CN106150686A - 一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，包括保温箱体以及位于所述保温箱体下方的保温加热油箱；所述保温箱体被一块进气多孔隔板分割为位于所述保温箱体前部的机组舱和位于所述保温箱体后部的控制舱；所述机组舱内设有从后向前依次设置，并依次连接的发动机，发电机组和消音器；所述机组舱内还设有位于所述机组舱顶面的空间加热器，所述空间加热器连接市电电源；所述控制舱内设有与所述保温箱体的后端壁固定的加热系统控制箱，和位于所述加热系统控制箱下方的蓄电池，所述加热系统控制箱连接所述空间加热器；所述蓄电池连接所述发电机组。其技术效果是：其可以在极低温环境中可靠启动工作，运行性能高，使用寿命长。

Description

一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组
技术领域
本发明涉及一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组。
背景技术
柴油发电机组在低温环境下启动困难一直是行业难题，其主要是由于以下原因：
第一，启动扭矩减小
对于电启动柴油发电机组来说，其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10～40℃之间。当环境温度降低时，蓄电池电容量随之降低，柴油发电机组启动扭矩大幅度减小。
第二，启动阻力矩增大
柴油发电机组曲轴与轴瓦、活塞与缸套等零件材质不同，热膨胀系数也不同。在低温条件下，不同材质冷缩变形可致使配合间隙减小，从而导致启动阻力矩增大。在低温条件下，柴油发电机组机油、分动箱中的齿轮油及液压泵中的液压油黏度增大、流动性变差，也增大了柴油发电机组启动阻力矩。由于启动阻力矩增大，使柴油发电机组难以达到启动所需转速比如大于100r/min，便会出现启动困难。
第三，进气温度和压力过低
低温条件下，柴油发电机组汽缸内的进气温度很低，且柴油发电机组缸筒、活塞等相关机件以及冷却液温度也很低，由此造成进气压缩过程中的热损失较大，压缩终了时的混合气温度达不到压燃所需的温度。汽缸内压缩空气温度过低，缸筒、活塞等零件润滑不良，还会造成压缩空气的压力低于正常启动时所需压力。
第四，柴油黏度和密度增大
随着外界温度的降低，柴油的黏度和密度均增大，表面张力加大。据测定，当气温从40℃降到–10℃时，柴油的黏度提高83％，密度增大8％。柴油黏度提高和密度增大，导致其流动性变差，雾化不良，从而延长了柴油发电机组点火滞后期。
水冷柴油发电机组因有冷却水回路，可通过电加热水套预热器循环流动加热缸套水,使机体升温,机油流动等提高启动成功率，但因为水冷发电机组缺少风冷发电机组所具有的优点，如风冷柴油发电机组的特点是无需设置水冷却系统，省去了冷却水自动补给系统等一系列设施，也不会发生漏水、腐蚀、气蚀及防冻等方面的问题。风冷柴油发电机组具有经济性好、可靠性高、寿命长、维护使用方便等特点，适用于高山、荒野、沙漠地带、无水高寒地区的无人值守通信基站、卫星接收站等场合，而水冷柴油发电机组难以在一些场所使用。风冷柴油发电机组因其结构原因无法结构原因无法采用类似水套加热器类装置，且因为风冷机机体散热片多,冷却快,在冬季极低气温，比如–40℃以下使用时如何保证顺利启动是需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其结合通信基站备用电源供电的特点，可以在极低温环境中的可靠启动工作，运行性能高，低温环境下的磨损少，使用寿命长。
实现上述目的的一种技术方案是：一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，包括保温箱体以及位于所述保温箱体下方的保温加热油箱；
所述保温箱体被一块进气多孔隔板分割为位于所述保温箱体前部的机组舱和位于所述保温箱体后部的控制舱；
所述机组舱内设有从后向前依次设置，并依次连接的发动机，发电机组和消音器；所述机组舱内还设有位于所述机组舱顶面的空间加热器，所述空间加热器连接市电电源；
所述控制舱内设有与所述保温箱体的后端壁固定的加热系统控制箱，和位于所述加热系统控制箱下方的蓄电池，所述加热系统控制箱连接所述空间加热器；所述蓄电池连接所述发电机组。
进一步的，所述空间加热器连接机组控制器。
进一步的，所述保温箱体的顶面上设有与所述控制舱位置对应的进气电动百叶窗，所述保温箱体的前端壁上设有排气电动百叶窗；
所述进气电动百叶窗和所述排气电动百叶窗均连接所述蓄电池和所述加热系统控制箱。
再进一步的，所述保温箱体内部设有内部温度传感器和湿度传感器，所述保温箱体的外部设有外部温度传感器，所述内部温度传感器、所述外部温度传感器和所述湿度传感器均连接所述加热系统控制箱。
再进一步的，所述机组舱内，所述发动机紧贴所述进气多孔隔板设置，所述消音器的排烟管从所述排气电动百叶窗伸出所述保温箱体外。
进一步的，所述保温箱体的上方设有与所述保温箱体顶部固定的防雨顶罩。
进一步的，所述加热系统控制箱内设有对所述蓄电池进行供电的浮充电源。
进一步的，所述保温加热油箱的底部设有支脚和排污口。
进一步的，所述保温加热油箱的侧壁包括从内向外依次设置的油箱壁，伴热带层，保温涂层和铝箔层，所述伴热带层连接所述加热系统控制箱和市电电源。
再进一步的，所述油箱壁上设有油箱温度传感器，所述油相温度传感器连接所述加热系统控制箱。
采用了本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的技术方案，包括保温箱体以及位于所述保温箱体下方的保温加热油箱；所述保温箱体被一块进气多孔隔板分割为位于所述保温箱体前部的机组舱和位于所述保温箱体后部的控制舱；所述机组舱内设有从后向前依次设置，并依次连接的发动机，发电机组和消音器；所述机组舱内还设有位于所述机组舱顶面的空间加热器，所述空间加热器连接市电电源；所述控制舱内设有与所述保温箱体的后端壁固定的加热系统控制箱，和位于所述加热系统控制箱下方的蓄电池，所述加热系统控制箱连接所述空间加热器；所述蓄电池连接所述发电机组。其技术效果是：其可以在极低温环境中的可靠启动工作，运行性能高，低温环境下的磨损少，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的内部右视图。
图2为本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的右视图。
图3为本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的主视图。
图4为发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的顶部切开视图。
图5为发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的保温加热油箱的侧壁的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，包括一个保温箱体1，以及位于保温箱体1正下方的保温加热油箱2，保温箱体1与保温加热油箱2层叠设置。保温加热油箱2的底部设有支撑保温箱体1和保温加热油箱2的支脚21和用于保温加热油箱2排污的排污口22。图1中箭头表示空气在保温箱体1内流动的方向。
保温箱体1的上方设有与保温箱体1的顶部固定的防雨顶罩11，可防止风雨进入及冬季积雪进入保温箱体1内部，影响该通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组正常使用。
保温箱体1被一块与保温箱体1前端壁和后端壁平行的进气多孔隔板12，分割为控制舱和机组舱。保温箱体1的后端壁与进气多孔隔板12之间为控制舱，保温箱体1的前端壁与进气多孔隔板12之间为机组舱。
所述控制舱内设有与保温箱体1的后端壁固定的加热系统控制箱3，加热系统控制箱3的下方，设有与保温箱体1后端壁以及底面固定的蓄电池32，加热系统控制箱3内设有对蓄电池32进行充电的浮充电源31。加热系统控制箱3的上方设有位于保温箱体1顶面上的进气电动百叶窗13，进气电动百叶窗13连接蓄电池32和加热系统控制箱3。
所述机组舱内设有紧贴进气多孔隔板的发动机4，发电机组5，以及靠近保温箱体1前端壁的消音器6，保温箱体1的前端壁上设有排气电动百叶窗14。排气电动百叶窗14连接蓄电池32和加热系统控制箱3，消音器6的排烟管61从排气电动百叶窗14伸出保温箱体1外。发动机4和发电机组5的上方设有若干与所述机组舱顶面固定的空间加热器7。空间加热器7连接市电电源和加热系统控制箱3。
本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，进风通过进气电动百叶窗13，排风通过排气电动百叶窗14,进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14的动作电源与柴油发电机组5的启动电源均为蓄电池32。即蓄电池32连接进气电动百叶窗13、排气电动百叶窗14和发电机组5。与保温箱体1顶面固定的空间加热器7，其电源采用市电电源，该市电电源亦作为本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的市电状态检测信号，即空间加热器7连接机组控制器(图中未显示)，所述机组控制器通过空间加热器7获取市电检测信号，控制发电机组5和发动机4的紧急启动。
在市电正常时,本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组不需工作,在寒冷季节由市电提供空间加热器7电源,保证保温箱体1内的温度，市电失电后，本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组按设定间隔时间启动,启动时不再需要空间加热器7工作。保温箱体1的机组舱内还设有湿度传感器(图中未显示)，所述湿度传感器连接加热系统控制箱3，湿度过高，比如超过70％时，即便环境温度高于15℃时也可启动空间加热器7进行除湿，用于防潮。
加热系统控制箱3同时连接发电机组5，以及进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14，实现发电机组5，与进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14的联动控制，发电机组5启动成功后,进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14才打开，所述机组舱内还设有连接加热系统控制箱3的，用于检测所述机组舱内温度的内部温度传感器，保温箱体1的外壁上也设有连接加热系统控制箱3的，用于检测环境温度的外部温度传感器。发电机组5停机后若环境温度高于25℃时,则等待所述机组舱内通风散热到25℃以下时进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14才关闭，防止所述机组舱内部温度过高影响下次启机运行，如发电机组5停机后如环境温度低于25℃时,则进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14在发电机组5停机后约10秒内关闭，以保持所述机组舱内的温度，便于下次发电机组5的运行。进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14打开时为保证进、排风量充足，进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14的叶片均可90°开启，保证最大开启通风面积。
发电机组5工作时，进气电动百叶窗13和排气电动百叶窗14均打开，冷却及燃烧空气由进气电动百叶窗13处进入所述控制舱，经发电机组5的风扇吸力吸动，冷却及燃烧空气经过与所述机组舱内与发动机4位置对应的进气多孔隔板12进入发电机组5所在机组舱，经过发电机组5表面带走发电机组5散发的热量，经排气电动百叶窗14，排出所述机组舱的内部逸散。
保温箱体1内侧壁的底部贴装有降噪保温棉,用于吸音降噪和保温,阻止内部热量经保温箱体1的侧壁对外传导、辐射，流失内部加热热量导致降温。
所述内部温度传感器和所述外部温度传感器均可通过RS485通讯口连接基站动环控制系统，并上传数据，便于监控中心人员及时了解本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组状况，如空间加热器7是否正常工作、所述机组舱内的温度是否处于适宜发电机组5启动的温度等。
保温加热油箱2的侧壁，包括从内向外依次设置的油箱壁201，伴热带层202，保温涂层203和铝箔层204，采用电加热伴热带包缠在油箱壁201径向外侧而形成的伴热带层202，连接市电电源和加热系统控制箱3，对保温油箱2内的柴油进行加热。伴热带层202外面均匀涂敷20mm厚保温涂层203，外部用0.5mm厚铝箔整体包护处理,防止保温涂层203脱落及增强美观度。
油箱壁201上设有位于保温加热油箱2内部的油箱温度传感器205，油箱温度传感器205连接加热系统控制箱3，伴热带层202均连接加热系统控制箱3和市电电源，控制保温加热油箱2内柴油的温度始终保持在10℃以上。
为进一步提高本发明的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组在极低温度下的启动成功率，发电机组5的燃烧空气进气通道处安装有进气道预热器，对进入发动机4的气缸内的燃烧空气采用电热元件进行加热，提高进气温度。进气道预热器的加热电源由蓄电池32提供，在发电机组5启动时，短时间对所述进气道预热器供电，对进入发动机4的气缸内的燃烧空气预热加热。
