發(fā)動機冷卻裝置更新技術(shù)方案(共14頁)

1、 共 NUMPAGES 15 頁 第 PAGE 15 頁技術(shù)(jsh)方案(fng n)一、項目(xingm)概況1、項目名稱：二區(qū)2#臺架發(fā)動機冷卻裝置更新2、用 途： 為發(fā)動機試驗提供發(fā)動機冷卻水3 、項目范圍：冷卻裝置的設計、制造、安裝、調(diào)試4 、施工期限：合同簽字生效后20天改造完成5 、施工地點：二區(qū)2#試驗間6、設備現(xiàn)狀 2#試驗臺架現(xiàn)在肩負著4H發(fā)動機的性能試驗任務，對設備的性能和工作安全性要求有很大的提高。該設備目前主要存在的問題：6.1原發(fā)動機冷卻水箱選用板式熱交換冷卻器，發(fā)動機水套內(nèi)殘留的型砂在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中流入到熱交換器水道，在熱交換器水道表面產(chǎn)生水垢。需要經(jīng)常拆下來清

2、洗。拆裝和清洗時間周期長，影響生產(chǎn)任務完成；6.2溫控裝置放氣系統(tǒng)存在缺陷，需要改造；6.3自動補液控制不可靠，易導致發(fā)動機缺水拉缸的風險；6.4發(fā)動機冷卻水試驗完畢放掉了，新上的發(fā)動機加的是常溫的冷卻水，需要較長時間預熱；6.5發(fā)動機水套內(nèi)殘留的型砂在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中流入到熱交換器水道易造成水道堵塞；6.6發(fā)動機大負荷運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高溫(gown)冷卻水在熱交換器水道表面產(chǎn)生水垢造成冷卻能力不足。二、技術(shù)(jsh)要求1、發(fā)動機冷卻水裝置由執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)組成，能根據(jù)發(fā)動機冷卻液的溫度自動調(diào)節(jié)換熱器冷卻水的流量，通過冷卻水對發(fā)動機冷卻液恒定控制，控制機構(gòu)滿足臺架控制系統(tǒng)要求，在水溫高時的二級報

3、警，分別(fnbi)是聲音報警和聲音報警并自動回油門控制；2、發(fā)動機冷卻液的進水可控溫度范圍：70130，穩(wěn)定工況下溫度控制的誤差：2，在冷卻水進水管道上安裝比例調(diào)節(jié)閥控制發(fā)動機試驗冷卻液溫度；3、冷卻裝置滿足被測發(fā)動機功率范圍：200500kw；4、冷卻裝置的溫度傳感器的測量精度：0-150 0.2，并安裝方式與其它臺架相同；5、冷卻裝置的換熱器采用立式管殼式換熱器，換熱器銅管直徑不小于14mm，發(fā)動機水套內(nèi)的型砂不易堵塞換熱器水套，不易結(jié)垢，避免經(jīng)常清洗；5.1 采用管殼式換熱器，具體參數(shù)如下表：表2： 管殼式換熱器參數(shù)表式樣管殼式管材銅筒體材質(zhì)鋼冷凍水流量350 L/min發(fā)動機試驗冷卻

4、液進出水溫90/70 水側(cè)工作承壓1.0 MPa3.6在新冷卻液溫控系統(tǒng)(xtng)上配置自動放氣、自動補液系統(tǒng)，溫控裝置的放氣系統(tǒng)，要求排氣暢通；一旦缺液自動報警保護，確保安全生產(chǎn)；3.7在補水(b shu)管道上設置熱水型管道泵（建議型號：32SGR5-25），解決補水緩慢的問題；3.8在發(fā)動機試驗完畢后，能夠(nnggu)將冷卻水抽回到儲存水箱（150L），使冷卻水循環(huán)使用，縮短下一臺發(fā)動機試驗的預熱時間，提高試驗效率；3.9要求該冷卻裝置的管路能夠切換，在滿足2#臺架發(fā)動機試驗使用外，通過閥門切換后還必須滿足噪聲試驗室發(fā)動機的試驗要求；3.10 在冷卻裝置發(fā)動機試驗冷卻液進、出口水管路

