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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因 导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。 一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。 1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。 2.气缸套穴蚀机理 1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。 2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。 3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。 2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。 4．防止缸套穴蚀的措施 除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施： （1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。 （2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。 （3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。 结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好预防效果。

多台发电机组并网措施和技术怎样实施 风能是 有开发价值的新能源，风能是分布广，离我们近，取用方便的无污染的清洁能源，用好风电对减少碳排放，改善环境意义重大。风能也是储量巨大的新能源，风能取之不尽，用之不竭，并具有相对 的开发成本，所以风电的发展应该作为新能源发展的重点。 　　 　　 　一、陆地微风高效新型风电机 　　 　　风电开发对我国来说才刚刚起步，风电占全国的用电量还非常小，面对如此巨大的市场，为什么我们的80多家生产企业大部分产能闲置？为什么会出现严重产能过剩？有人认为是电网瓶颈的限制，也有大部分人认为是产业发展过快过热造成的。这些问题与风电产业巨大的发展空间相比，可以说是微不足道的。目前大家都盯着 和地方的那点风电项目肯定是不行的，我们应该在风电机的推广普及上寻找“突破口”，我国地域辽阔，急需用电、大量用电的地方很多，任何山区、草原、边防站、海岛、勘探单位、企业厂矿，冶炼单位等，这些地方蕴藏着巨大的开发空间，如果这些市场得到开发，都用上大型风电设备，不但可以使这些企业产能得到释放，还可能会岀現产能不足的问题。所以我们要在风电机的普及推广上下功夫，大幅提高风电机微风发电性能，适合在全国各地推广；大幅降低风电机成本，使风电成本小于火电和水电，提高风电的竞争能力。 　　 　　我国陆地风速较低，有多风地区，但都较偏远，大部分是少风地区，我们要让少风地区也用上风电机，就必须大幅提高微风发电性能。目前欧美的风电技术都是以海洋性气候发展起来的高风速风电机，陆地使用 的缺点是发电效率太低，三级风以下基本没有发电能力，设计风速是13~15米/秒，也就是要达到七级大风才能满负荷，这样的大风在陆地很罕见。还有风电机的高昂成本也不利于风电机推广普及。提高发电量，降低风电机成本是目前迫切解决的问题。 　　 　　我国风电产业的“突破口”在于生产开发微风高效的新型风电机，这种风电机性能应当是一、二级风就能启动，三四级风就能很好发电，五级风就可以达到满负荷，适合在全国大部分地区推广使用，具有良好的并网稳定性，风电机成本降低60%以上，基本实现免维护，让人人都敢用，人人都好用，并可以实现在三年内收回投资，风电机优良的发电性能和低成本将为风电产业的发展开辟巨大的空间。 　　 　　首先各工矿企业都有安装大型风电设备的需求，如果能一次投资，享受二、三十年的收益，安装风电机的积极性肯定非常高，对于大型冶炼单位，一般都有自己的发电厂，如果能够大量利用风电，起到节能减排的作用，对提高企业效益有很大的帮助，低成本的风电肯定会得到大量推广使用，全国的工矿企业蕴藏着巨大的风电市场，这个市场的规模将比 投资在建的“陆地三峡”大数倍。我国各地还有无数的火电厂，在电厂周围都可以布满风电机，可以实现风电与火电的互补，并可以随时根据风电调控火电，这对降低火电厂的碳排放是非常有利的，并且投资较小，控制灵活，取得效益显著，这些火电厂周围衍生出来的风电场规模不会小于“陆地三峡”的规模，进一步扩展了风电的发展空间。我国还有分布在山区的数百个水电站，山顶都有很丰富的风能，由于新型风电机可以实现免维护，并且安装方便，成本和安装费用都较低，不需要太大的投资就可以实现规模化运营。风电 的不足就是具有间歇性，而水电 的优点就是调控方便，风电和水电可以说是一种完美结合，并将成为风电的一种发展方向，又为风电发展开辟巨大的发展空间。所以，大力发展低成本的适合在全国各地推广的微风高效新型风电机是促进风电产业发展，解决风电产能过剩的“突破口”。