否可靠运行的关键。

1、三防设计措施:
1.1、通用三防设计措施:

  在发电机组的三防设计中,各组件都按下列通用措施进行设计,通过这些措施,其三防效果能得到初步保证。

  材料选用方面,紧固件中螺栓、螺母、卡箍等能采用不锈钢的要采用不锈钢,材质0Cr18Ni10Ti,弹簧垫圈也 使用不锈 钢材料,使用航天 标准件QJ2963.2-1997。不宜采用不锈钢材料的钢质紧固件,采用达克罗工艺进行表面处理,达克罗涂覆液结合力达到2级以上。铆钉采用铜质材料,铭牌采用海黄铜材料。特殊结构的零部件,使用不锈钢材料,优先使用00Cr17或304不锈钢。裸露于外表面的钢板材质,首先进行镀彩锌处理,然后再进行喷涂处理。尽量选用非金属材料代替金属材料。

  结构件设计中,面与面的交接处尽量不设计成直角,而是设计成圆角,圆角半径应尽量大点,保证表面过渡平缓,表面涂覆时,涂层不易磨损、磕破,不会出现锈蚀。避免金属与金属外表面之间距离太近,发生相碰或相擦,以免损坏表面涂覆引起锈蚀。在设计上考虑工艺性,不要让零部件在生产装配中形成工艺孔。金属零件表面保持平整,避免凸起或凹陷,避免过多的铆接或螺接等可能导致漆层破坏的情况。外露结构件焊缝采用满焊,降低腐蚀隐患。

  表面处理方面,使用电镀锌或使用电镀锌镍合金镀层,能适合海洋气候条件下的产品防护。油漆类方面,采用ZIEP212型号的灰色环氧富锌防锈底漆,中间漆采用EPM321型号环氧云铁中间漆,面漆采用B05型号的海灰色可涂覆聚氨脂面漆,这些漆能适合海洋气候环境。金属材料涂漆时,漆膜要均匀,无裂纹脱落缺陷,特别是边沿的处理一定要到位,处理不好可能会导致边沿漆层破裂,从边沿处出现锈蚀。对于无严格外观要求的表面或者焊缝,不需要腻子找平,确保清理干净后,涂底漆、面漆,以防腻子过厚容易导致漆层出现裂纹,从而出现锈蚀。对外露结构件缝隙进行封堵降低缝隙腐蚀,采用密封胶对结构件中小于2 mm的缝隙处进行封堵,如铭牌四周。所有紧固件安装前螺纹部位均涂密封胶进行密封,紧固件安装完成后再进行一次涂覆处理。

1.2、机组各组件的三防设计措施:
1.2.1、柴油机的三防设计措施:

  考虑到柴油发电机组的排放要求,选用西安康明斯发动机有限公司生产的QSM11-G2型水冷增压柴油机,该柴油机只具备一般三防性能。要使该柴油机能适应高温、高湿、盐雾、霉菌环境,必须对柴油机做进一步的三防处理。对柴油机及水箱外表能更换的相关标准件均采用不锈钢材料制作或经过达克罗工艺处理。线缆按三防要求重新布线,插头插座等采用具有三防功能的插接件。柴油机的油压、水温、油温、转速等传感器更换为具有三防功能的传感器。外协订制了主要结构件由不锈钢组成的具有三防功能的阻抗消声器和排气净化装置。排烟管表面进行了达克罗处理。冷却液管道及管道附件采用不锈钢制作。

1.2.2、发电机的三防设计措施:

  结构设计上,发电机具有足够的强度,机座、端盖都采用钢板拼焊结构,定子冲片迭压后与机座各筋拼焊在一起。发电机采用H级绝缘,定子线圈选用优质特厚漆膜的漆包圆铜线绕制,加厚槽绝缘、层间绝缘及相间绝缘。采用无溶剂浸渍漆,定转子绕组均采用VPI浸漆,浸烘二次,使绕组缝隙被漆填满,在发电机转子线圈表面再涂一层快干绝缘树脂进行防护。在定子线圈端部、转子线圈、铁芯表面等处喷防霉漆。绕组引出线采用带护套的电缆,接线端子及接线柱都镀镍处理,并涂覆DJB-823固体薄膜保护剂。接线盒采用IP54防护等级,有效保护接线端子和接线柱。

  轴承选用优质高性能低噪音全密封轴承,并使用轴承内外盖进行防护。金加工件采用高一级的表面粗糙度设计,尽可能使接触面光滑,减少生锈。对发电机配合面均涂高温润滑脂防锈处理,并采用符合要求的涂覆。

1.2.3、底盘的三防设计措施:

