中文名 | RTG變速柴油發(fā)電機節(jié)能技術(shù) | 外文名 | Energy saving technology of RTG variable speed diesel generator |
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發(fā)布時間 | 2013-11-26 |
柴油發(fā)電機節(jié)油的最初設(shè)想來源于柴油發(fā)動機負載特性。柴油發(fā)動機的使用特性主要有負載特性、速度特性和調(diào)速特性。圖l為6135Q車用柴油機的負載特性(與試驗用柴油機特性類似)。從圖中可以看出,在相同負載功率下,轉(zhuǎn)速為1200r/min時的耗油率低于1800r/min時的耗油。
與單純使用超級電容儲存釋放能量等其他節(jié)能方案相比,該變速柴油機節(jié)能方法直接以負載變化對柴油機進行調(diào)節(jié),最大化節(jié)省了柴油機的能量消耗。
這套新的能量轉(zhuǎn)換控制裝置完成試驗室試驗后,交通部節(jié)能檢測中心對該裝置進行了現(xiàn)場測試,記錄了100%負載的試驗過程和節(jié)油數(shù)據(jù)。在20min內(nèi)起升、下放35t重箱5次,耗油僅2.8L。
在廣州港南沙集裝箱碼頭進行的RTG現(xiàn)場模擬試驗證明,在生產(chǎn)效率相同的情況下,1h耗油為:
20英尺集裝箱提吊10次,原耗油16.5L,采用新的控制裝置耗油8L,節(jié)油率50%;
40英尺集裝箱提吊10次,原耗油18L,采用新的控制裝置耗油11L,節(jié)油率接近40%。
本次試驗使用的集裝箱RTG為進口新設(shè)備,配備卡特柴油機。在此種情況下,試驗結(jié)果還是很鼓舞人心的。該系統(tǒng)可用于改造現(xiàn)有RTG,也可安裝在新造RTG上。它將不僅僅適用于集裝箱RTG,在所有具備類似工況的起重機械上均可以采用。2100433B
輪胎式集裝箱門式起重機(簡稱RTG)所裝備的發(fā)動機采用發(fā)電用柴油機而非工業(yè)用柴油發(fā)動機,只有怠速和全速兩種速度。柴油發(fā)電機組的功率是按起吊重箱最大過載能力設(shè)計的,使得發(fā)電機組在起吊空箱、轉(zhuǎn)場等輕負荷情況下,柴油機依然保持全速運行,產(chǎn)生的能量不能完全用盡,其多余能量只能消耗在電阻上。
RTG的節(jié)能減排技術(shù)改造方案有“油改電”、電動RTG、超大容量電容組、增加待機柴油發(fā)電機組等幾種方式?!坝透碾姟狈桨父脑斐杀敬?,對電網(wǎng)擴容有很高要求,并且限制了RTG的靈活性;電動RTG方案是油電混合動力方案,在堆場作業(yè)時,采用地面導(dǎo)軌或滑觸線路由市電供電,該方案改造難度大,且轉(zhuǎn)場操作復(fù)雜;采用超大容量電容組可節(jié)油12%~30%,但因其改造成本大,使得性價比不高;增加待機柴油發(fā)電機組方案,有數(shù)據(jù)顯示可節(jié)約23%的燃油,但其對主機組的頻繁起停將使主發(fā)電機的故障率大大增加。
變速柴油發(fā)電機節(jié)能技術(shù)是一種既不改變RTG的靈活性,又能從根本上節(jié)省燃油、降低排放的技術(shù),其主要裝置為變速柴油發(fā)電機,包括設(shè)有全程(從怠速到全速)調(diào)速器的柴油機和與之同軸連接的同步發(fā)電機。由能量轉(zhuǎn)換裝置將發(fā)電機發(fā)出的交流電(從低頻低壓到額定頻率額定電壓)轉(zhuǎn)變成可利用的直流電能,并通過對負載所需的實際功率的檢測以及直流儲能和緩沖單元,控制該系統(tǒng)輸出電源的電壓和頻率符合負載的要求,從而實現(xiàn)油量與負載的全程匹配。
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柴油發(fā)電機組價格要看發(fā)電機組功率,品牌,配置!柴油發(fā)電機品牌眾多,機組功率范圍廣,機組配置多樣。所以柴油發(fā)電機價格也有很大的差異!
