Pikap24.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое газопоршневой двигатель

Газопоршневые электростанции: принцип работы и область применения

Газопоршневой двигатель внутреннего сгорания благодаря компактным габаритам и широкому диапазону выходных мощностей идеально подходит для электрогенераторов, предназначенных для организации автономного основного, резервного или аварийного электропитания жилых, строительных и производственных объектов. Газопоршневые электростанции (ГПЭС), работающие на базе газопоршневого ДВСА, являются комплектными генерирующими агрегатами, которые вырабатывают не только электрическую, но и тепловую энергию.

Виды газопоршневых генераторов

В зависимости от рабочего режима и видов вырабатываемой энергии ГПЭС делят на 2 типа:

  • Когенерационные. Такие станции вырабатывают два вида энергии – электрическую и тепловую. Это наиболее распространенные устройства, общее КПД которых составляет до 90 %.
  • Тригенерационные. Эти агрегаты помимо электроэнергии и тепла вырабатывают холод. В холодное время года их используют для отопления помещений, а в теплое – для их кондиционирования.

Для бесперебойного функционирования газопоршневой электростанции могут использоваться следующие виды топлива:

  • газы, при сгорании которых выделяется значительное количество тепла, – пропан, бутан, факельный газ;
  • природный магистральный, сжиженный газ;
  • газ с малым содержанием метана и низкими детонационными характеристиками;
  • попутный нефтяной газ;
  • промышленные газы – коксовый, пиролизный, шахтный.

Особенности конструкции ГПЭС на базе газопоршневых двигателей внутреннего сгорания

Поршневые газогенераторы могут иметь открытое исполнение, при котором все узлы агрегата расположены на раме, или закрытое, которое предполагает наличие всепогодного шумозащитного кожуха.

Бесперебойную и безопасную работу ГПЭС обеспечивает комплекс инженерных систем: снабжения топливом и маслом, удаления дыма, вентиляции, утилизации тепловой энергии, электромеханики, связи, автоматики, контроля, сигнализации.

Газовые двигатели для когенерации

Эффективное производство электрической и тепловой энергии

Производители и операторы когенерационных установок предъявляют жесткие требования к комплектующим: двигатели должны быть компактными и надежными и обеспечивать безотказную работу 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Огромное значение имеет экономичность эксплуатации электростанции в течение всего жизненного цикла. Поэтому требуется высокий уровень эффективности за счет максимального использования первичной энергии и низкой стоимости эксплуатации электростанции. Благодаря программе непрерывного развития двигатели MAN стабильно способствуют повышению эффективности. Надежность идет рука об руку с низким уровнем выбросов.

Преимущества глазами заказчика

  • Высокая мощность и максимальная эффективность
  • Низкая стоимость эксплуатации за счет низкого расхода топлива и смазочных материалов, а также расширенных межсервисных интервалов
  • Низкий уровень выбросов за счет современной технологии сгорания
  • Компактная конструкция требует меньшую площадь для размещения
  • Надежность благодаря технологиям,испытанным в реальных условиях
  • Длительный срок службы благодаря конструкции, разработанной специально для когенерации.

Высочайшее качество

Что касается конструкции этих двигателей, качества их изготовления и сборки, то здесь всё и так ясно. Газовые двигатели MAN – просто эталон, на который должны равняться все остальные производители.

Кроме того, необходимо обязательно учитывать, что компания MAN не предлагает ГПУ как законченные изделия. Она производит только сами газовые двигатели — пять моделей, которые разработаны на базе обычных дизелей небольшой мощности, используемых на грузовых автомобилях, автобусах, катерах и тому подобной технике. Данные двигатели поставляются пакетировщикам, которые уже и собирают готовые газопоршневые электростанции. Поэтому, говоря о любой ГПЭС MAN надо понимать, что от этой фирмы в таком электроагрегате будет только сам ДВС. Всё остальные комплектующие, которые использовал пакетировщик — от других производителей.

Таким образом, вы можете быть совершенно точно уверенны, что газовые двигатели MAN абсолютно одинаковые у всех производителей и поставщиков, предлагающих данную технику на российском рынке. А вот готовая продукция, газопоршневая установка, по качеству у всех получается разная. Конечный результат зависит от того:

  • насколько грамотную конструкцию ГПУ разработали инженеры-конструкторы компании-пакетировщика,
  • насколько качественные комплектующие были использованы,
  • насколько тщательной была сборка.

И результат у всех получается разным.

