Introdução
Este é um modelo 3D de um Gerador a Diesel.
Anotações do Modelo 3D
Gerador a Diesel de Emergência (EDG)
Um gerador a diesel de emergência fornece energia elétrica para uma instalação durante um apagão. O barramento do gerador de emergência é geralmente isolado do barramento principal. A energia é distribuída para cargas elétricas classificadas como 'críticas' para as operações da planta. Por exemplo, cargas críticas frequentemente incluem bombas de resfriamento, ventiladores de resfriamento e válvulas de processo. Ao contrário do barramento principal, apenas algumas máquinas estão conectadas ao barramento de emergência, por exemplo, 1 de 2 bombas conectadas, não 2 de 2; isso reduz a carga no gerador e, consequentemente, o tamanho necessário em kW. Para garantir que o gerador seja autônomo, ele é equipado com seu próprio sistema de partida (ar ou elétrico) e seu próprio tanque de combustível.
Filtro de Óleo de Lubrificação
O óleo de lubrificação é continuamente filtrado para evitar que partículas estranhas danifiquem as partes internas do motor (camisas dos cilindros, anéis de pistão etc.).
Filtro de Combustível
O combustível é filtrado para evitar que partículas incombustíveis entrem na câmara de combustão; essas partículas podem corroer partes do motor e bloquear os orifícios de pulverização dos injetores de combustível (alterando o padrão de pulverização e causando uma redução na eficiência do motor). Um filtro sujo pode levar o motor a ficar sem combustível, resultando em parada do motor.
Bomba de Água de Resfriamento/Jaqueta
A bomba de água de resfriamento (ou 'água de jaqueta') circula a água de jaqueta através do motor e tem dois propósitos. Ela garante que o calor seja dissipado uniformemente pelo motor e a circulação da água de jaqueta permite a remoção do calor gerado pelo motor.
Tanque de Expansão
O tanque de expansão de água de jaqueta (água de resfriamento) permite a expansão e contração volumétrica devido ao aumento e diminuição da temperatura. Um alarme de baixo nível é geralmente instalado no tanque de expansão.
Resfriador de Ar de Carga / Intercooler
O ar de carga (ar comprimido) é resfriado para aumentar a densidade do ar. O aumento da densidade significa que há mais oxigênio disponível para combustão por unidade de volume. A densidade do ar não deve ser muito alta, caso contrário, a umidade se formará e ocorrerá corrosão das partes internas do motor.
Filtro do Respiro do Cárter
O vapor de ar/óleo é ventilado do cárter. O óleo do vapor é separado e drenado de volta para o cárter, enquanto o ar é expelido. A separação do óleo reduz as perdas de óleo e diminui os custos operacionais gerais.
Turboalimentador
Um turboalimentador comprime o ar na câmara de combustão para gerar mais potência. O ar comprimido tem uma massa de ar maior do que o ar ambiente e isso aumenta a quantidade de combustível que pode ser queimada eficientemente dentro da câmara de combustão (mais ar = mais oxigênio para combustão). Aumentar a quantidade de combustível que é queimada eficientemente tem um efeito correspondente sobre a potência de saída do motor (a potência de saída aumenta) e, assim, uma maior relação potência-peso pode ser obtida para um motor equipado com um turboalimentador em comparação com um sem.
Eixo de Transmissão
O eixo de transmissão conecta o motor ao destinatário de potência pretendido. Normalmente, uma caixa de câmbio ou embreagem será instalada como intermediário; isso permite maior controle de como a potência do motor é utilizada.
Descarga de Escape
Após a turbina de escape do turboalimentador, o gás de escape é descarregado e expelido para a atmosfera.
Volante
Um volante armazena energia rotacional e resiste a mudanças na velocidade de rotação. Essencialmente, um volante é um disco de metal pesado que suaviza os ciclos de combustão do motor. A quantidade de energia armazenada no volante é proporcional ao quadrado de sua velocidade de rotação.
