CN107023429A - 一种带冷却水加热系统的发电机组 - Google Patents

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Abstract

一种带冷却水加热系统的发电机组。涉及一种以内燃机为动力的发电机的改进。能够在无电源的状态下完成内燃机气缸预热。包括内燃机和发电机，内燃机与发电机通过传动轴相连，冷却水加热系统设于内燃机上，管道一、管道二和水套加热器，内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二依次连通管道二回接至所述内燃机，内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二构成一个循环；冷却水加热系统还包括燃油加热器。应用环境更广泛，更能够提高作为备用电源的实用性。

Description

一种带冷却水加热系统的发电机组
技术领域
本发明涉及一种发电机，尤其涉及一种以内燃机为动力的发电机的改进。
背景技术
柴油发电机组是一种常用的动力设备，内燃发电机组的柴油机在工作时，是靠水循环对缸体进行降温的。但是，内燃机又是靠高温高压使柴油自然来启动的，因此，内燃机启动时，缸体温度的高低，对启动内燃机影响很大，尤其在环境温度低的情况下，影响更大。目前，作为后备电源的内燃发电机一般都设有三次启动失败保护，即三次不能启动成功后，机组就会自动屏蔽启动回路，而不能再启动，这样就失去了后备电源的意义。而目前市场上大多采用自循环式水预热装置，此种水预热装置加热效率低，能耗大，局部温差大，往往由于水预热装置附近温度达到设定温度而使装置停止工作，而此时离装置较远位置的内燃机缸套水温度还比较低，这样，即使装有自循环水预热装置的内燃发电机组，其启动成功率也相对较低。因此，水预热装置的改进和创新是目前亟需解决的问题。
国家知识产权局2013-04-03公开了一项发明专利（申请号：201220554285X 名称：柴油发电机强制水循环水预热装置），该专利公开了一种柴油发电机强制水循环水预热装置，具体公开了包括壳体、支架、水泵、加热器和电控箱，壳体焊接在支架上，壳体的一端有进水口，壳体上部有出水口，下部有放水口，壳体一端装有置于壳体内的加热器，加热器与壳体连接处设有绝缘层，绝缘层外面有与加热器相连的接线柱，出水口与水泵相连接，水泵上有接线孔，电控箱与水泵、接线柱相连。该装置能够实现对柴油机组气缸的预热，但是该装置采用电加热，而本身柴油机组作为备用电源使用，在大面积停电时实际无法实现对柴油机实现预热。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种能够在无电源的状态下完成内燃机气缸预热的带冷却水加热系统的发电机组。
本发明的技术方案是：包括内燃机和发电机，所述内燃机与所述发电机通过传动轴相连，所述冷却水加热系统设于所述内燃机上，包括管道一、管道二和水套加热器，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二依次连通管道二回接至所述内燃机，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二构成一个循环；所述冷却水加热系统还包括燃油加热器、三通一和三通二；
所述三通一的三个端口分别连通管道一、水套加热器和燃油加热器；
所述三通二的三个端口分别连通管道二、水套加热器和燃油加热器；
所述三通一与水套加热器连接的一端设有阀门一，所述三通一与燃油加热器连接的一端设有阀门二。
所述内燃机上设有监控系统，用于监控内燃机参数；
所述监控系统包括温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏、信号转换模块、开关量模块和中央处理器模块；所述温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏和开关量模块分别与信号转换模块相连，所述信号转换模块与所述中央处理器相连；
所述温度传感器和液位传感器置于所述冷却水仓中，实时监测冷却水的水量和水温信息；
所述内燃机和所述转速传感器同轴相连，监控内燃机的转速信息；所述内燃机的油路上还设有电磁阀，所述电磁阀与所述开关量模块相连，可切断油路。
所述水套加热器包括进水口、储水箱、加热器和出水口，所述加热器置于储水箱内部下端，所述加热器与温控开关相连；所述水套加热器的外部还设有工作指示灯。
所述燃油加热器包括水箱、燃油箱、火焰喷射器、火焰调节装置和温度计，所述火焰喷射器置于所述储水箱的外部，所述火焰调节装置设于火焰喷射器上，所述温度计感知温度的一端置于水箱内，测量水温。
所述发电机为无刷发电机。
本发明利用两个三通接头以及设于三通接头上的阀门实现内燃机冷却水的分流，在有220V市电的情况下，将设于燃油加热器一端的阀门关闭，利用水套加热器加热冷却水，在没有220V市电的条件下，打开燃油加热器一端的阀门，关闭设于水套加热器一端的阀门，利用燃油加热器加热冷却水，使以内燃机为动力的发电机组的应用环境更广泛，更能够提高作为备用电源的实用性；在所述燃油加热器中有温度计，能够在燃油加热器工作过程中监测冷却水温度。在内燃机上设置有监控系统，能够在内燃机运行过程中实时监测内燃机的参数信息，最大限度上防止内燃机的功率不稳带给发电机损伤。
附图说明
图1是本发明结构图。
具体实施方式
本发明如图1所示，包括内燃机和发电机，所述内燃机与所述发电机通过传动轴相连，所述冷却水加热系统设于所述内燃机上，包括管道一、管道二和水套加热器，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二依次连通管道二回接至所述内燃机，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二构成一个循环；所述冷却水加热系统还包括燃油加热器、三通一和三通二；
所述三通一的三个端口分别连通管道一、水套加热器和燃油加热器；
所述三通二的三个端口分别连通管道二、水套加热器和燃油加热器；
所述三通一与水套加热器连接的一端设有阀门一，所述三通一与燃油加热器连接的一端设有阀门二。
内燃发电机组的冷却水循环通常经过的部位有水箱、水滤、水泵、缸套、中冷器、节温器。所以在冷却水进入发动机内部前要将冷却液加热至指定温度，在与水滤与水泵之间用管道一将冷却水引出，经三通一分流至加一个水套加热器和燃油加热器，加热完成的冷却水经三通二实现合流并回输至水泵入水口。当有市电时，将阀门二关闭，冷却水经三通流至水套加热器，进行加热；当没市电时，将阀门一关闭，冷却水经三通一流至燃油加热器，进行加热。两者均能做到发电机组预热效果，且增加了燃油加热器后使发电机组应用范围更广，在完全没有市电的条件下也可使用燃油加热器实现预热，使内燃发电机组真正起到备用电源的作用。
所述内燃机上设有监控系统，当内燃机正常工作，发电机组在内燃机带动下发电时，监控系统利用发电机组作为电源启动，用于监控内燃机参数。所述监控系统包括温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏、信号转换模块、开关量模块和中央处理器模块；所述温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏和开关量模块分别与信号转换模块相连，所述信号转换模块与所述中央处理器相连。所述温度传感器和液位传感器置于所述冷却水仓中，实时监测冷却水水温和水量信息，防止冷却水温度太高，起不到冷却作用，同时也防止冷却水过少导致内燃机过热。
所述内燃机和所述转速传感器同轴相连，监控内燃机的转速信息；所述内燃机的油路上还设有电磁阀，所述电磁阀与所述开关量模块相连，可切断油路。由于内燃机在工作时震动较大，可能会影响转速，所以在内燃机上设置有转速传感器，用于检测内燃机的转速，当出现转速不稳定时，及时向中央处理器模块反馈，使中央处理器模块能够及时通过电磁阀切断油路，实现紧急停车，确保整个内燃发电机组不会受损。
所述水套加热器包括进水口、储水箱、加热器和出水口，所述加热器置于储水箱内部下端，所述加热器与温控开关相连；所述水套加热器的外部还设有工作指示灯。当到达内燃机启动所需温度时，温控开关断开，水套加热器停止加热。
所述燃油加热器包括水箱、燃油箱、火焰喷射器、火焰调节装置和温度计，所述火焰喷射器置于所述储水箱的外部，所述火焰调节装置设于火焰喷射器上，所述温度计感知温度的一端置于水箱内，测量水温。由于燃油加热器使用时并没有市电环境，所以在燃油加热器上设有温度计用于感知水温，当水温达到启动要求时，手动关闭火焰喷射器，启动内燃机作为发电机组的原动机，带动整个发电机组工作。
所述发电机为无刷发电机。无刷发电机没有电刷及换向片结构，不会产生火花，可靠性高，可长期连续运转，维护费用低。

