СИСТЕМА ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА И ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ТОКА ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА С ТУРБОНАДДУВОМ

Предлагаемая полезная модель предназначена для области техники двигателестроения и, в частности, для дизель-генераторов с газотурбинным наддувом.
В известных конструкциях дизель-генераторов со свободным турбокомпрессором (ТК) при экстренном приеме нагрузки дизелем регулятор частоты вращения резко увеличивает подачу топлива, а из-за инерционности ротора ТК воздуха для полного сгорания топлива не хватает, рабочая топливовоздушная смесь оказывается переобогащенной, что приводит к увеличению дымности отработавших газов (ОГ) и затягиванию длительности переходного процесса.
Известно устройство для улучшения приемистости дизель-генератора с газотурбинным наддувом (а.с. №177227), содержащее механизм подачи дополнительного воздуха в цилиндры дизеля на переходных режимах из пусковых баллонов и снабженное автоматическими клапанами, установленными на каждом цилиндре.
Недостаток такого решения заключается в необходимости установки специальных клапанов на каждый цилиндр с обеспечением их управления по сигналам от генератора.
Целью предлагаемой полезной модели является увеличение скорости приема нагрузки и повышение качества тока дизель-генератора с газотурбинным наддувом во время переходного процесса за счет дополнительной подачи воздуха в цилиндры дизеля из пусковых баллонов.
При этом предлагаемая система выполнена с возможностью подачи сжатого воздуха в канал подачи воздуха через один общий на все цилиндры управляющий клапан при подключении нагрузки, а количество подаваемого воздуха определяется сечением клапана и длительностью подачи воздуха, которая ограничена продолжительностью переходного процесса и составляет от 2,5 до 7 секунд.
Предлагаемая модель работает независимо от количества цилиндров.
Применение одного клапана на двигатель независимо от числа цилиндров позволяет повысить надежность работы системы и упростить регулировку. Распределение подачи воздуха в цилиндры происходит через клапанный механизм дизеля через впускные клапаны на такте впуска.
Схема предлагаемой системы подачи воздуха, обеспечивающей решение поставленной задачи, представлена на прилагаемой фигуре.
Предлагаемое техническое решение реализуется следующим образом:
При получении сигнала на прием нагрузки двигателем 1 специальный управляющий клапан 4 через канал подачи воздуха 3 обеспечивает подачу сжатого воздуха из пускового баллона 5 по каналу 6 в цилиндры двигателя. Одновременно с этим увеличивается подача топлива. Необходимое количество подводимого воздуха определяется сечением управляющего клапана 4 и длительностью его открытия. Длительность открытия управляющего клапана 4 ограничена требованиями к стандартной длительности переходного процесса в зависимости от требуемого класса точности системы автоматического регулирования частоты и составляет от 2,5 до 7 секунд.
Дополнительный воздух обеспечивает возможность сгорания большего количества топлива, увеличение производительности турбокомпрессора 2, и, следовательно, уменьшение длительности переходного процесса и повышение качества тока за счет уменьшения «провала» частоты вращения, уменьшения напряжения на клеммах генератора и минимального искажения синусоиды переменного тока.
Необходимая длительность открытия управляющего клапана 4 и диаметр трубопровода выбираются исходя из обеспечения подачи необходимого количества воздуха для обеспечения стандартной продолжительности переходного процесса конкретного двигателя.
Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить время приема нагрузки в соответствии с требованиями, предъявляемыми к резервным дизель-генераторным установкам для АЭС РД ЭО 0052-00, и одновременно снизить дымность ОГ и эмиссию вредных веществ.
Предлагаемое техническое решение реализовано на дизель-генераторах ДГУ 4000, поставленных на Белоярскую АЭС.