5、上安裝40目的管道過濾器過濾型砂，過濾器的公稱直徑應比管道直徑大2個規(guī)格；3.11 電氣控制要求為獨立單元控制，不能與現(xiàn)發(fā)動機試驗的控制系統(tǒng)混在一起；3.12 施工時不得損壞發(fā)動機廠的任何設施，若損壞應照價賠償。如果對有些設施不可避免時，必須經(jīng)過發(fā)動機廠有關(guān)的人員現(xiàn)場確認，待到同意后，方可實施；3.13施工期間必須遵守(znshu)發(fā)動機廠對施工單位的各項要求；3.14管道(gundo)施工按照工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范（GB50235-98），現(xiàn)場設備工業(yè)管道焊接(hnji)工程施工及驗收規(guī)范（GB50236-98）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。三、方案簡介1、冷卻裝置系統(tǒng)圖2、冷卻水裝置簡介發(fā)動機冷

6、卻水裝置是保障發(fā)動機性能試驗運行時而設計。整個系統(tǒng)由殼管換熱器、發(fā)動機冷卻液回液泵、發(fā)動機冷卻液補液泵、電動比例控制閥、溫度傳感器、電磁閥、浮球液位開關(guān)、水流開關(guān)、冷卻液儲液箱、膨脹水箱、過濾器、手動閥門及控制等組成。通過對外循環(huán)水的循環(huán)水流量自動控制，利用熱交換器換熱，保證發(fā)動機內(nèi)循環(huán)進出水溫度穩(wěn)定在70/90，并設置溫度傳感器檢測發(fā)動機冷卻液出水溫度，當水溫過高時系統(tǒng)自動聲光報警，水溫超高時系統(tǒng)除聲光報警外同時給一路報警信號給實驗臺架控制系統(tǒng)自動回油門。發(fā)動機在測試前第一次補水和發(fā)動機測試過程中水消耗的內(nèi)循環(huán)水，都通過自動補水功能完成。直至試驗結(jié)束，如無其它故障，水系統(tǒng)不需人工干預，完成自

7、動補水，控溫，監(jiān)視，報警等。3、冷卻(lngqu)裝置(zhungzh)設備明細表序號設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1管殼式換熱器200-2.3-1.0臺12冷卻液進回液泵32SGR5-20臺24比例調(diào)節(jié)閥DN40個25常閉電磁閥ZQDF-32個36浮球液位控制器個27流量開關(guān)HFS-25個18溫度控制器AI-518P個19溫度傳感器PT100個110聲光報警器個111Y型過濾器DN65個212Y型過濾器DN40個213Y型過濾器DN25個314手動球閥DN40個715手動球閥DN32個116儲水箱V=150L個117膨脹水箱V=50L個118控制箱臺14、控制(kngzh)裝置(zhungzh)簡

8、介(jin ji)4.1 冷卻液溫度控制系統(tǒng)冷卻液溫度控制是溫度控制器通過溫度傳感器檢測發(fā)動機冷卻液進水溫度調(diào)節(jié)管殼式換熱器一次循環(huán)水管上電動比例控制閥的開度，調(diào)節(jié)一次循環(huán)水的流量，使發(fā)動機冷卻液進水溫度恒定在70-130（溫度可根據(jù)需要設定）?？刂葡到y(tǒng)自動監(jiān)控發(fā)動機冷卻液進水溫度，系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設置的溫度上限和上上限以及下限自動報警。4.1.1溫度傳感器采用高品質(zhì)PT100型熱電阻，可工作在-200至500的范圍內(nèi)。測量精度達0.15。4.1.2溫度控制器采用廈門宇電AI-518P型溫度控制器。 具備30段程序控制功能，可實現(xiàn)任意斜率的升、降溫控制，具有跳轉(zhuǎn)（循環(huán)）、運行、暫停及停止等可編程/

9、可操作命令，并允許在程序的控制運行中隨時修改程序；采用具備曲線擬合功能的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，能獲得光滑平順的曲線控制效果；利用SV變送輸出功能可以作為程序發(fā)生器使用；具備測量值啟動功能、準備功能及五種停電/開機事件處理模式選擇。 支持(zhch)各種熱電偶、熱電阻、線性電壓、電流、電阻及輻射（紅外）溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規(guī)格，0.25級測量精度，溫漂小于100PPm/。 模塊化輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點開關(guān)、可控硅無觸點開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)、單相可控硅移相觸發(fā)輸出，控制(kngzh)周期0.5120秒可調(diào)。 具備標準PID、AI人工智能調(diào)節(jié)A