1000KW柴油發(fā)電機組 當(dāng)前價: 609500 元/臺
港口RTG一般采用300~600kW主柴油發(fā)電機組供電,只要處于工作狀態(tài),無論是否起吊集裝箱,發(fā)電機組都處于運行狀態(tài)。某堆場統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:該種設(shè)備平均每月運行400h,而空載運行近200h,空載率約為50%。即使在非空載工況下,RTG也僅在重箱起升過程中需要提供額定功率,幾乎90%的運行時間處于輕負荷狀態(tài)。而柴油發(fā)動機不能跟隨負荷的大小改變供油量,時常處于“大馬拉小車”狀態(tài)。
分析柴油機的負載特性不難發(fā)現(xiàn),獨特的工作特點和負荷狀態(tài),為RTG的使用提供了節(jié)約油耗的可能,即給柴油發(fā)電機組調(diào)速,使柴油機組可以根據(jù)負載的變化而改變柴油機組的轉(zhuǎn)速,達到節(jié)油的目的。
改變柴油發(fā)電機組轉(zhuǎn)速,意味著發(fā)電機發(fā)出電的頻率和電壓不能達到用電設(shè)備的額定要求。在我國的電力系統(tǒng)中,工頻交流電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz,對于一般柴油發(fā)電機組,要求拖動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速基本恒定,因為同步發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和交流電頻率之間保持嚴格不變的關(guān)系特點。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化,將導(dǎo)致發(fā)電機輸出頻率和電壓不能滿足用電設(shè)備工況 。
為使輸出的電壓和頻率滿足RTG用電要求,就需要增加一套逆變電路。
柴油機低速運轉(zhuǎn)時發(fā)出的電足以支持RTG除起升以外的所有用電(如照明、空調(diào)、行走等)需要外,還會有富余的電量,這些富余的能量一般通過電阻消耗掉。為了不浪費這些電能,本技術(shù)方案選用一組儲能元件將其收集起來,同時收集的還有下放箱子時勢能轉(zhuǎn)換的電能,用于補償提升重箱時使用。當(dāng)系統(tǒng)判斷到負載增加時,自動將柴油機調(diào)速到所需轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速,令發(fā)電機發(fā)出足夠的電來完成起升重箱的任務(wù)。
變速柴油機節(jié)能方案直接以負載變化實現(xiàn)柴油機調(diào)節(jié),最大化節(jié)省了柴油機消耗,同時采用電力電子開關(guān)器件實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,傳遞效率很高,從整體的觀點考慮系統(tǒng),實現(xiàn)了控制過程的效率的最優(yōu)化。
能量轉(zhuǎn)換器的作用是不管柴油機轉(zhuǎn)速如何(即使是怠速),同步發(fā)電機發(fā)出的低頻率低壓電也能通過能量變換器泵升至滿足用電設(shè)備可使用的額定電壓額定頻率要求的電源。實現(xiàn)手段為:通過電力電子設(shè)備將非工頻交流電整流和對發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩進行控制,負載的變化引起的直流母線的功率的變化,該功率變化動態(tài)地提供了柴油機組供油量的調(diào)節(jié)信號,油量供給執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)信號調(diào)節(jié)油門大小,從而實現(xiàn)燃油的最優(yōu)控制。
外加的超級電容主要用于能量緩沖。
該控制模式實現(xiàn)了油量同負載的全程匹配。改變以往RTG發(fā)電機組在輕負荷狀態(tài)時仍工作于全速狀況下造成的高耗油的狀況。
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1RTG動力系統(tǒng)及能耗情況輪胎式集裝箱龍門起重機(Rubber Tyred Gantry Crane,RTG)是集裝箱碼頭堆場的主要集裝箱裝卸設(shè)備,因其轉(zhuǎn)場靈活、調(diào)度便捷等優(yōu)點而備受集裝箱碼頭青睞。RTG的功率配備必須滿足其最大負荷(過載)能力的功率需求,目前普遍使用的總質(zhì)量為40.5t的RTG(最高堆6層集裝箱,最大伸距達7層集裝箱)需配置功率為400kW左右的發(fā)電機組,其
維修變速箱,變速箱的維修,自動變速箱故障維修
前兆一:掛檔困難
很多開手動擋的人,在掛擋的時候,喜歡一腳剎車、一腳離合然后進行掛檔,但如果發(fā)現(xiàn)掛入一檔之后,踩下離合就無法進行掛檔,不管是向上換擋還是向下?lián)Q擋都出現(xiàn)困難,這時候其實就已經(jīng)表示變速箱出現(xiàn)了一定的問題。這很可能是變速箱油不足以及粘度不足,離合器聯(lián)動出現(xiàn)問題。
前兆二:換擋時間過長或過短
一般來說,自動變速箱都是有特定的換擋轉(zhuǎn)速和車速,如果發(fā)現(xiàn)換擋時間突然過長或者過短,這就意味著變速箱的傳動比不成比例了,同時會感覺發(fā)動機的轉(zhuǎn)速過高,情況更甚者是變速箱不進行換擋,這都說明變速箱出了問題。