Сервисная программа

MAN предлагает производителям когенерационных установок индивидуально подобранную сервисную программу. Тем самым MAN дает возможность производителям самостоятельно и в полном объеме осуществлять сервисную поддержку своих конечных заказчиков. Для этого предлагается комплексное обучение, программа которого соответствует вашим индивидуальным потребностям.

Каталог

Быстрый подбор генератора по мощности:

  • все до 10 кВт
  • 24
  • 25
  • 28
  • все от 10 до 30 кВт
  • 32
  • 36
  • 40
  • 48
  • 50
  • 56
  • все от 30 до 60 кВт
  • 64
  • 75
  • 80
  • все от 60 до 100 кВт
  • 100
  • 120
  • 150
  • 160
  • все от 100 до 200 кВт
  • 200
  • 220
  • 240
  • 250
  • 260
  • 280
  • все от 200 до 300 кВт
  • 300
  • 315
  • 320
  • 360
  • все от 300 до 400 кВт
  • 400
  • 420
  • все от 400 до 500 кВт
  • 500
  • 600
  • 800
  • 900
  • все от 500 до 1000 кВт
  • 1000
  • 1400
  • 1460
  • 1600
  • 2000
  • все свыше 1000 кВт
  • 22
  • 26
  • 27
  • все от 10 до 30 кВа
  • 30
  • 35
  • 40
  • 45
  • 50
  • все от 30 до 60 кВа
  • 60
  • 70
  • 80
  • 87
  • 90
  • 97
  • 100
  • все от 60 до 100 кВа
  • 120
  • 128
  • 130
  • 142
  • 143
  • 150
  • 156
  • 162
  • 170
  • все от 100 до 200 кВа
  • 200
  • 228
  • 237
  • 241
  • 246
  • 250
  • 275
  • 276
  • 278
  • все от 200 до 300 кВа
  • 300
  • 306
  • 312
  • 345
  • 350
  • 357
  • 362
  • 372
  • все от 300 до 400 кВа
  • 400
  • 408
  • 410
  • 425
  • 428
  • 450
  • 466
  • 474
  • 475
  • все от 400 до 500 кВа
  • 504
  • 520
  • 525
  • 531
  • 540
  • 564
  • 594
  • 750
  • 960
  • все от 500 до 1000 кВа
  • 1080
  • 1100
  • 1200
  • 1241
  • 1250
  • 1445
  • 1470
  • 2000
  • 2400
  • все свыше 1000 кВа
Читать еще:  Что такое электронное неисправность двигателя

Преимущества приобретения газопоршневых электростанции в компании «ГенМастер»
  • Квалифицированная консультация и помощь в выборе ГПУ
  • Возможна эксплуатация нашими силами
  • Обширный каталог в котором вы точно найдете ГПУ с нужными параметрами
  • Профессиональная сервисная служба и техническая поддержка
  • Более 200 моделей газопоршневых электростанций в наличии или под заказ
  • Предоставление решения «под ключ»

Газопоршневые электростанции – один из наиболее эффективных и выгодных способов организации автономного электроснабжения. Это обусловлено низкой себестоимостью вырабатываемой электроэнергии и тепла, экологичностью, надежностью, высоким КПД и др. Подобные установки функционируют на природном или других видах газов. Они могут применяться на промпредприятиях, нефтяных месторождениях и т. д. Также они подходят для дома. Более удобны в использовании газовые генераторы с автозапуском. Специалисты ООО «ГенМастер» помогут купить оптимальную по цене и функциональности установку, выполнят разработку проекта, поставку по Москве или отправку в регионы, монтаж, пусконаладочные работы. Также они готовы взять на себя техническое обслуживание электростанции и обучение вашего персонала.

Газопоршневые электростанции и генераторы

На сегодняшний день существует два типа газовых электростанций: газотурбинные и газопоршневые электростанции, из которых последние наиболее распространены ввиду сравнительно невысокой стоимости владения и способности адаптироваться под различные уровни нагрузки.

Основой газопоршневой установки, является двигатель внутреннего сгорания, топливом для которого чаще всего является природный газ. Существуют альтернативные варианты топлива, в частности, может использоваться попутный нефтяной газ, выделяемый при добыче нефти, что делает газовые электростанции практически идеальным решением для энергоснабжения нефтяных месторождений, сводя стоимость вырабатываемого киловатта электроэнергии к минимуму.

