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高原环境对机电产品的影响

JIONS 2019-08-21 17:53:14

低气压的影响 
内燃机的燃烧恶化、功率显著下降,油耗增加。 
  
内燃机工作容积是固定的,由于空气密度随海拔变化,进入发动机气缸的空气充量也发生变化。对自然吸气的柴油机,若油泵的供油量不变,则进入气缸的燃油得不到充分燃烧,使排烟变浓,排温升高,燃烧室零件过热,导致功率下降,经济指标变坏。   根据现场测试表明,海拔每升高1000m 内燃机出力平均下降9%~13%,油耗增加6%左右。 
  
在海拔2700m的龙羊峡水电站工地,有工程机械和运输机械420辆, 功率损失达37%。国产装载机,只能在海拔2800m的工地上勉强使用, 在海拔3300m的工地上不能使用。某厂生产的ZL30装载机在海拔3000m的工地作业时,铲斗的举升能力减少50%;某厂生产的CX-80机车, 在西宁地区能拉350吨的货车,但到海拔3173m的锡铁山只能勉强拉2节。 
内燃机冷却系统工作条件恶化 
  
随着海拔高度增加,大气压力下降,冷却水沸点也随之降低,不同海拔的水的沸点见表2 
不同海拔高度水的沸点 海拔高度(m) 
                  0 1000 2000 3000 4000 
冷却水沸点() 100 96.6 93.3 90.0 86.9 
   
海拔每升高1000m,水的沸点下降3.3℃左右。   

据高原地区工作的司机反映,内燃机,尤其是柴油机,冷却水经常“开锅”,解决的办法是停机冷却或放去热水,添加冷却水,前者误工误时,后者,因高原地区水源缺,水质差而存在矛盾。由于高原空气密度减少,虽然冷却风扇的体积流量不变,但重量流量却大为降低了,海拔每升高1000m,重量风量下降8%, 实际上降低了风扇的冷却效果和冷却水箱的散热效果。而内燃机由于高原燃烧不良, 排温升高,零件热负荷增加,如散热不良会使工作不正常,特别是冷却发动机, 其最大功率受热负荷的限制, 当冷却强度不足时, 排温剧增, 热负荷过高, 甚至产生拉缸现象。 
  
以上两点,对于起重机、汽车起重机、施工机械、载重汽车、打桩机械等以柴油机、内燃机为动力的机械产品均存在着这样的问题。

空气压缩机排气温度增高 
  
由于海拔高度的升高,大气压力降低使重量排气量减少,其数值为海拔每升高1000m,平均减少11%12%,而容积排气量也随海拔升高而减少, 海拔每升高1000m,平均减少2%~3%。由此而造成随着海拔高度的升高, 压缩机的排气温度增高。

影响低压电器的分断能力 
  
由于海拔升高,空气密度降低,空气散热能力减弱,当触头在分断电流时,介质恢复强度降低,电弧较难熄灭,容易引起电弧重燃,因而燃弧时间延长,触头寿命缩短。 
  
高原空气稀薄,散热能力减弱,热继电器动作时间缩短。 

高压电机电晕起始电压降低 
  
由于高原空气稀薄,分子间的距离加大,离子的自由行程加大,因而起晕电压降低。如处于高海拔地区的桥头电厂5#发电机组(2.5kW6.3kV),当电压升到1.7kV时开始听到放电声音,电压升到2.5kV 时开始见到电晕火花, 电压升到3.6kV时就看到很严重的电晕现象,在6.3kV额定电压下, 电晕更严重并有臭氧气味。 
  
此外,低气压会使高压电瓷外绝缘强度降低;影响蓄电池的使用寿命;对直流电机换向和电刷磨损造成影响。


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