10、PID或MPT等多種調(diào)節(jié)方式，具有自整定、自學習功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良(yuling)控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，雙組獨立參數(shù)PID可支持加熱/冷卻雙輸出功能。 先進的AIBUS通訊協(xié)議：支持RS485或RS232C通訊接口，能方便組建中、小型計算機控制系統(tǒng)。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義4個報警輸出端口，支持多個報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電報警誤動作。 可將測量值（PV）或給定值（SV）變送為標準電流信號(xnho)輸出，能提供14位高分辯率、0.2級輸出精度及優(yōu)于100ppm/溫度漂移性能的電流(dinl

11、i)輸出。 可定義參數(shù)查看及修改的權(quán)限(qunxin)，及允許用戶自定義密碼，量身定制最符合自己操作習慣的儀表。 具備30段程序控制功能，可實現(xiàn)任意斜率的升、降溫控制，具有跳轉(zhuǎn)（循環(huán)）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，并允許在程序的控制運行中隨時修改程序；采用具備曲線擬合功能的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，能獲得光滑平順的曲線控制效果；利用SV變送輸出功能可以作為程序發(fā)生器使用；具備測量值啟動功能、準備功能及五種停電/開機事件處理模式選擇。 支持各種熱電偶、熱電阻、線性電壓、電流、電阻及輻射（紅外）溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規(guī)格，0.25級測量精度，溫漂小于100PPm/。 模塊化

12、輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點開關(guān)、可控硅無觸點開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)、單相可控硅移相觸發(fā)輸出，控制周期0.5120秒可調(diào)。 具備標準PID、AI人工智能調(diào)節(jié)APID或MPT等多種調(diào)節(jié)方式，具有自整定、自學習功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，雙組獨立參數(shù)PID可支持加熱/冷卻雙輸出功能。 先進的AIBUS通訊協(xié)議：支持RS485或RS232C通訊接口，能方便組建中、小型計算機控制系統(tǒng)。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義4個報警輸出端口，支持多個報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電

13、報警誤動作。 可將測量值（PV）或給定值（SV）變送為標準電流信號輸出，能提供14位高分辯率、0.2級輸出精度及優(yōu)于100ppm/溫度漂移性能的電流輸出。 可定義參數(shù)查看及修改的權(quán)限，及允許用戶自定義密碼，量身定制最符合自己操作習慣的儀表。 具備30段程序控制功能，可實現(xiàn)任意斜率的升、降溫控制，具有跳轉(zhuǎn)（循環(huán)）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，并允許在程序的控制運行中隨時修改程序；采用具備曲線擬合功能的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，能獲得光滑平順的曲線控制效果；利用SV變送輸出功能可以作為程序發(fā)生器使用；具備測量值啟動功能、準備功能及五種停電/開機事件處理模式選擇。 支持各種熱電偶、熱電阻、線性

14、電壓、電流、電阻及輻射（紅外）溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規(guī)格，0.25級測量精度，溫漂小于100PPm/。 模塊化輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點開關(guān)、可控硅無觸點開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)、單相可控硅移相觸發(fā)輸出，控制周期0.5120秒可調(diào)。 具備標準PID、AI人工智能調(diào)節(jié)APID或MPT等多種調(diào)節(jié)方式，具有自整定、自學習功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，雙組獨立參數(shù)PID可支持加熱/冷卻雙輸出功能。 先進的AIBUS通訊協(xié)議：支持RS485或RS232C通訊接口，能方便組建中、小型計算機控制系統(tǒng)。 支持上限、下限、

15、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義4個報警輸出端口，支持多個報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電報警誤動作。 可將測量值（PV）或給定值（SV）變送為標準電流信號輸出，能提供14位高分辯率、0.2級輸出精度及優(yōu)于100ppm/溫度漂移性能的電流輸出。 可定義參數(shù)查看及修改的權(quán)限，及允許用戶自定義密碼，量身定制最符合自己操作習慣的儀表。 具備30段程序控制功能，可實現(xiàn)任意斜率的升、降溫控制，具有跳轉(zhuǎn)（循環(huán)）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，并允許在程序的控制運行中隨時修改程序；采用具備曲線擬合功能的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，能獲得光滑平順的曲線控制效果；利用SV