Использование газопоршневых электростанций в промышленности, так же имеет свои неоспоримые плюсы, особенно на предприятиях, где в себестоимости производимых изделий доля энергозатрат составляет существенное значение. Невысокая стоимость киловатта, плюс отсутствие необходимости технологического подсоединения к электрическим сетям, позволяют снизить затраты на энергоснабжение и вследствие этого увеличить свою конкурентоспособность. Дополнительным преимуществом ГПУ является возможность когенерации, утилизации вырабатываемого ГПУ тепла для производственных нужд, и тригенерации, при необходимости выработки холода.

Газопоршневые электростанции могут быть установлены в машинный зал (например в быстровозводимое модульное здание), ангар, или могут изготавливаться в контейнерном исполнении, в зависимости от типа оснащаемого объекта.

Широкое распространение газовые электростанции в последнее время получают и в частном секторе. Подробнее вы можете ознакомиться с информацией здесь.

Наибольшая эффективность использования газопоршневых установок, достигается в случаях необходимости выработки нескольких мегаватт мощности. В этих случаях ГПУ целесообразно объединить в специализированные энергетические комплексы, так называемые мини-ТЭС (ТЭЦ). Подробнее вы можете узнать в разделе о мини-ТЭС

Сравнение газопоршневых и газотурбинных установок

Для мощностей до 10 МВт газопоршневые когенерационные установки показывают себя лучше всех других технологий, причем в диапазоне от 3 МВт до 5 МВт они просто вне конкуренции. Удельное капиталовложение (Евро/кВт) в производство электрической и тепловой энергии газопоршневыми двигателями ниже. Это преимущество газопоршневых двигателей неоспоримо для мощностей до 30 МВт. ТЭЦ мощностью 10 МВт на основе газопоршневых двигателей требует вложений около 7,5 миллионов €, при использовании газовой турбины затраты возрастают до 9,5 миллионов €.

Давление газа в сети для газового двигателя не превышает 2-х атмосфер, давление подачи газа для газовой турбины должно быть минимум 6-10 атмосфер. Таким образом, при использовании на станции в качестве силового агрегата газовой турбины, необходима установка газовой компрессорной станции, что еще больше увеличивает капиталовложения.

  1. Наивысший электрический КПД — до 38 % у газовой турбины, и около 40 % у газопоршневого двигателя достигается при работе под 100%-ной нагрузкойПри снижении нагрузки до 50%, электрический КПД газовой турбины снижается почти в 3 раза. Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки практически не влияет как на общий, так и на электрический КПД.
  2. При повышении температуры от -30°С до +30°С электрический КПД у газовой турбины падает на 15-20%. При температурах выше +30°С, КПД газовой турбины — еще ниже. В отличие от газовой турбины газопоршневой двигатель имеет более высокий и постоянный электрический КПД во всем интервале температур и постоянный КПД, вплоть до +25°С.
  3. Количество пусков: газопоршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не влияет на общий моторесурс двигателя. 100 пусков газовой турбины уменьшают её ресурс на 500 часов.
  4. Время запуска: время до принятия нагрузки после старта составляет у газовой турбины 15-17 минут, у газопоршневого двигателя 2-3 минуты.
  5. Ресурс до капитального ремонта составляет у газовой турбины 20 000 — 30 000 рабочих часов, у газопоршневого двигателя этот показатель равен 60000 рабочих часов. Стоимость капитального ремонта газовой турбины с учётом затрат на запчасти и материалы значительно выше. Полный капитальный ремонт газовой турбины — более сложная работа, чем капремонт газового двигателя. Ремонт газовой турбины выполняется только на предприятии-изготовителе. Кроме того, при ремонте газовой турбины используются очень дорогие запчасти, что делает его стоимость очень высокой. Поэтому время простоя газового двигателя по сравнению с газовой турбиной сокращено. Затраты на запчасти и материалы для капремонта газового двигателя также ниже.
Читать еще:  В чем измеряется двигатели насосов

Купить газопоршневую электростанцию

Двигатель работает на природном газе или другом аналогичном топливе. Принцип работы станции, вырабатывающей сразу 2 ресурса: электроэнергию и тепло, — называется когенерацией. У газопоршневой станции есть возможность получения другого дополнительного ресурса — холода. Этот процесс получил название тригенерация. В основе газопоршневой электростанции — газовый двигатель, который соединен на одном валу и установлен на одной раме с источником переменного тока — генератором. Установка оснащена дополнительными элементами для нормальной работы. При конструировании установок применяются последние научные открытия, поэтому стоит купить газопоршневую электростанцию у нас с доставкой не только в Москве и СПб, но и в другие регионы России. Газопоршневая электростанция, цена газопоршневой электростанции в комплекте, по требованию заказчика, монтируется внутри контейнера или в помещении, стационарно. Чтобы обеспечить необходимые условия работы ГПУ и требования нормативно-технических документов, электростанцию снабжают дополнительными системами и оборудованием, но это не сильно сказывается на цене газопоршневой электростанции. Для инженерного обеспечения и безопасности применяются системы:

  • снабжения топливом;
  • удаления дыма;
  • вентиляции;
  • утилизации тепла;
  • автоматики;
  • электромеханики;
  • пожарной сигнализации и тушения пожара и т.д.

Стоимость меняется от этого несильно.

Газовый двигатель внутреннего сгорания

Немного истории:

Самый первый двигатель внутреннего сгорания изобрёл инженер-бельгиец Ж.Ж. Этьен Ленуар в середине 19 века, это был двухтактный электрический двигатель с искровым зажиганием, топливом для этого устройства был каменноугольный газ, но ресурс работы такого изобретения был очень мал, так как изобретатель не учёл необходимость в смазке и охлаждения двигателя. Через несколько лет Ленуар преобразовал свой двигатель с учётом потребностей, и в качестве топлива стал использовать керосин. И всё равно устройство было безупречным, хотя некоторые трёхколёсные автомобили ездили на таком двигателе.

К концу 19 века произошли большие изменения в создании двигателя внутреннего сгорания. Немецкий изобретатель Николаус Аугуст Отто был первым изобретателем, открывший миру технически сложно устройство, преобразовывающее энергию топлива в механическую энергию, он создал газовый двигатель внутреннего сгорания. Суть работы газового двигателя была в том, что горючая смесь сначала подвергалась сильному сжатию в верхней точке положения поршня.

Первый двигатель изобретателя был довольно низкооборотным и имел достаточно большую массу, в следствии чего при увеличении оборотов вала до 180 об/мин появлялись проблемы в его работе, и быстрее изнашивался золотник. Для хранения газа использовался огромная ёмкость, что делало невозможным установить его на автомобиль, зато он нашёл своё огромное применение на различных фабриках и заводах

Изобретателю потребовалось 15 лет, чтобы создать экономичный двигатель, который в свою очередь получил название четырёхтактного двигателя, так как рабочий цикл протекал в нём за четыре хода поршня.

Что же такое газовый двигатель внутреннего сгорания?

Общее определение двигателя внутреннего сгорания таково, что это такой тип двигателя, где химическая энергия жидкого или газообразного углеводородного топлива, которое сгорает в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Главным недостатком двигателя внутреннего сгорания является производимая им высокая мощность в исключительно узком диапазоне оборотов, поэтому главными элементами двигателя становится стартер и трансмиссия.

Нынешние двигатели подобного типа работают на природном газе, сниженном пропан-бутане и других. Большим плюсом таких двигателей является то, что в них меньше изнашиваются основные узлы и детали, что происходит из-за создания качественной горючей смеси и её результативного сжигания, а также преимущество ещё и в том, что в выхлопах практически не обнаруживается вредных примесей.

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателей на таком топливе приближается к 42 процентам.

Что такое система питания газовых двигателей?

Системой питания газовых двигателей внутреннего сгорания, называют систему, устанавливающуюся на автомобили и позволяющую использовать вместо бензина сниженный газ. Состоит такая система из следующих элементов:

  • топливный баллон, который может различаться формами;
  • газовый клапан, позволяющий перекрывать подачу топлива во время стоянки машины;
  • переключатель на определённый вид топлива, который монтируется в салон автомобиля;
  • электромагнитный бензиновый клапан для автомобилей с бензиновым двигателем или эмулятор форсунок для дизельных двигателей, который служит для того, чтобы перекрывать подачу бензина в процессе использования газового топлива;
  • выносное устройство для заправки газом;
  • редуктор-испаритель, предназначающийся для подогрева и испарения сжиженного топлива;
  • мультиклапан, предотвращающий утечку газа.

Суть работы такой системы почти идентично бензиновой, то есть в начале сжиженное топливо поступает в клапан-фильтр по магистрали, где проходит начальную чистку от различных смол, затем очищенное топливо направляется в редуктор-испаритель, где давление его понижается до одной атмосферы и после этого через дозатор топливо уже подаётся в смеситель.

