Introduction
Ceci est un modèle 3D d'un Générateur Diesel.
Annotations du Modèle 3D
Générateur Diesel d'Urgence (EDG)
Un générateur diesel d'urgence fournit de l'énergie électrique à une installation lors d'une panne de courant. Le tableau de distribution du générateur d'urgence est généralement isolé du tableau principal. L'énergie est distribuée aux charges électriques classées comme 'critiques' pour les opérations de l'usine. Par exemple, les charges critiques incluent souvent les pompes de refroidissement, les ventilateurs de refroidissement et les vannes de processus. Contrairement au tableau principal, seule une partie des machines est connectée au tableau d'urgence, par exemple 1 des 2 pompes connectées, pas 2 sur 2 ; cela réduit la charge sur le générateur, et par conséquent sa taille en kW requise. Pour garantir que le générateur est autonome, il est équipé de ses propres moyens de démarrage (air ou électrique) et de son propre réservoir de carburant.
Filtre à Huile de Lubrification
L'huile de lubrification est continuellement filtrée pour empêcher les particules étrangères d'endommager les pièces internes du moteur (chemises de cylindre, segments de piston, etc.).
Filtre à Carburant
Le carburant est filtré pour empêcher les particules incombustibles d'entrer dans la chambre de combustion ; ces particules peuvent corroder les pièces du moteur et obstruer les orifices des injecteurs de carburant (modifiant le schéma de pulvérisation et provoquant une réduction de l'efficacité du moteur). Un filtre encrassé peut entraîner une privation de carburant du moteur, et le moteur calera en conséquence.
Pompe à Eau de Refroidissement/de Chemise
La pompe à eau de refroidissement (ou 'eau de chemise') fait circuler l'eau de chemise à travers le moteur et a deux objectifs. Elle assure une dissipation uniforme de la chaleur à travers le moteur et la circulation de l'eau de chemise permet l'élimination de la chaleur générée par le moteur.
Réservoir d'Expansion
Le réservoir d'expansion de l'eau de chemise (eau de refroidissement) permet l'expansion et la contraction volumétriques dues à l'augmentation et à la diminution de la température. Une alarme de bas niveau est généralement installée sur le réservoir d'expansion.
Refroidisseur d'Air de Suralimentation / Intercooler
L'air de suralimentation (air comprimé) est refroidi afin d'augmenter la densité de l'air. L'augmentation de la densité signifie qu'il y a plus d'oxygène disponible pour la combustion par unité de volume. La densité de l'air ne doit pas être trop élevée sinon de l'humidité se formera et la corrosion des pièces internes du moteur se produira.
Filtre de Reniflard de Carter
Le mélange air/huile est évacué du carter. L'huile du mélange est séparée et renvoyée au carter, l'air est expulsé. La séparation de l'huile réduit les pertes d'huile et diminue les coûts de fonctionnement globaux.
Turbocompresseur
Un turbocompresseur comprime l'air dans la chambre de combustion afin de générer plus de puissance. L'air comprimé a une masse d'air plus importante que l'air ambiant et cela augmente la quantité de carburant qui peut être brûlée efficacement dans la chambre de combustion (plus d'air = plus d'oxygène pour la combustion). L'augmentation de la quantité de carburant brûlée efficacement a un effet correspondant sur la puissance de sortie du moteur (la puissance de sortie augmente) et ainsi un rapport puissance/poids plus élevé peut être obtenu pour un moteur équipé d'un turbocompresseur par rapport à un moteur sans.
Arbre de Transmission
L'arbre de transmission relie le moteur au récepteur de puissance prévu. Normalement, une boîte de vitesses ou un embrayage sera installé en tant qu'intermédiaire ; cela permet un meilleur contrôle de l'utilisation de la puissance du moteur.
Échappement
Après la turbine à gaz d'échappement du turbocompresseur, le gaz d'échappement est évacué et expulsé dans l'atmosphère.
Volant d'Inertie
Un volant d'inertie stocke l'énergie de rotation et résiste aux changements de vitesse de rotation. Essentiellement, un volant d'inertie est un disque métallique lourd qui lisse les cycles de combustion du moteur. La quantité d'énergie stockée dans le volant d'inertie est proportionnelle au carré de sa vitesse de rotation.