16、變送輸出功能可以作為程序發(fā)生器使用；具備測量值啟動功能、準備功能及五種停電/開機事件處理模式選擇。 支持各種熱電偶、熱電阻、線性電壓、電流、電阻及輻射（紅外）溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規(guī)格，0.25級測量精度，溫漂小于100PPm/。 模塊化輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點開關(guān)、可控硅無觸點開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)、單相可控硅移相觸發(fā)輸出，控制周期0.5120秒可調(diào)。 具備標準PID、AI人工智能調(diào)節(jié)APID或MPT等多種調(diào)節(jié)方式，具有自整定、自學習功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，雙組獨立參數(shù)PID可支持加熱/冷卻雙

17、輸出功能。 先進的AIBUS通訊協(xié)議：支持RS485或RS232C通訊接口，能方便組建中、小型計算機控制系統(tǒng)。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義4個報警輸出端口，支持多個報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電報警誤動作。 可將測量值（PV）或給定值（SV）變送為標準電流信號輸出，能提供14位高分辯率、0.2級輸出精度及優(yōu)于100ppm/溫度漂移性能的電流輸出。 可定義參數(shù)查看及修改的權(quán)限，及允許用戶自定義密碼，量身定制最符合自己操作習慣的儀表。4.1.3 比例調(diào)節(jié)閥采用上海佛泰D943H-16C調(diào)節(jié)型電動硬密封蝶閥 。D943電動硬密封蝶閥采用三

18、維偏心結(jié)構(gòu)，蝶板為軟硬層疊式金屬片，具有金屬硬密封和彈性密封的雙重優(yōu)點。具有雙向密封功能，安裝時不受介質(zhì)流向的限制，也不受空間位置的影響，可在任何方向安裝。被廣泛用于介質(zhì)溫度425的冶金、電力、石油、化工等工業(yè)管道上，做調(diào)節(jié)流量和截斷流體使用。比例調(diào)節(jié)閥的電動閥門除了閥體外還都有一個執(zhí)行器，因為安裝的緣故，設備一般都是下進上出，所以均裝在回水。用于連續(xù)控制的氣動調(diào)節(jié)閥，帶PID功能 7000型為帶智能定位器的控制閥，通過閥上的位置傳感器，電氣控制系統(tǒng)和微處理器可做連續(xù)的位置控制，也可以通過內(nèi)部功能實現(xiàn)連續(xù)的過程控制（PID功能）。技術(shù)參數(shù)：最大工作(gngzu)壓力： 1.6MPa（環(huán)境溫度下

19、）介質(zhì)(jizh)溫度： -20 +250閥體材料(cilio)： 不銹鋼密封材料： 不銹鋼控制氣壓： 0.40.6MPa選取控制功能：常閉PPS執(zhí)行機構(gòu)外殼適用溫度+5 +1304.2冷卻液冷卻循環(huán)裝置發(fā)動機實驗時冷卻液管道連接完成后，開啟冷卻系統(tǒng)運行后，進液泵及泵后聯(lián)動的進液電磁閥開啟，開始向發(fā)動機循環(huán)管道進液，同時發(fā)動機循環(huán)系統(tǒng)中的空氣從膨脹水箱排除，在進液過程中當集液箱液位過低時補液電磁閥打開自動箱補液，讓集液箱液位穩(wěn)定在設定液位。當系統(tǒng)空氣排完冷卻液上至膨脹水箱液位達到設定液位時，進液泵和進液電磁閥關(guān)閉。此時發(fā)動機開啟實驗運行，當發(fā)動機冷卻液溫度上升至設定溫度后，系統(tǒng)自動開啟循環(huán)水管

20、道的比例調(diào)節(jié)閥，使發(fā)動機冷卻液溫度恒定在設定溫度范圍內(nèi)。發(fā)動機實驗過程中如果消耗了冷卻液，當膨脹水箱液位下降至補充液位時，進液泵和進液電磁閥打開向系統(tǒng)自動補充冷卻液。發(fā)動機實驗運行完畢，停止冷卻裝置，回液泵和回液電磁閥打開，把發(fā)動機循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻液抽回到集液箱內(nèi)，在回液管道上的流量開關(guān)檢測管道無流量時，說明冷卻液已抽完，關(guān)閉回液泵和回液電磁閥。冷卻裝置完成一個循環(huán)，進入準備狀態(tài)。冷卻裝置在換熱器循環(huán)水進出口、冷卻液進出口以及冷卻液補液管道上全部安裝40目Y型過濾器，過濾發(fā)動機缸體內(nèi)遺留的型砂，冷卻液進出口過濾器選用比管道大兩個規(guī)格DN65的Y型過濾器，防止型砂堵塞換熱器以及電磁閥等設備。4.