就拿江鈴汽車新推出的那款中型SUV馭勝S350來說,它匹配的是來自采埃孚的6AT變速器,這款6AT變速器成熟穩(wěn)定,具有多種駕駛模式。如果在行駛過程中發(fā)現(xiàn)其自動換擋時間過長或過短,甚至是不換擋了,這就說明變數(shù)箱除了問題,要及時送修。
不過馭勝S350的這款來自采埃孚的6AT變速箱,技術(shù)純熟,質(zhì)量靠譜,一般來說不會出現(xiàn)以上這種情況。需要提醒的是,馭勝S350的變速箱油可以免維護哦。
前兆三:出現(xiàn)異味
當(dāng)你在開車時或是啟動汽車時聞到變速箱內(nèi)有燒糊的異味傳出,那就要當(dāng)心了,這很可能是因為變速箱過熱導(dǎo)致的。因為變速箱各零部件的配合都是需要潤滑的,如果傳動液不足的情況就有可能出現(xiàn)變速箱過熱著火,當(dāng)然也有可能是變速箱油有洩漏或臟污,需要更換了。
前兆四:噪音過大
當(dāng)車輛處于空擋或者換擋的時候,變速箱內(nèi)發(fā)出的奇怪聲音,這時候也意味著變速箱存在問題了,一輛好好的車總不可能無緣無故的響吧,這一般都是倒檔齒輪或軸承磨損,車主應(yīng)該盡早更換。
前兆五:變速箱滑檔
正常來說,變速箱在運轉(zhuǎn)時,如果汽車靜止,變速箱檔位應(yīng)該停在你指定的檔位,或者計算機指定的維持一定轉(zhuǎn)速范圍的檔位,直到您或電腦啟動換檔。
但是速箱齒輪自動滑檔,汽車可以自發(fā)地從驅(qū)動檔位跳出,轉(zhuǎn)到空檔上。這時候車主就要小心,應(yīng)該及時到車發(fā)發(fā)或者4S店進行維修。
前兆六:車輛打滑或沖擊
如果掛上D檔或R檔車子不走,或者車子反應(yīng)很遲緩后沖擊,或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高但車速卻很慢,就意味著變速箱內(nèi)部的機械傳動部分出了問題。
作為汽車傳動系統(tǒng)的主要組成部分,變速箱的好壞關(guān)系到汽車怠速停車、低速或高速行駛、加速、減速、爬坡和倒車等性能,所以一定要養(yǎng)護好。當(dāng)你的愛車出現(xiàn)以上這些前兆的時候,千萬要引起重視,否則等到變速箱出現(xiàn)故障,不僅要送修,還會對駕駛的安全性造成威脅。所以,還是以前預(yù)防,及時保養(yǎng)的好。
溫馨提醒:自動變速箱一旦出現(xiàn)故障,車主要及時將其送修,如出現(xiàn)變速箱有故障時,如果車主并未在意繼續(xù)使用車輛,最后可能會導(dǎo)致車輛不走車,甚至整個變速箱報廢。因此,變速箱一旦出現(xiàn)故障,一定要及時將其送往正規(guī)的自動變速箱維修廠進行維修,以免因小失大。
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變速器分類
有級式變速器是使用最廣的一種。它采用齒輪傳動,具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同,有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器(行星齒輪變速器)兩種。轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔,在重型貨車用的組合式變速器中,則有更多檔位。所謂變速器檔數(shù)即指其前進檔位數(shù)。
無級變速是指可以連續(xù)獲得變速范圍內(nèi)任何傳動比的變速系統(tǒng)。通過無級變速可以得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器(VDT-CVT)。
綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器,其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)作無級變化,目前應(yīng)用較多。
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1、掛D/R檔沖擊,行駛沖擊:行駛過程中車輛換擋沖擊也是自動變速箱常見故障現(xiàn)象,這有可能由于變速箱過臟,導(dǎo)致閥體卡滯引起。
2、入檔無反應(yīng):掛D或R檔,松開剎車后,車輛并不動。這種情況多是由于輸入軸或者倒檔離合器損壞,或者D/R制動器損壞造成。
3、變速箱打滑,加速無力:汽車在行駛過程中,加油門提速過程有發(fā)動機空轉(zhuǎn)的聲音,車子速度沒有提升,感覺整個車子無力,這種現(xiàn)象多數(shù)是由于離合器片有燒損引起。
4、變速箱異響:車輛行駛過程中,變速箱位置有異常響聲,這種現(xiàn)象多數(shù)是由于零件磨損過大引起,或者是安裝變速箱不到位引起。
5、變速箱漏油:變速箱殼體或者油底殼處有油滲出,原因有多種,一般為密封件老化,密封不良造成?;蛘咧圃旃に嚥苛荚斐蓺んw沙眼。
6、變速箱進水:變速箱因外部原因造成進水,導(dǎo)致變速箱工作不正常,這樣可能是由于水箱竄油,或車輛泡過水,由變速箱透氣孔進入。
7、變速箱鎖檔保護:鎖檔---電腦無法正??刂茣r啟動的特殊模式(失效保護)。具體表現(xiàn)為不能正常切換檔位,此種故障是由于變速箱輸入、輸出信號不正?;蛘哂性旧砉收霞熬€路不良導(dǎo)致,有時也會有變速箱電腦和其他系統(tǒng)電腦的通信故障導(dǎo)致。
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