CN106438000B - 机舱发电机组冷却装置及冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机舱发电机组冷却装置及冷却方法，包括机舱、发电机组、底座和冷却舱体，冷却舱体下部一侧与机舱一侧的横向壁板上部相邻并固定连接，散热器设置在冷却舱体下端敞开的端口上，内燃机的冷却液泵通过输入管与散热器的输入端相连，散热器的输出端通过输出管与发电机组的冷却液箱连接。电机驱动的冷却风扇横置在冷却舱体下部内，且位于散热器上侧。冷却方法包括:A、冷机状态，B、热机状态和C、运行后的停机状态。本发明的装置结构简单、方法灵活方便，冷却风扇不必一直运转，降低了运行噪音，省去设置在机舱内的轴流风机。停机后，可以设定冷却风扇延时停止，从而使得发电机组的温度迅速下降到许可的范围内。

Description

机舱发电机组冷却装置及冷却方法

技术领域

本发明涉及一种安装在机舱内的发电机组的冷却装置，尤其是一种能改善冷却效果并能降低能耗的发电机组的冷却装置及冷却方法，属于内燃机发电机组技术领域。

背景技术

随着社会对环境保护和对劳动者保护要求的提高以及一些行业的需求，越来越多的发电机组不再采用开架式安装，而是采用舱式（箱式）安装的型式，从而降低噪声对周边环境的影响，以及避免环境对发电机组的侵蚀和影响。发电机组工作时，安装在机舱内的发电机组的内燃机和发电机必须得到充分的冷却，尤其是内燃机的工作温度很高，若冷却达不到要求，将严重影响内燃机的使用寿命。现有的内燃机的散热器是采用旋转的扇叶冷却，扇叶位于散热器后侧，通过内燃机曲轴带动转轴旋转，使得固定在转轴前端的扇叶旋转，带动空气流吹向散热器，将散热器的热量带走，从而降低内燃机的温度。发电机组工作时，由于扇叶一直随着内燃机运转，噪声始终很大；而且流经发电机和内燃机本体的空气流在使发电机和内燃机本体得到冷却的同时空气流温度升高了，形成高于环境温度的热风，热风也被旋转的扇叶吹过散热器，使得散热器的热量得不到散发，造成发电机组能耗高、效率低。采用吹风式冷却的内燃机由于体积等原因限制，扇叶距离散热器的芯体表面很近，吹过散热器的空气主要通过扇叶投影的环形区域流动（散热器芯体一般是矩形截面），冷却效率进一步降低。为此，在机舱内还专门设置轴流风机，在发电机组停止运行后开启，进一步加强冷却空气流的流动，避免在高温天气发电机组停机后机组表面的余热加热舱室空气，使人员无法正常工作；同时还避免了其它设备受高温影响而发生故障，增设的轴流风机进一步加大了现有发电机组的能耗，增大了发电机组的使用成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单并能改善发电机组的冷却效果的机舱发电机组冷却装置。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种机舱发电机组冷却装置，包括机舱、位于机舱内的发电机组、底座和垂直设置在机舱一端上侧的冷却舱体，所述底座固定在机舱底板上，发电机组固定在底座上，发电机组中内燃机的消音排气管伸出机舱顶部；所述冷却舱体下部一侧与机舱一侧的横向壁板上部相邻并固定连接，所述机舱一侧的横向壁板面对发电机组的内燃机一端，散热器设置在冷却舱体下端敞开的端口上，内燃机的冷却液泵通过穿出机舱一侧横向壁板的输入管与散热器的输入端相连，散热器的输出端通过穿入机舱一侧横向壁板的输出管与发电机组的冷却液箱连接；电机驱动的冷却风扇横置在冷却舱体下部内，且位于散热器上侧。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的机舱发电机组冷却装置，其中通孔贯穿冷却舱体一侧舱壁下部和机舱一侧横向壁板上部的相邻接部，旁通阀板位于冷却风扇和散热器之间并覆盖住所述通孔，旁通阀板上部通过铰链与冷却舱体一侧舱壁的内侧铰接。

前述的机舱发电机组冷却装置，其中所述冷却风扇的风力垂直向上朝向冷却舱体的顶部；冷却风扇的功率占内燃机输出功率的2%～5%，消耗能量占内燃机输出功的2%～7%。

前述的机舱发电机组冷却装置，其中输入管旁接温度传感器。

前述的机舱发电机组冷却装置，其中在机舱另一侧的横向壁板上端设有进气百叶窗，在冷却舱体另一侧的舱壁板上部设有排气百叶窗。

一种机舱发电机组冷却装置的冷却方法，包括以下三种方式：

A、冷机状态

在发电机组启动初期，内燃机恒温阀未开启，内燃机的冷却液泵泵出的冷却液只在内燃机气缸壁内循环冷却；空气流从进气百叶窗进入机舱内分成两部分，一部分空气流冷却发电机；另一部分空气流进入内燃机气缸内爆炸燃烧后经排气管路排出舱外。

B、热机状态

1）内燃机缸体的温度达到恒温阀启动值时，恒温阀启动，内燃机的冷却液泵泵出的冷却液通过输入管通流向机舱外的散热器，通过输出管流回发电机组的冷却液箱；

2）输入管内冷却液的水温上升到温度传感器设定的冷却风扇开启值时，温度传感器发讯给中央处理器，中央处理器发出指令启动冷却风扇，从机舱外进入机舱内冷却发电机的空气流在冷却风扇吹向冷却舱体顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上先穿过散热器再穿过冷却风扇，另外一部分空气流从进气百叶窗进入机舱内冷却发电机组，打开旁通阀板进入冷却舱体，两部分气流汇合后均通过冷却舱体顶部的排气百叶窗排出冷却舱体外；

C、运行后的停机状态

1）由于停机初期发电机组的表面温度较高，冷却风扇继续运行，在冷却风扇吹向冷却舱体顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上穿过冷却风扇，另外一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上直接流过散热器，两部分气流汇合后均通过冷却舱体顶部的排气百叶窗排出冷却舱体外；

2）当输入管内冷却液的水温下降到到温度传感器设定的冷却风扇关闭值时，温度传感器发讯给中央处理器，中央处理器发出指令关闭冷却风扇。

本发明结构简单、使用方便。将现有的散热器从机舱内移至机舱外的冷却舱体下端敞开的端口上，将电机驱动的冷却风扇横置在冷却舱体下部内，且位于散热器上侧，取消了设置在发电机组的内燃机前端的扇叶，冷却风扇直径增大、转速降低，从而降低了运转噪声。设置在冷却舱体下端的散热器利用机舱外自然环境的冷空气直接冷却，效率高，而且不放置在机舱内，不会受到油雾的污染。冷却风扇的功率从现有技术的占内燃机输出功率的的7%～3%下降到2%～5%，消耗能量占内燃机输出功的从现有技术的4%～10%下降到2%～7%。冷却风扇采用风力垂直朝向冷却舱体顶部的吸风风扇，进一步提高效率。散热器和风扇的布置不受内燃机驱动轴的影响，灵活性非常高。本发明的输入管旁接温度传感器，可以根据冷却液的温度和机舱内的环境温度来确定冷却风扇的启闭，冷却风扇不必一直运转，降低了运行噪音。空气流从进气百叶窗进入机舱内冷却发电机组，推开旁通阀板进入冷却舱体，最后通过冷却舱体顶部的排气百叶窗排出冷却舱外，省去设置在机舱内的轴流风机。停机后，可以设定冷却风扇延时停止，从而使得发电机组的温度迅速下降到许可的范围内。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，此时处于发电机组启动初期的冷机状态；

图2是本发明的结构示意图，此时处于发电机组运行的热机状态；

图3是本发明的结构示意图，此时处于运行后的停机状态。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示，本发明包括机舱1、位于机舱1内的发电机组2、底座3和垂直设置在机舱1右端上侧的冷却舱体4，底座3固定在机舱底板11上，发电机组2固定在底座1上，发电机组2包括动力连接的内燃机21和发电机22，本实施例的内燃机21为柴油机，内燃机21的消音排气管211伸出机舱1顶部，冷却舱体4下部左侧与机舱1右侧横向壁板12上部相邻并固定连接。散热器5设置在冷却舱体4下端敞开的端口上，内燃机21的冷却液泵211通过穿出机舱1右侧横向壁板12的输入管6与散热器5的输入端相连，散热器5的输出端通过穿入机舱右侧横向壁板12的输出管7与发电机组2的冷却液箱23连接。电机驱动的冷却风扇8横置在冷却舱体4下部内，且位于散热器5的上侧。输入管6旁接温度传感器61，用于检测冷却液的温度和机舱1内的温度，确定冷却风扇8的启闭。冷却风扇8的风力垂直向上朝向冷却舱体4的顶部，其功率占内燃机21输出功率的2%～5%，消耗能量占内燃机21输出功的2%～7%，功耗比现有技术明显降低。

机舱右侧的横向壁板12面对内燃机21的右端，通孔411贯穿冷却舱体4的左侧舱壁41下部和机舱右侧的横向壁板12上部的相邻接部，旁通阀板9位于冷却风扇8和散热器5之间并覆盖住通孔411，旁通阀板9上部通过铰链与冷却舱体4的左侧舱壁41内侧铰接。在机舱1左侧的横向壁板12上端设有进气百叶窗121，在冷却舱体4右侧的舱壁板42上部设有排气百叶窗421。空气流从进气百叶窗121进入机舱1内冷却发电机组2，推开旁通阀板9进入冷却舱体4，最后通过冷却舱体4顶部的排气百叶窗421排出冷却舱体4外，省去现有技术设置在机舱内的轴流风机，旁通阀板9还具有逆止作用，可以防止冷却舱体4中的气体倒入进机舱1中。

本发明的冷却舱体4还可水平设置在机舱1右端外，此时散热器5垂直设置在冷却舱体4的左端端面上，冷却风扇8垂直设置在冷却舱体4内。

一种机舱发电机组冷却装置的冷却方法，包括以下三种方式：

A、冷机状态

在发电机组2启动初期，内燃机恒温阀未开启，内燃机的冷却液泵211泵出的冷却液只在内燃机气缸壁内循环冷却；空气流从进气百叶窗121进入机舱1内分成两部分，一部分空气流冷却发电机22；另一部分空气流进入内燃机气缸内爆炸燃烧后经排气管路排出舱外。

B、热机状态

1）内燃机缸体的温度达到恒温阀启动值时，恒温阀启动，内燃机的冷却液泵211泵出的冷却液通过输入管6通向机舱1外的散热器5，通过输出管7流回发电机组的冷却液箱23。

2）输入管7内冷却液的水温上升到温度传感器61设定的冷却风扇8开启值时，温度传感器61发讯给中央处理器，中央处理器发出指令启动冷却风扇8，从机舱1外进入机舱1内冷却发电机22的空气流在冷却风扇8垂直向上吹向冷却舱体4顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体4底部垂直向上先穿过散热器5再穿过冷却风扇8，另外一部分空气流从进气百叶窗121进入机舱1内冷却发电机组，打开旁通阀板9进入冷却舱体4，两部分气流汇合后均通过冷却舱体4顶部的排气百叶窗421排出冷却舱体4外。

C、运行后的停机状态

1）由于停机初期发电机组2的表面温度较高，冷却风扇8继续运行，在冷却风扇8吹向冷却舱体4顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体4底部垂直向上穿过冷却风扇8，另外一部分空气流从冷却舱体4底部垂直向上直接流过散热器5，两部分气流汇合后均通过冷却舱体4顶部的排气百叶窗421排出冷却舱体4外。

2）当输入管6内冷却液的水温下降到到温度传感器61设定的冷却风扇关闭值时，温度传感器61发讯给中央处理器，中央处理器发出指令关闭冷却风扇7。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种机舱发电机组冷却装置，包括机舱、位于机舱内的发电机组、垂直设置在机舱一端上侧的冷却舱体和底座，所述底座固定在机舱底板上，发电机组固定在底座上，发电机组中内燃机的消音排气管伸出机舱顶部；所述冷却舱体下部一侧与机舱一侧的横向壁板上部相邻并固定连接，所述机舱一侧的横向壁板面对发电机组的内燃机一端，散热器设置在冷却舱体下端敞开的端口上，内燃机的冷却液泵通过穿出机舱一侧横向壁板的输入管与散热器的输入端相连，散热器的输出端通过穿入机舱一侧横向壁板的输出管与发电机组的冷却液箱连接；电机驱动的冷却风扇横置在冷却舱体下部内，且位于散热器上侧；其特征在于：通孔贯穿冷却舱体一侧舱壁下部和机舱一侧横向壁板上部的相邻接部，旁通阀板位于冷却风扇和散热器之间并覆盖住所述通孔，旁通阀板上部通过铰链与冷却舱体一侧舱壁的内侧铰接。

2.一种如权利要求1所述的机舱发电机组冷却装置的冷却方法，其特征在于：包括以下三种方式：

A、冷机状态

在发电机组启动初期，内燃机恒温阀未开启，内燃机的冷却液泵泵出的冷却液只在内燃机气缸壁内循环冷却；空气流从进气百叶窗进入机舱内分成两部分，一部分空气流冷却发电机；另一部分空气流进入内燃机气缸内爆炸燃烧后经排气管路排出舱外；

B、热机状态

1)内燃机缸体的温度达到恒温阀启动值时，恒温阀启动，内燃机的冷却液泵泵出的冷却液通过输入管流向机舱外的散热器，通过输出管流回发电机组的冷却液箱；

2)输入管内冷却液的水温上升到温度传感器设定的冷却风扇开启值时，温度传感器发讯给中央处理器，中央处理器发出指令启动冷却风扇，从机舱外进入机舱内冷却发电机的空气流在冷却风扇吹向冷却舱体顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上先穿过散热器再穿过冷却风扇，另外一部分空气流从进气百叶窗进入机舱内冷却发电机组，打开旁通阀板进入冷却舱体，两部分气流汇合后均通过冷却舱体顶部的排气百叶窗排出冷却舱体外；

C、运行后的停机状态

1)由于停机初期发电机组的表面温度较高，冷却风扇继续运行，在冷却风扇吹向冷却舱体顶部的吸力作用下，一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上穿过冷却风扇，另外一部分空气流从冷却舱体底部垂直向上直接流过散热器，两部分气流汇合后均通过冷却舱体顶部的排气百叶窗排出冷却舱体外；

2)当输入管内冷却液的水温下降到温度传感器设定的冷却风扇关闭值时，温度传感器发讯给中央处理器，中央处理器发出指令关闭冷却风扇。