保温箱体1内的中部安装发电机组5及其辅助设备，如发动机4等。防雨顶罩11使保温箱体1具有防雨的功能，同时保温箱体1还具有防火和防盗的功能。进气电动百叶窗13、进气多孔隔板12和排气电动百叶窗14使保温箱体1具有通风功能。保温箱体1内，一端装有消音器6和排烟管61，另外一端安装加热系统控制箱3，加热系统控制箱3下部为用于启动发电机组5，并为加热系统控制箱3提供工作电源用蓄电池32，加热系统控制箱3内装有用于给蓄电池32充电的浮充电源31。
在所述外部温度传感器检测到环境温度低于15℃时，通过加热系统控制箱3使空间加热器7和伴热带层202接通市电，对保温箱体1内部，和保温加热油箱2内的柴油进行加热，使保温箱体1内的温度始终保持在15℃左右,使发电机组5始终处于适宜随时应急启动的状态。使保温加热油箱2内的柴油的温度不低于10℃。
总之，本发明一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组综合利用保温加热技术，并结合通信基站备用电源供电特点，即使处于极寒环境时，保温加热油箱2内的柴油和保温箱体1内的温度均可保持在适宜温度10-15℃，始终保持良好启机备用状态。该方案可以实现在极低温度下，发电机组5可靠启动工作，在环境温度-40℃时，发电机组5可在10分钟内顺利启动，并具有在启动成功后3分钟内可带额定负载工作的能力，并能提高发电机组5的运行性能，减少寒冷环境金属件冷缩特点引起的过度磨损，延长本发明一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组的使用寿命。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，包括保温箱体以及位于所述保温箱体下方的保温加热油箱；其特征在于：
所述保温箱体被一块进气多孔隔板分割为位于所述保温箱体前部的机组舱和位于所述保温箱体后部的控制舱；
所述机组舱内设有从后向前依次设置，并依次连接的发动机，发电机组和消音器；所述机组舱内还设有位于所述机组舱顶面的空间加热器，所述空间加热器连接市电电源；
所述控制舱内设有与所述保温箱体的后端壁固定的加热系统控制箱，和位于所述加热系统控制箱下方的蓄电池，所述加热系统控制箱连接所述空间加热器；所述蓄电池连接所述发电机组。
2.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述空间加热器连接机组控制器。
3.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述保温箱体的顶面上设有与所述控制舱位置对应的进气电动百叶窗，所述保温箱体的前端壁上设有排气电动百叶窗；
所述进气电动百叶窗和所述排气电动百叶窗均连接所述蓄电池和所述加热系统控制箱。
4.根据权利要求3所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述保温箱体内部设有内部温度传感器和湿度传感器，所述保温箱体的外部设有外部温度传感器，所述内部温度传感器、所述外部温度传感器和所述湿度传感器均连接所述加热系统控制箱。
5.根据权利要求3所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述机组舱内，所述发动机紧贴所述进气多孔隔板设置，所述消音器的排烟管从所述排气电动百叶窗伸出所述保温箱体外。
6.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述保温箱体的上方设有与所述保温箱体顶部固定的防雨顶罩。
7.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述加热系统控制箱内设有对所述蓄电池进行供电的浮充电源。
8.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述保温加热油箱的底部设有支脚和排污口。
9.根据权利要求1所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述保温加热油箱的侧壁包括从内向外依次设置的油箱壁，伴热带层，保温涂层和铝箔层，所述伴热带层连接所述加热系统控制箱和市电电源。
10.根据权利要求9所述的一种通信基站用户外型耐低温风冷柴油发电机组，其特征在于：所述油箱壁上设有油箱温度传感器，所述油相温度传感器连接所述加热系统控制箱。
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