Componentes do gerador a diesel: motor, alternador, resfriamento, dimensionamento e guia de manutenção

Um conjunto de reserva de 500 kVA em uma estação de bombeamento municipal pode registrar 14.000 horas de funcionamento sem falha mecânica e, em seguida, perder três semanas de prontidão porque o radiador substituto chegou com a entrada 15 mm descentralizada. Os componentes do gerador a diesel se comportam dessa maneira: cada peça parece simples por si só, e o conjunto só funciona quando as peças combinam entre si.

Apenas cerca de um terço da energia contida em um litro de diesel sai de um gerador como eletricidade. O resto transforma-se em calor, e esse calor deve ser transportado do motor e do alternador por componentes dimensionados para uma temperatura ambiente específica, um perfil de carga específico e um número específico de horas de funcionamento por ano.

Este guia agrupa os componentes do gerador a diesel por função, pelos sinais de falha que produzem e pelos detalhes das especificações que decidem se uma peça de reposição realmente cabe.

O que conta como componente de gerador a diesel

Os componentes do gerador a diesel se enquadram em sete grupos funcionais: motor, alternador e excitação, fornecimento de combustível, resfriamento, exaustão, controle e proteção, e estrutura de base e gabinete.

A tabela abaixo mapeia cada grupo para seu trabalho e para o primeiro sintoma que aparece quando ele começa a falhar.

Um número une a lista. Um motor de 400 kWe em plena carga rejeita cerca de 100 a 130 kW no circuito de refrigeração, e o radiador tem que mover esse calor para o ar na temperatura ambiente mais quente que o local já viu, e não na temperatura do dia em que o conjunto foi encomendado.

Componentes do motor e do caminho de combustível

Os componentes do motor e do combustível determinam a quantidade de carga que o conjunto capta em uma única etapa e quão limpo ele funciona com carga parcial.

Entrega de combustível

• Tanque de armazenamento, ventilação e reservatório dimensionados para 8 a 24 horas de funcionamento
• Tanque diário, bomba de transferência e interruptores de nível
• Filtro primário e separador de água de 10 a 30 mícrons
• Filtro secundário de 2 a 5 mícrons, bomba de alta pressão e injetores

Um conjunto de 400 kWe queima cerca de 90 a 100 litros de diesel por hora em plena carga, portanto, o volume do tanque e a capacidade do filtro são questões de carga, não detalhes de encanamento.

Lubrificação e ingestão

A bomba de óleo, o filtro de fluxo total, o resfriador de óleo, o turbocompressor e o filtro de ar mantêm o conjunto rotativo ativo. A restrição de admissão acima de 25 mbar custa de 2 a 4 por cento da potência nominal e aparece primeiro como fumaça preta sob carga, enquanto a amostragem de óleo a cada 500 horas detecta o desgaste do rolamento muito antes do manômetro se mover.

Componentes do alternador, excitação e controle

O alternador, seu sistema de excitação e o controlador transformam o torque do motor em potência estável e desligam o conjunto antes que uma falha elétrica se torne mecânica.

Alternador e AVR

Um excitador sem escova com diodos rotativos e um regulador automático de tensão mantém a saída dentro de cerca de mais ou menos 1 por cento, desde sem carga até carga total. O isolamento de classe H com um aumento de temperatura de classe F deixa espaço térmico para um local de 40ºC, e os rolamentos vedados normalmente funcionam de 20.000 a 40.000 horas, enquanto os rolamentos relubrificáveis ​​precisam de manutenção a cada 2.000 a 4.000 horas.

Controle e proteção

• Sobretensão e subtensão, sobrecorrente e curto-circuito
• Baixa pressão do óleo e alta temperatura do líquido refrigerante
• Excesso de velocidade, subvelocidade e falha na partida
• Lógica do interruptor de transferência automática e status do carregador de bateria

Componentes do sistema de refrigeração e como eles falham

Os componentes de resfriamento transportam o maior bloco único de calor residual em um grupo gerador e causam mais paradas não planejadas do que qualquer peça elétrica.

O caminho do refrigerante

• Bomba de água, correia de transmissão e tensor
• Termostato e circuito de bypass
• Núcleo do radiador em construção de tubo e aleta, placa e aleta ou totalmente em alumínio
• Limite de pressão, normalmente 0,9 bar, que eleva o ponto de ebulição de uma mistura de glicol 50/50 para cerca de 120°C
• Tanque de expansão, mangueiras, braçadeiras e aquecedor de bloco

Fornecedores como Jiangsu Weichuang Radiator Manufacturing Co., Ltd. (Weichuang) constroem o mesmo pacote de resfriamento que um radiador aberto ou como um trocador de calor selado para unidades marítimas e offshore, onde a água do mar substitui o fluxo de ar.

Fabricantes de trocadores de calor Projetadas para resfriamento líquido-líquido, essas unidades transferem calor do líquido refrigerante do motor para uma fonte externa de água, como uma torre de resfriamento ou sistema de água bruta. Ideia... Ver Produto →

Para onde o calor realmente vai

Combinando Componentes com as Condições do Ambiente e do Local

A temperatura ambiente, a altitude, o sal e a poeira alteram a seleção dos componentes mais do que a marca do motor.