  底盘采用钢板拼焊而成,纵梁和横梁均采用6mm钢板折弯成U形拼焊,在保证足够强度下有效减轻重量,各支脚采用厚钢板,焊接采用满焊。为有效利用空间,把油箱设计成底盘油箱形式,油箱容量能保证机组满载连续运行6 h以上,油箱采用不锈钢材料。底盘焊接成型后,用喷砂处理表面油污锈斑,处理后通过采用底漆、中间漆及面漆进行涂覆处理。油箱设有加油口、放油口及清洗口等,所有附件均采用不锈钢材料,保证发电机组油箱在使用时不致有锈蚀现象发生,消除因油箱泄露可能导致的事故。
260kW低噪音发电机组的三防设计
1.2.4、控制柜的三防设计措施:

  控制柜主要实现对机组的控制操作及状态监控、自动保护等功能,包括两台机组同步并联系统,如电子调速器、自动同步控制器、自动有功负荷分配器等装置。

  控制柜内元器件选用具备三防功能的元器件,元器件的选用严格按照总体单位要求的优选目录和三防要求进行。选用低失效率、高品质的军用电子元器件及“七专”元器件,这些元器件大多经过了多个型号产品的使用,性能稳定可靠,并具有三防功能。元器件按要求进行筛选,进厂后按照复验规范进行复验。其他器件,微型断路器选用防锈蚀型,主输出断路器触头选用铜合金材料,按钮、开关等选用具有船级社认证的产品,接触器、继电器选用密封型的。

  对控制系统中使用的元件板,如电压调节板、电子调速器、同步器、负荷分配器、机组控制器等,所有的线路板均进行胶封并涂三防漆。元件板在安装前进行板级的高低温循环、振动试验及电老化试验。在控制柜内部,对于这些元件板采用安装在密封盒内的方式进行防护处理。

  对电连接器头、座焊点进行有机硅胶灌封,并使用热缩管进行密封处理。连接器安装时,插座与安装基体连接处用密封剂进行防水处理。电缆的接头与电缆芯线焊接后,清理并涂三防漆,然后用硅橡胶进行灌封充实,不得有缝隙,然后用热缩管热固,加盖防护罩。电连接器壳体材料选用不锈钢。

  控制柜内的所有分立元器件的焊点涂三防漆。接线端子、插接件、电位器、继电器等需要导电接触的部位,一方面提高材料本身的耐腐蚀性,另一方面,施加防护材料,如浸涂电接触保护剂,即固体薄膜保护剂。

  控制柜柜体要进行酸洗、磷化处理,表面按规定要求进行涂覆处理,所使用的紧固件全部采用不锈钢材质。

1.2.5、静音箱体的三防设计措施:

  静音箱体不仅能有效地减少柴油发电机组的噪音,而且对发电机组的三防起到了非常好的效果。由于静音箱体的存在,大气中的潮湿气体、盐雾等在进入发电机组时,通过设置的进风道能起到有效的阻挡隔离作用,进风道内设有多层隔离挡板,进风经过多次90°的转折,空气中的水蒸汽、盐雾中的大颗粒均被隔离板阻挡,不致进入柴油机的空气滤清器及发电机内部,因而静音箱体的设计是一个很好的三防隔离措施。

  因静音箱体是发电机组的外露部分,其自身的三防也很重要。静音箱体的每个零件在完成相关焊接、铆接、钻孔、打磨等工序后,均进行酸洗、磷化处理,再采用表面涂覆处理。静音箱体铆钉采用铜质材料,铆接时涂胶处理。箱体各门密封严密,密封用橡胶条采用抗霉、耐老化、弹性好的产品,门锁等附件选用不锈钢材质。

1.2.6、其他组件的三防设计措施:

  考虑到机组运行在高湿环境下,在油箱和柴油机供油管之间加装油水分离器,利于柴油的清洁,提高柴油机适应潮湿环境的能力。

  减振器选用具有三防功能的海用强冲无谐隔振器。

  电缆的橡胶护套和橡胶零件选用添加防霉剂的橡胶。

  蓄电池选用具有三防功能的蓄电池,并安装在机组底盘上,蓄电池接线柱经特殊防护处理。

  机组油路上的所有球头、通油螺栓等采用不锈钢制作。

  在材料选用上,尽量选用在其他型号产品上使用过的经过三防试验的材料。对于新材料或未经试验过的材料,在方案设计阶段就对所选材料进行相关试验验证工作,对所选的材料进行盐雾和霉菌的样件试验。盐雾试验以所选的金属材料为主,霉菌试验以所选的非金属材料为主,通过盐雾和霉菌的样件试验,把不合格的材料剔除掉,确保所选材料符合要求。

  对于部分外购件未达到三防要求的,能进行涂覆处理的采用涂覆处理,不能涂覆处理的,进行改制防护。

2、结论:
  通过采取的一系列三防设计措施,260 k W低噪音发电机组外观优美,性能指标优异,质量良好,满足任务书的要求,得到了用户的好评。采取的三防措施确保发电机组在湿热、盐雾和霉菌环境下能长期可靠的工作。这些三防措施对设计海岸用柴油发电机组及海用装备都具有一定的借鉴作用。


 
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