Bloco do Motor / Bloco de Cilindros
O bloco do motor abriga os pistões, bielas e cilindros do motor. Canais dentro do bloco são usados para distribuir água de jaqueta para resfriamento.
Motor de Partida
O motor de partida é um dispositivo usado para girar o virabrequim do motor ao receber um sinal de partida. Não é possível iniciar o motor sem o motor de partida, pois o motor deve estar em movimento antes da injeção de combustível. Os motores de partida são tipicamente operados eletricamente (motor de partida) ou pneumaticamente (motor de partida a ar).
Cárter/Reservatório de Óleo de Lubrificação
O óleo de lubrificação é armazenado no cárter/reservatório de óleo.
Tampa do Braço Oscilante
A tampa do braço oscilante envolve os braços oscilantes. É necessário envolvê-los, pois são lubrificados por salpico e operam em velocidades relativamente altas.
Gerador
O gerador converte a potência mecânica do motor de combustão (motor primário) em energia elétrica. A potência mecânica é transferida do eixo de transmissão do motor para um rotor dentro do gerador. O rotor do gerador gira dentro do estator, o que faz com que a corrente elétrica seja induzida no estator (indução eletromagnética). O estator é conectado a um circuito externo para que a energia elétrica possa ser distribuída. Geradores industriais médios e grandes usam três fases elétricas.
Filtro de Ar
Partículas estranhas são impedidas de entrar na câmara de combustão e no compressor do turboalimentador por filtros. É essencial que os filtros de ar sejam trocados periodicamente, pois um filtro sujo privará o motor do oxigênio necessário para a combustão; assim, ocorrerá uma redução na eficiência do motor e, em casos extremos, o motor parará.
Tanque de Combustível
Muitos geradores a diesel são vendidos como unidades de pacote. Unidades de pacote vêm com toda a maquinaria necessária para operar. Para facilitar a instalação, o tanque de combustível é frequentemente montado diretamente abaixo do motor principal.
Monitoramento de Temperatura de Rolamentos
As temperaturas do óleo lubrificante dos rolamentos são monitoradas em tempo real usando sensores de temperatura. Se um rolamento começar a superaquecer, a temperatura do óleo lubrificante do rolamento também aumentará, e o pessoal será alertado por um alarme.
Instrumentação
Eletrônicos são instalados em quase todos os motores a diesel modernos. Sensores de fluxo, temperatura, pressão, velocidade e nível alimentam dados para uma unidade de controle do motor (ECU) e sistema de monitoramento por computador. Alarmes, desligamentos e loops de feedback, todos operam com base nos dados que recebem desses sensores.
Bomba de Óleo de Lubrificação
O óleo de lubrificação é circulado pela bomba de óleo de lubrificação. A pressão do óleo será tipicamente de 3-4 bar (43-58 psi) quando o motor estiver operando. Uma baixa pressão de óleo levará a um alarme de baixa pressão de óleo. Uma pressão de óleo muito baixa ('baixa baixa') fará com que o motor desligue. IMPORTANTE – alguns geradores de emergência são considerados 'sacrificiais' e operarão até que não possam mais operar ('correr até a destruição'). A lógica para essa decisão de quebra está relacionada aos efeitos que ocorreriam caso o gerador desligasse durante uma emergência, por exemplo, se uma planta requer que bombas de resfriamento permaneçam em serviço por razões de segurança, mas o gerador desliga levando a uma explosão resultante da planta, isso não é desejado. Por essa razão, às vezes o gerador será configurado para ser sacrificado (componente sacrificial); a mesma configuração é frequentemente usada para bombas de óleo de lubrificação de turbinas a vapor (o relé de temperatura de sobrecarga do motor é removido).
Resfriador de Água de Jaqueta
A água de jaqueta é resfriada usando dois trocadores de calor do tipo casco e tubo. O calor é rejeitado para um circuito de resfriamento externo.
Recursos Adicionais
https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_generator