Os radiadores padrão são dimensionados para um ambiente de projeto de 40 C ao nível do mar. A 2.000 m, a densidade do ar cai cerca de 20%, de modo que o ventilador move menos massa e a capacidade do radiador cai antes que o motor reduza a potência. Os motores turboalimentados perdem cerca de 2% da potência nominal para cada 300 m acima de 1.000 m, e o conjunto de refrigeração precisa ser redimensionado separadamente.

Fabricantes de radiadores geradores de alta temperatura no deserto Projetados para calor extremo, esses radiadores apresentam núcleos ampliados, ventiladores de alta capacidade e revestimentos especiais resistentes ao calor. Eles mantêm temperaturas estáveis do motor em... Ver Produto →

Gabinete, fluxo de ar e aplicações móveis

Gabinetes, skids e plataformas móveis alteram os requisitos de refrigeração mais do que a maioria dos compradores espera.

Uma cobertura que remove 10 dB(A) de ruído normalmente reduz o fluxo de ar do radiador em cerca de 20%. Pacotes silenciosos respondem a isso com um núcleo maior, uma ventoinha de baixa velocidade com mais pás ou um radiador remoto montado fora do envelope acústico.

Fabricantes de radiadores de gerador silencioso Os radiadores silenciosos do gabinete do gerador são soluções de resfriamento integradas projetadas para grupos geradores à prova de som. Esses radiadores mantêm as temperaturas ideais do motor enquanto... Ver Produto →

Referência cruzada e substituição de componentes

Os radiadores de substituição são combinados por dimensões e pontos de conexão, não por números de peça.

1. Tamanho do núcleo: altura, largura e profundidade em milímetros
2. Diâmetro de entrada e saída, posição e ângulo
3. Material do tanque e espessura da placa coletora
4. Passo da aleta e número de fileiras de tubos
5. Padrão de furos do suporte de montagem e largura total da estrutura
6. Diâmetro da cobertura do ventilador e folga entre o núcleo e o ventilador, normalmente 15 a 25 mm
7. Classificação da tampa de pressão e tipo de rosca

Um número de peça OEM é um ponto de partida para uma referência cruzada, nunca uma confirmação. Dois radiadores podem compartilhar uma família de números de peça e ainda diferir em 20 mm na largura do núcleo, que é a diferença entre cair na estrutura de base e cortá-la.

Confirme também o tipo de estrutura antes de fazer o pedido, porque os núcleos de placa e aleta e de tubo e aleta trocam a rejeição de calor por unidade de volume em relação à tolerância à poeira e à capacidade de reparo. Este guia para estruturas do radiador do gerador e tipos de materiais compara os dois designs lado a lado.

Intervalos de manutenção para os componentes mais importantes

Os componentes de refrigeração e combustível geralmente falham em um cronograma que você pode prever; componentes elétricos geralmente falham sem aviso prévio.

Os componentes do gerador a diesel são um sistema compatível, e o pacote de resfriamento é onde as incompatibilidades aparecem primeiro: um núcleo dimensionado para um clima ameno, um ventilador sem ar dentro de um gabinete ou uma tampa classificada abaixo da pressão do sistema. Weichuang fabrica radiadores de grupos geradores por marca de motor, por aplicação, por estrutura e por ambiente de uso especial, e apoia projetos de substituição junto com o fornecimento de OEM, para que as dimensões e o ciclo de trabalho possam ser verificados antes do pedido ser feito.

Perguntas frequentes

Quais são os principais componentes de um gerador a diesel?

Um gerador a diesel combina sete grupos funcionais: motor, alternador e excitação, fornecimento de combustível, resfriamento, exaustão, controle e proteção, e estrutura de base e gabinete. O motor e o alternador produzem a potência; os componentes de combustível, refrigeração e controle determinam a confiabilidade do fornecimento.

Qual componente do gerador a diesel causa mais quebras?

O sistema de refrigeração. Radiadores, correias, mangueiras, termostatos e tampas de pressão são responsáveis ​​pela maior parte do tempo de inatividade não planejado do gerador porque ficam na parte mais suja e com maior vibração do pacote.

Quanto calor um radiador de gerador precisa remover?

Aproximadamente 25% da energia do combustível que entra no motor sai pelo circuito de refrigeração. Em um conjunto de 400 kW em plena carga, isso é cerca de 100 a 130 kW, que o radiador deve rejeitar na temperatura ambiente projetada do local.

Posso substituir um radiador por outro de fabricante diferente?

Sim, se as dimensões do núcleo, as posições de entrada e saída, a folga da cobertura do ventilador, o padrão de montagem e a classificação da tampa corresponderem ao original. Verifique cada uma dessas sete medidas em relação a um desenho dimensional antes de fazer o pedido, porque o número da peça por si só não garante o ajuste.