Что касается инжекторных двигателей, то в подобном оборудование бензиновый клапан не применяется, вместо него устанавливают эмулятор форсунок

Плюсы и минусы газового двигателя:

Как ни странно, но такое оборудование не идеальное, оно имеет и достоинства и недостатки. Достоинства такого оборудования в том, что вы можете без особых трудностей создать газовый двигатель самостоятельно, а именно, смонтировать установку на автомобиль своими силами, также не маловажным плюсом является низкая стоимость такого топлива, а также высокое октановое число. Помимо этого, как было сказано выше, такое топливо не производит вредных выбросов. Двигатель на таком топливе работает более качественно, а также значительно увеличивается ресурс двигателя.

Что касается недостатков, то их много меньше, но они существенны, например, снижается динамика разгона автомобиля, ощутимо возрастает нагрузка на клапаны газораспределительного механизма. Помимо этого, есть некоторые сложности с использование такого оборудования в зимнее время года, а также оно занимает довольно много места. В общем ставить или не ставить газовое оборудование решать только вам.

Как установить газовое оборудование самостоятельно?

Существует известные нам в наше время пара схем подключения оборудования – классическая, в которой газ подаётся прямо в инжектор или карбюратор и последовательная – при которой топливо поступает прямо в форсунки, которые установленны параллельно с бензиновыми.

Проще всего использовать классическую схему установки оборудования, она менее затратная и не сложная в плане работы, но имеет один достаточно весомый недостаток – при переключении режимов начинает образовываться смесь довольно низкого качества, в следствии чего двигатель быстрее изнашивается. Поэтому, пусть последовательная система затратнее, но качество подачи газа у неё намного лучше.

Обычно газобаллонное оборудование, которое можно самостоятельно встроить в уже существующую систему автомобиля, можно приобрести на рынке, и к каждой модели двигателя подбирается соответствующая модель газобаллонного оборудования. Чаще всего заправочный баллон с комплектующими крепится в месте для запасного колеса, но может крепится и в нише багажника.

После того как вы закрепили баллон присоединяем выносное заправочное устройство, отверстие которого должно выходить на внешнюю сторону кузова, после этого, на двигателе устанавливаются клапаны против утечки газа, для перекрывания бензина при подаче газа. Обычно переключатель с бензина на газ монтируется в салоне автомобиля.

Но, если вы не уверены в своих знаниях по устройству мотора и способностях, то лучше всего обратиться к специалистам и не рисковать присоединять ГБО самостоятельно. С газом не шутят!

Газовый двигатель своими руками – реально ли это?

В настоящее время на автомобилях применяются две схемы подключения оборудования:

  • классическая – газ подается непосредственно в карбюратор или инжектор;
  • последовательная – топливо поступает в форсунки, которые установлены параллельно с бензиновыми.

Классическая схема считается менее затратной, отличается простотой установки, но имеет существенный недостаток. При переключении режимов образуется смесь низкого качества, в результате чего двигатель быстро изнашивается. На сегодняшний день последовательная система хоть и является более дорогостоящей, но отличается более качественной подачей газа.

Основные достоинства применения такого оборудования:

  1. Возможность легко создать газовый двигатель своими руками, то есть смонтировать установку на автомобиле самостоятельно.
  2. Низкая стоимость топлива.
  3. Высокое октановое число.
  4. Отсутствие вредных выбросов.
  5. Более качественная работа двигателя.
  6. Благодаря применению газа значительно увеличивается ресурс двигателя.
  1. Снижение динамики разгона автомобиля.
  2. Существенно возрастает нагрузка на клапаны газораспределительного механизма.
  3. Все оборудование занимает слишком много места.
  4. Сложности с использованием оборудования в зимнее время.

Газобаллонное оборудование (ГБО), которое дополнительно может встраиваться своими руками в уже существующую топливную систему автомобиля, приобретается на рынке, каждой модели двигателя соответствует своя модель ГБО. Заправочный баллон с комплектующими (клапан и испаритель) крепится в какой-нибудь нише, чаще всего это место для «запаски».

Следом подсоединяется выносное заправочное устройство, отверстие которого будет выходить на внешнюю сторону кузова. А затем на двигателе устанавливаются клапаны против утечки газа, для перекрывания бензина при включении газа. А в салоне автомобиля располагается переключатель бензин-газ. Если вы сомневаетесь в своих знания о традиционном устройстве мотора, то не рискуйте к нему присоединять ГБО, лучше обратитесь к специалистам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector