專利名稱：高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置的制作方法
高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于高海拔地域發(fā)電作業(yè)的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)高海拔地區(qū)幅員遼闊，包括西藏、青海、新疆、云南、貴州、四川等地，占據(jù)全國(guó)版圖的相當(dāng)大一部分。全國(guó)海拔2 0 0 Om以上的地區(qū)占33%，而平均海拔40 0 0 m 以上的青藏高原面積達(dá)2 2 0 2 30萬(wàn)(km2 )，約占全國(guó)面積達(dá)2 2 % 2 3%之多。特別是西部開發(fā)以來(lái)，高原地區(qū)的人口、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、交通迅速發(fā)達(dá)。因此，這些地區(qū)的電力供應(yīng)越來(lái)越顯不足，加之近些年來(lái)自然災(zāi)害頻繁，野外工程施工及抗災(zāi)搶險(xiǎn)地段遠(yuǎn)離供電線路，需要臨時(shí)或應(yīng)急供電的機(jī)會(huì)也不斷增多。目前，絕大多數(shù)以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的發(fā)電設(shè)備，其動(dòng)力是通過(guò)燃料油與空氣混合燃燒，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來(lái)提供。但是，由于高海拔地區(qū)空氣稀薄，大氣壓低，僅靠?jī)?nèi)燃機(jī)工作缸內(nèi)吸氣行程由負(fù)壓自然吸入的空氣量，遠(yuǎn)不能達(dá)到燃油燃燒所需要的設(shè)計(jì)供氧量，而內(nèi)燃機(jī)燃油噴射并不減少，其功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到內(nèi)燃機(jī)的額定功率，而且有三分之一左右的燃油因缺氧不能完全燃燒而變?yōu)闊熖寂懦?。?jù)試驗(yàn)調(diào)查，在海拔1000米以上時(shí)，每增高1000米，內(nèi)燃機(jī)功率會(huì)降低10%，當(dāng)海拔4000米時(shí)， 內(nèi)燃機(jī)功率的下降將達(dá)30%左右，嚴(yán)重影響內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；而且由于燃料燃燒不充分，造成燃料很大的浪費(fèi)，并容易在氣缸內(nèi)形成積炭，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)不能正常工作，甚至帶來(lái)內(nèi)燃機(jī)的損壞。另外，內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中存在大量的燃料轉(zhuǎn)化為煙碳，對(duì)周圍大氣的污染嚴(yán)重。目前，針對(duì)高原地區(qū)的特殊環(huán)境條件，現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有解決這一問(wèn)題的有效措施。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地補(bǔ)償和提高內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備的輸出功率、減少無(wú)功損耗，節(jié)約能源，利于環(huán)境保護(hù)的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是該功率補(bǔ)償裝置是由空氣濾清器、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、油水分離器、高壓儲(chǔ)氣罐組成，其中，空氣濾清器通過(guò)輸氣管線與電動(dòng)空氣壓縮機(jī)連接，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)通過(guò)高壓輸氣管依次與油水分離器、高壓儲(chǔ)氣罐連接，高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)高壓輸氣管連接有用于和發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器及進(jìn)氣管連接的三通管，三通管的一端設(shè)有單向閥，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電源輸入端通過(guò)電纜與發(fā)電設(shè)備的電力輸出端連接。
所述高壓儲(chǔ)氣罐出氣口部位的高壓輸氣管上設(shè)有用于補(bǔ)償氣體通斷控制的氣體電磁閥，氣體電磁閥的直流電源導(dǎo)線與發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)開關(guān)連接，并在所述直流電源導(dǎo)線上串接有真空壓力開關(guān)。
所述電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電源電纜上串接有用于自動(dòng)控制電動(dòng)空氣壓縮機(jī)啟停的氣體壓力開關(guān)，該氣體壓力開關(guān)的氣壓控制端與高壓儲(chǔ)氣罐連通。
所述高壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸線連接有數(shù)字顯示ο
按照上述方案制成的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，能夠有效地保證發(fā)電設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)吸氧充足，使其輸出功率達(dá)到額定功率的95%以上；并能使燃油在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)充分燃燒，由此消除燃料的浪費(fèi)，提高燃料的利用率，節(jié)約能源，凈化尾氣排放， 避免大氣污染，利于環(huán)境保護(hù)。而且，該功率補(bǔ)償裝置安裝方便，其工作啟停能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制。另外，該功率補(bǔ)償裝置能耗低，其耗能不超過(guò)發(fā)電設(shè)備總功率的5 %。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本發(fā)明的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，該裝置安裝在內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備的底座上，是由空氣濾清器1、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2、油水分離器3、高壓儲(chǔ)氣罐5組成，其中，空氣濾清器1通過(guò)輸氣管線與電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2連接，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2通過(guò)高壓輸氣管依次與油水分離器3、高壓儲(chǔ)氣罐5連接，高壓儲(chǔ)氣罐5通過(guò)高壓輸氣管連接有用于和內(nèi)燃機(jī)7的空氣濾清器10及進(jìn)氣管連接的三通管8，三通管8的一端設(shè)有單向閥9，設(shè)置單向閥9，既不影響內(nèi)燃機(jī)7的空氣濾清器10進(jìn)氣，又可防止功率補(bǔ)償裝置補(bǔ)償壓縮氣體的泄露。所述電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2的電源輸入端通過(guò)電纜16與內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備的電力輸出端連接，并在電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2的電源電纜16上串接有與高壓儲(chǔ)氣罐5連通的空氣壓力開關(guān)15，該空氣壓力開關(guān)15的氣壓控制端可與高壓儲(chǔ)氣罐5的進(jìn)氣管4連通，用于自動(dòng)控制電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2的啟停，當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)的壓力低于設(shè)定下限值時(shí)，空氣壓力開關(guān)15 自動(dòng)閉合接通電源，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2開始工作，向高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)補(bǔ)充壓縮空氣；當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)的壓力高于設(shè)定上限值時(shí)，空氣壓力開關(guān)15自動(dòng)切斷電源，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2 停止工作。在高壓儲(chǔ)氣罐5出氣口部位的高壓輸氣管上設(shè)有用于補(bǔ)償氣體通斷控制的氣體電磁閥6，氣體電磁閥6的直流電源導(dǎo)線11與內(nèi)燃機(jī)7的啟動(dòng)開關(guān)連接，并在所述直流電源導(dǎo)線11上串接有真空壓力開關(guān)12。氣體電磁閥6在內(nèi)燃機(jī)7的啟動(dòng)開關(guān)的控制下與內(nèi)燃機(jī)7同時(shí)啟閉，氣體電磁閥6同時(shí)由真空壓力開關(guān)12控制其直流電源線路的通斷，當(dāng)發(fā)電作業(yè)的環(huán)境大氣壓力低于真空壓力開關(guān)12的設(shè)定壓力時(shí)，真空壓力開關(guān)12則自動(dòng)閉合，接通氣體電磁閥6的直流電源線路，氣體電磁閥6隨之打開，此時(shí)功率補(bǔ)償裝置即向內(nèi)燃機(jī)7 的進(jìn)氣管補(bǔ)償空氣，保證內(nèi)燃機(jī)7內(nèi)的燃料充分燃燒，輸出功率達(dá)到內(nèi)燃機(jī)7設(shè)計(jì)的額定功率。當(dāng)發(fā)電作業(yè)的環(huán)境大氣壓力高于真空壓力開關(guān)12的設(shè)定壓力時(shí)，真空壓力開關(guān)12則自動(dòng)斷開，氣體電磁閥6隨之關(guān)閉，該功率補(bǔ)償裝置即停止向內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)7的進(jìn)氣管補(bǔ)償空氣，內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)7以平原工作狀態(tài)運(yùn)行。在高壓儲(chǔ)氣罐5上設(shè)有壓力傳感器14，壓力傳感器14通過(guò)信號(hào)傳輸線連接有數(shù)字顯示器13，數(shù)字顯示器14可安裝在發(fā)電設(shè)備的控制柜內(nèi)，以供發(fā)電操作人員觀察監(jiān)視高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)的氣體壓力。本案中的空氣濾清器1、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2、油水分離器3、高壓儲(chǔ)氣罐5以及所用閥件和開關(guān)等，均可在市場(chǎng)上直接購(gòu)置，其結(jié)構(gòu)不再贅述。
工作原理本裝置中設(shè)置的空氣壓縮機(jī)2是壓縮空氣的發(fā)生裝置，它是氣源補(bǔ)償供給的主體，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2在工作過(guò)程中，要吸進(jìn)大量的空氣，因此，在電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2的進(jìn)氣道中通過(guò)輸氣管線連接有空氣濾清器1，通過(guò)空氣濾清器1，可使電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2吸入過(guò)濾凈化后的空氣，再通過(guò)油水分離器3，分離并去除壓縮空氣中的塵、水、油霧后，進(jìn)入高壓儲(chǔ)氣罐5，并通過(guò)氣體電磁閥6的啟閉，向內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行氣源輸送，實(shí)現(xiàn)功率損失補(bǔ)償?shù)哪康?。本發(fā)明的功率補(bǔ)償裝置在使用時(shí)，可將該裝置安裝在內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備的底座上，將所述三通管8連接在內(nèi)燃機(jī)7的空氣濾清器10的出氣口與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管之間，并將電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2的電源輸入端通過(guò)電纜16與發(fā)電設(shè)備的電力輸出端連接。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備在高原地域進(jìn)行發(fā)電作業(yè)時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)7的啟動(dòng)開關(guān)打開的同時(shí)，氣體電磁閥6的電源也隨之接通，當(dāng)環(huán)境氣壓高于設(shè)定壓力值時(shí)，則真空壓力開關(guān)12處于斷開狀態(tài)， 氣體電磁閥6也隨之處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)，所述功率補(bǔ)償裝置停止運(yùn)行；當(dāng)環(huán)境氣壓低于設(shè)定壓力值時(shí)，則真空壓力開關(guān)12自動(dòng)閉合，氣體電磁閥6由其電源線路接通而打開，高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)的壓縮空氣向內(nèi)燃機(jī)7補(bǔ)償高壓空氣，從而保證內(nèi)燃機(jī)7的輸出功率達(dá)到額定功率。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)儲(chǔ)存的氣體壓力低于設(shè)定下限值時(shí)，空氣壓力開關(guān)15自動(dòng)閉合接通電源，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2開始工作，向高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)補(bǔ)充壓縮空氣；當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐5內(nèi)的壓力高于設(shè)定上限值時(shí)，空氣壓力開關(guān)15自動(dòng)切斷電源，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)2停止工作。因此，所述功率補(bǔ)償裝置的工作啟停全部處于自動(dòng)控制狀態(tài)，無(wú)需人工操作，使用十分方便。 而且其自身消耗功率很少，僅為內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備消耗總功率的5 %左右。
權(quán)利要求
1.一種高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，其特征在于該功率補(bǔ)償裝置是由空氣濾清器、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、油水分離器、高壓儲(chǔ)氣罐組成，其中，空氣濾清器通過(guò)輸氣管線與電動(dòng)空氣壓縮機(jī)連接，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)通過(guò)高壓輸氣管依次與油水分離器、高壓儲(chǔ)氣罐連接，高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)高壓輸氣管連接有用于和發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器及進(jìn)氣管連接的三通管，三通管的一端設(shè)有單向閥，電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電源輸入端通過(guò)電纜與發(fā)電設(shè)備的電力輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，其特征在于所述高壓儲(chǔ)氣罐出氣口部位的高壓輸氣管上設(shè)有用于補(bǔ)償氣體通斷控制的氣體電磁閥，氣體電磁閥的直流電源導(dǎo)線與發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)開關(guān)連接，并在所述直流電源導(dǎo)線上串接有真空壓力開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，其特征在于所述電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的電源電纜上串接有用于自動(dòng)控制電動(dòng)空氣壓縮機(jī)啟停的氣體壓力開關(guān)， 該氣體壓力開關(guān)的氣壓控制端與高壓儲(chǔ)氣罐連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，其特征在于所述高壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)信號(hào)傳輸線連接有數(shù)字顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備功率補(bǔ)償裝置，是由安裝在內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備底座上的空氣濾清器、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、油水分離器、高壓儲(chǔ)氣罐組成，其中，高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)高壓輸氣管連接有用于和發(fā)電設(shè)備內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器及進(jìn)氣管連接的三通管，并在高壓儲(chǔ)氣罐出氣口部位的高壓輸氣管上設(shè)有用于補(bǔ)償氣體通斷控制的氣體電磁閥。該車通過(guò)功率補(bǔ)償裝置的設(shè)置，能夠有效地保證發(fā)電設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)吸氧充足，使其輸出功率達(dá)到額定功率的95%以上；并能使燃油在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)充分燃燒，由此消除燃料的浪費(fèi)，提高了燃料的利用率，節(jié)約能源，凈化尾氣排放，避免大氣污染，利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)F02B63/04GK102536448SQ20121000302
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者孫健軍 申請(qǐng)人:河南宜和城保裝備科技實(shí)業(yè)有限公司