21、2.1 殼管式換熱器型號(xngho)LWH-SS-219-1.2-2.2 設計水側(cè)工作(gngzu)壓力：1.2Mpa,換熱面積：2.2m2,殼程：碳鋼，換熱管：16銅管。管殼式換熱器簡述(jin sh)： 管殼式換熱器又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目應用最廣的類型。 主要控制參數(shù)：管殼式換熱器的主要控制參數(shù)為加熱面積、熱水流量、換熱量、熱媒參數(shù)等。 選用要點：1）、根據(jù)已知冷、熱流體的流量，初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積。初步估計換熱面積，一般

22、先假定傳熱系數(shù)，確定換熱器構(gòu)造，再校核傳熱系數(shù)K值。 2）、選用換熱器時應注意(zh y)壓力等級，使用溫度，接口的連接條件。在壓力降，安裝條件允許的前提下，管殼式換熱器以選用直徑小的加長型，有利于提高換熱量。 3）、換熱器的壓力降不宜過大，一般(ybn)控制在0.010.05MPa之間； 4）、流速大小應考慮流體(lit)黏度，黏度大的流速應小于0.51.0m/s；一般流體管內(nèi)的流速宜取0.41.0m/s；易結(jié)垢的流體宜取0.81.2m/s。 5）、高溫水進入換熱器前宜設過濾器。 4.2.2 進回液管道泵，采用32SGR5-20熱水型管道泵，流量5m3/h,揚程20m,功率0.75KW.使用

23、介質(zhì)溫度130。SG型管道泵特點運行平穩(wěn)：泵軸的絕對同心度及葉輪優(yōu)異的動靜平衡，保證平穩(wěn)運行，絕無振動。滴水不漏：不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金密封，保證了不同介質(zhì)輸送均無泄漏。噪音(zoyn)低：兩個低噪音的軸承支撐下的水泵，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，除電機微弱聲響，基本無噪音。故障率低：結(jié)構(gòu)(jigu)簡單合理，關(guān)鍵部分采用國際一流品質(zhì)配套，整機無故障工作時間大大提高。維修方便：更換密封、軸承(zhuchng)、簡易方便。占地更?。撼隹诳上蜃?、向右、向上三個方向，便管道布置安裝，節(jié)省空間。4.2.3 電磁閥選用ZQDF系列電磁閥型號： ZQDF-32 閥體材質(zhì)： 全銅 使用介質(zhì)：蒸汽、液體、空氣、氣體、油20CST

24、動作方式：直動式 形式 ：活塞常閉式 壓差范圍：0-0.8Mpa 流量孔徑：32mm 油封材質(zhì): PTFE(聚四氟乙烯) 介質(zhì)溫度：-5180 環(huán)境溫度：-580 安裝方式：水平 接口尺寸：G11/4絲口 選用(xunyng)電壓：AC220V、DC24V等 4.2.4 浮子(f zi)開關(guān)浮球液位開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的液位控制器件，它不需要提供電源，沒有復雜電路，它具有比一般機械開關(guān)體積小，工作壽命長等優(yōu)點。造型里只要材質(zhì)選用正確，和任何性質(zhì)液體(yt)或壓力，溫度皆可使用，其在造船工業(yè)、發(fā)電機設備、石油化工、食品工業(yè)、水處理設備、染整工業(yè)、油壓機械等方面都得到廣泛應用。工作原理：液位傳感器重要由有磁簧開關(guān)和浮球組成，浮球內(nèi)有磁性材料，在密閉的非導磁金屬管或塑料管內(nèi)設置一個或多個磁簧開關(guān)，然后將導管穿過一個或多個帶有磁性材料的浮球，并利用固定雙環(huán)控制浮球與磁簧開關(guān)在相關(guān)位置上，浮球隨著液體上升或下降，利用球內(nèi)靠近磁簧開頭的接點，產(chǎn)生開與關(guān)的動作，作液位控制或指示（當浮球靠近磁簧開關(guān)是導通；離開時開關(guān)斷開）。1.觸點容量:50W 6.阻性負載:107回2