Introducción
Este es un modelo 3D de un Generador Diésel.
Anotaciones del Modelo 3D
Generador Diésel de Emergencia (EDG)
Un generador diésel de emergencia proporciona energía eléctrica a una instalación durante un corte de energía. El barraje del generador de emergencia suele estar aislado del barraje principal. La energía se distribuye a cargas eléctricas clasificadas como 'críticas' para las operaciones de la planta. Por ejemplo, las cargas críticas a menudo incluyen bombas de refrigeración, ventiladores de refrigeración y válvulas de proceso. A diferencia del barraje principal, solo algunas maquinarias están conectadas al barraje de emergencia, por ejemplo, 1 de 2 bombas conectadas, no 2 de 2; esto reduce la carga en el generador y, en consecuencia, el tamaño de kW requerido. Para garantizar que el generador sea autónomo, está equipado con su propio sistema de arranque (aire o eléctrico) y su propio tanque de combustible.
Filtro de Aceite de Lubricación
El aceite de lubricación se filtra continuamente para evitar que partículas extrañas dañen las partes internas del motor (camisas de cilindro, anillos de pistón, etc.).
Filtro de Combustible
El combustible se filtra para evitar que partículas no combustibles ingresen al espacio de combustión; estas partículas pueden corroer las partes del motor y obstruir los orificios de pulverización del inyector de combustible (alterando el patrón de pulverización y reduciendo la eficiencia del motor). Un filtro sucio puede provocar que el motor se quede sin combustible y se detenga como resultado.
Bomba de Agua de Refrigeración/Camisa
La bomba de agua de refrigeración (o 'agua de camisa') circula agua de camisa a través del motor y tiene dos propósitos. Asegura que el calor se disipe uniformemente a través del motor y la circulación de agua de camisa permite la eliminación del calor generado por el motor.
Tanque de Expansión
El tanque de expansión de agua de camisa (agua de refrigeración) permite la expansión y contracción volumétrica debido al aumento y disminución de la temperatura. Generalmente se instala una alarma de nivel bajo en el tanque de expansión.
Enfriador de Aire de Carga / Intercooler
El aire de carga (aire comprimido) se enfría para aumentar la densidad del aire. El aumento en la densidad significa que hay más oxígeno disponible para la combustión por unidad de volumen. La densidad del aire no debe ser demasiado alta, de lo contrario se formará humedad y ocurrirá corrosión de las partes internas del motor.
Filtro de Respiradero del Cárter
El vapor de aire/aceite se ventila desde el cárter. El aceite del vapor se separa y se drena de nuevo al cárter, el aire se expulsa. La separación del aceite reduce las pérdidas de aceite y disminuye los costos operativos generales.
Turboalimentador
Un turboalimentador comprime aire en el espacio de combustión para generar más potencia. El aire comprimido tiene una mayor masa de aire que el aire ambiente y esto aumenta la cantidad de combustible que se puede quemar eficientemente dentro del espacio de combustión (más aire = más oxígeno para la combustión). Aumentar la cantidad de combustible que se quema eficientemente tiene un efecto correspondiente sobre la salida de potencia del motor (la salida de potencia aumenta) y así se puede obtener una mayor relación potencia-peso para un motor equipado con un turboalimentador en comparación con uno sin él.
Eje de Transmisión
El eje de transmisión conecta el motor con el receptor de potencia previsto. Normalmente, se instalará una caja de cambios o embrague como intermediario; esto permite un mayor control de cómo se utiliza la potencia del motor.
Descarga de Escape
Después de la turbina de gas de escape del turboalimentador, el gas de escape se descarga y expulsa a la atmósfera.
Volante
Un volante almacena energía rotacional y resiste cambios en la velocidad de rotación. Esencialmente, un volante es un disco de metal pesado que suaviza los ciclos de combustión del motor. La cantidad de energía almacenada en el volante es proporcional al cuadrado de su velocidad de rotación.
Bloque del Motor / Bloque de Cilindros
El bloque del motor alberga los pistones, bielas y cilindros del motor. Los canales dentro del bloque se utilizan para distribuir agua de camisa para el enfriamiento.
Arrancador
El arrancador es un dispositivo utilizado para rotar el cigüeñal del motor al recibir una señal de arranque. No es posible arrancar el motor sin el arrancador ya que el motor debe estar en movimiento antes de la inyección de combustible. Los arrancadores son típicamente operados eléctricamente (motor de arranque) o neumáticamente (arrancador de aire).
Cárter/Depósito de Aceite de Lubricación
El aceite de lubricación se almacena en el cárter/depósito de aceite.
Tapa del Balancín
La tapa del balancín encierra los balancines. Es necesario encerrarlos ya que son lubricados por salpicadura y operan a velocidades relativamente altas.
Generador
El generador convierte la potencia mecánica del motor de combustión (motor primario) en energía eléctrica. La potencia mecánica se transfiere desde el eje de transmisión del motor a un rotor dentro del generador. El rotor del generador gira dentro del estator, lo que provoca que se induzca corriente eléctrica en el estator (inducción electromagnética). El estator está conectado a un circuito externo para que la energía eléctrica pueda ser despachada. Los generadores industriales medianos y grandes utilizan tres fases eléctricas.
Filtro de Aire
Se evita que las partículas extrañas entren en el espacio de combustión y el compresor del turboalimentador mediante filtros. Es esencial que los filtros de aire se cambien periódicamente, ya que un filtro sucio privará al motor del oxígeno necesario que requiere para la combustión; por lo tanto, se producirá una reducción en la eficiencia del motor y, en casos extremos, el motor se detendrá.
Tanque de Combustible
Muchos generadores diésel se venden como unidades empaquetadas. Las unidades empaquetadas vienen con toda la maquinaria que necesitan para operar. Para facilitar la instalación, el tanque de combustible a menudo se monta directamente debajo del motor principal.
Monitoreo de Temperatura de Cojinetes
Las temperaturas del aceite lubricante de los cojinetes se monitorean en tiempo real usando sensores de temperatura. Si un cojinete comienza a sobrecalentarse, la temperatura del aceite lubricante del cojinete también aumentará, y el personal será alertado por una alarma.
Instrumentación
La electrónica está instalada en casi todos los motores diésel modernos. Los sensores de flujo, temperatura, presión, velocidad y nivel envían datos a una unidad de control del motor (ECU) y un sistema de monitoreo por computadora. Las alarmas, apagados y bucles de retroalimentación, todos operan basados en los datos que reciben de estos sensores.
Bomba de Aceite de Lubricación
El aceite de lubricación se circula mediante la bomba de aceite de lubricación. La presión del aceite será típicamente de 3-4 bar (43-58 psi) cuando el motor está operando. Una presión de aceite baja activará una alarma de presión de aceite baja. Una presión de aceite muy baja ('baja baja') causará que el motor se apague. IMPORTANTE - algunos generadores de emergencia se consideran 'sacrificables' y operarán hasta que ya no puedan operar ('funcionamiento hasta la destrucción'). La lógica para esta decisión de descomposición se relaciona con los efectos que ocurrirían si el generador se apagara durante una emergencia, por ejemplo, si una planta requiere que las bombas de refrigeración permanezcan en servicio por razones de seguridad, pero el generador se apaga provocando una explosión resultante de la planta, esto no es deseado. Por esta razón, a veces el generador se configurará para ser sacrificado (componente sacrificable); la misma configuración se utiliza a menudo para las bombas de aceite de lubricación de turbinas de vapor (se elimina el relé de temperatura de sobrecarga del motor).
Enfriador de Agua de Camisa
El agua de camisa se enfría usando dos intercambiadores de calor de tipo carcasa y tubo. El calor se rechaza a un circuito de refrigeración externo.
Recursos Adicionales
https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_generator