Claims (5)

1.一种带冷却水加热系统的发电机组，包括内燃机和发电机，所述内燃机与所述发电机通过传动轴相连，其特征在于，所述冷却水加热系统设于所述内燃机上，包括管道一、管道二和水套加热器，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二依次连通管道二回接至所述内燃机，所述内燃机与所述管道一、水套加热器和管道二构成一个循环；所述冷却水加热系统还包括燃油加热器、三通一和三通二；
所述三通一的三个端口分别连通管道一、水套加热器和燃油加热器；
所述三通二的三个端口分别连通管道二、水套加热器和燃油加热器；
所述三通一与水套加热器连接的一端设有阀门一，所述三通一与燃油加热器连接的一端设有阀门二。
2.根据权利要求1所述的一种带冷却水加热系统的发电机组，其特征在于，所述内燃机上设有监控系统，用于监控内燃机参数；
所述监控系统包括温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏、信号转换模块、开关量模块和中央处理器模块；所述温度传感器、转速传感器、液位传感器、显示屏和开关量模块分别与信号转换模块相连，所述信号转换模块与所述中央处理器相连；
所述温度传感器和液位传感器置于所述冷却水仓中，实时监测冷却水的水量和水温信息；
所述内燃机和所述转速传感器同轴相连，监控内燃机的转速信息；所述内燃机的油路上还设有电磁阀，所述电磁阀与所述开关量模块相连，可切断油路。
3.根据权利要求1所述的一种带冷却水加热系统的发电机组，其特征在于，所述水套加热器包括进水口、储水箱、加热器和出水口，所述加热器置于储水箱内部下端，所述加热器与温控开关相连；所述水套加热器的外部还设有工作指示灯。
4.根据权利要求1所述的一种带冷却水加热系统的发电机组，其特征在于，所述燃油加热器包括水箱、燃油箱、火焰喷射器、火焰调节装置和温度计，所述火焰喷射器置于所述储水箱的外部，所述火焰调节装置设于火焰喷射器上，所述温度计感知温度的一端置于水箱内，测量水温。
5.根据权利要求1所述的一种带冷却水加热系统的发电机组，其特征在于，所述发电机为无刷发电机。
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