Bloc Moteur / Bloc Cylindres
Le bloc moteur abrite les pistons, les bielles et les cylindres du moteur. Des canaux à l'intérieur du bloc sont utilisés pour distribuer l'eau de chemise pour le refroidissement.
Démarreur
Le démarreur est un dispositif utilisé pour faire tourner le vilebrequin du moteur lors de la réception d'un signal de démarrage. Il n'est pas possible de démarrer le moteur sans le démarreur car le moteur doit être en mouvement avant l'injection de carburant. Les démarreurs sont généralement actionnés électriquement (moteur de démarreur) ou pneumatiquement (démarreur à air).
Carter/Réservoir d'Huile de Lubrification
L'huile de lubrification est stockée dans le carter/réservoir d'huile.
Couvercle de Culbuteur
Le couvercle de culbuteur encase les culbuteurs. Il est nécessaire de les encaser car ils sont lubrifiés par éclaboussures et fonctionnent à des vitesses relativement élevées.
Générateur
Le générateur convertit la puissance mécanique du moteur à combustion (moteur principal) en énergie électrique. La puissance mécanique est transférée de l'arbre de transmission du moteur à un rotor à l'intérieur du générateur. Le rotor du générateur tourne à l'intérieur du stator, ce qui induit un courant électrique dans le stator (induction électromagnétique). Le stator est connecté à un circuit externe pour que l'énergie électrique puisse être distribuée. Les générateurs industriels moyens et grands utilisent trois phases électriques.
Filtre à Air
Les particules étrangères sont empêchées d'entrer dans la chambre de combustion et le compresseur du turbocompresseur par des filtres. Il est essentiel que les filtres à air soient changés périodiquement car un filtre encrassé privera le moteur de l'oxygène nécessaire à la combustion ; ainsi, une réduction de l'efficacité du moteur se produira et dans les cas extrêmes, le moteur calera.
Réservoir de Carburant
De nombreux générateurs diesel sont vendus en tant qu'unités de package. Les unités de package sont livrées avec toutes les machines dont elles ont besoin pour fonctionner. Pour faciliter l'installation, le réservoir de carburant est souvent monté directement sous le moteur principal.
Surveillance de la Température des Paliers
Les températures de l'huile de lubrification des paliers sont surveillées en temps réel à l'aide de capteurs de température. Si un palier commence à surchauffer, la température de l'huile de lubrification du palier augmentera également, et le personnel sera alerté par une alarme.
Instrumentation
Des appareils électroniques sont installés sur presque tous les moteurs diesel modernes. Les capteurs de débit, de température, de pression, de vitesse et de niveau envoient des données à une unité de contrôle du moteur (ECU) et à un système de surveillance informatique. Les alarmes, les arrêts et les boucles de rétroaction fonctionnent tous en fonction des données reçues de ces capteurs.
Pompe à Huile de Lubrification
L'huile de lubrification est circulée par la pompe à huile de lubrification. La pression d'huile sera généralement de 3-4 bars (43-58 psi) lorsque le moteur fonctionne. Une basse pression d'huile déclenchera une alarme de basse pression d'huile. Une très basse pression d'huile ('basse basse') provoquera l'arrêt du moteur. IMPORTANT - certains générateurs d'urgence sont considérés comme 'sacrificiels' et fonctionneront jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus fonctionner ('fonctionner jusqu'à destruction'). La logique de cette décision de panne est liée aux effets qui se produiraient si le générateur s'arrêtait lors d'une urgence, par exemple si une usine nécessite que les pompes de refroidissement restent en service pour des raisons de sécurité, mais que le générateur s'arrête entraînant une explosion de l'usine, cela n'est pas souhaité. Pour cette raison, parfois le générateur sera configuré pour être sacrifié (composant sacrificiel) ; la même configuration est souvent utilisée pour les pompes à huile de lubrification des turbines à vapeur (le relais de température de surcharge du moteur est retiré).
Refroidisseur d'Eau de Chemise
L'eau de chemise est refroidie à l'aide de deux échangeurs de chaleur de type coque et tube. La chaleur est rejetée dans un circuit de refroidissement externe.
Ressources Supplémentaires
https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_generator