Gázmotoros egység:


A gázmotoros egység alapja egy a "GANZSET" által a megrendelésünkre készített BAG-20 berendezés. Ez a következő egységekből épül fel:
  1.  Generátor,
  2.  Motor,
  3.  Vezérlőszekrény

bmelab_18_03.gif

1. Gázmotor


A WISCON TOTAL TM27 típusú gázmotor főbb műszaki adatai:

  • Teljesítmény:                        24,6 kW
  • Fordulatszám:                        1500 ford/perc
  • Hengerek, száma-elhelyezés                4L
  • Henger átmérője x löket                91 mm x 103.2 mm
  • Hengerek űrtartalma                    2,68 liter
  • Szárazsúly                        253 kg
  • Gáznyomás a nyomáscsökkentő előtt        1-2 bar
  • Gáznyomás a nyomáscsökkentő után        25-50 mbar
  • Üzemanyag fogyasztás                82 kW
  • Olajfogyasztás                    max. 0,05 liter/óra
  • Hűtőfolyadék térfogata (motor):            3,6 liter
  • Hűtőfolyadék térfogata (motor+hűtő):        kb. 12 liter
  • Hűtőfolyadék max. hőmérséklete            100 °C
  • Motorolaj tulajdonságai:                MIL-L-2104E
  • Motorolaj szükséglet:                    6,7 liter
  • Motorolaj max. hőmérséklete            120 °C
  • Minimum olajnyomás                0,5 bar
  • Maximum olajnyomás                2,8-4,1 bar
  • Elektromos rendszer feszültsége            12 V
  • Akkumulátor teljesítmény (min)            110 Ah
  • Szabványok                        BS 5514, ISO 3046

2. Generátor


    A MARELLI CX IM B3 180M típusú asszinkron generátor főbb műszaki adatai:

  • Teljesítmény:            26,4 kW
  • Fordulatszám:            1500 ford/perc
  • Pólusok száma:        4
  • Feszültség:            400 V
  • Frekvencia:            50 Hz
  • Szigetelés            „H” osztály
  •  Védettség            IP21
  • Szabvány            IEC 34.1, VDE 0530


3. Vezérlőszekrény


A szekrényben elhelyezett elektronikus vezérlés végzi az áramfejlesztő üzem alatti felügyeletét, és szolgáltatja a működési paramétereket a kezelő részére. A vezérlőszekrény kialakítása olyan, hogy a kezelés és a leolvasás valamennyi szerve a készülék előlapján helyezkedik el. A működtető elemek a szekrény belsejében kaptak helyet: a védelmi biztosítók, a generátorvédő főkapcsoló, stb.


4. A kialakított laboratóriumi gázmotoros mérő rendszer:


A BAG-20-as egységet a BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszékének Laboratóriumába telepítettük (1. ábra). A telepítésnél cél volt mind a kutatási mind az oktatási igényeknek megfelelő kialakítás. A gázmotor gázellátását a laboratóriumban rendelkezésre álló földgázhálózatról oldottuk meg, viszont lehetőség van a korábbiakban kialakított gázkeverő rendszerhez történő csatlakoztatásra is.
A gázmotor indítására két lehetőség adott; indító motoros (generátoros), illetve a frekvencia váltós üzemmód.
Indító motoros indítás esetén az indítás gomb megnyomása esetén az indító motor gyorsítja fel a gázmotort kb. 760 1/perces fordulatig ahol nyit a gázszelep illetve bekapcsol a gyújtás. A motor továbbgyorsulva eléri a szinkronnak megfelelő 1500 1/perces fordulatszámot, ekkor bekapcsol a frekvenciaváltó és féküzemben a fékelektronika közbeiktatásával egy speciális fékellenálláson keresztül a környezetnek leadja a keletkező hőt, miközben szabályozza és állandó értéken tartja a fordulatszámot.
Generátoros indítás esetén a gázmotor indítását a frekvenciaváltó által meghajtott generátor végzi, mint aszinkron motor. Amikor a motor eléri a kb. 760 1/perces fordulatszámot a kapcsoló szekrény engedélyezi a gázszelep nyitását és a gyújtást. Miután a gázmotor felgyorsul az 1500 1/perces fordulatszámra a generátor rendeltetésszerűen elkezd villamos áramot termelni, a frekvenciaváltó pedig a fékelektronika közbeiktatásával szabályozza és állandó értéken tartja a fordulatszámot.

bmelab_18_01.gif

1. ábra. A gázmotoros mérőrendszer elvi felépítése

 A különböző gázkeverékekkel végrehajtandó mérések céljából mind a gáz, mind a levegő belépéseknél kialakítottunk bekeverő illetve mintavevő helyeket. A gáz oldalon a belépő vezeték elején helyezkedik el egy csatlakozó pont ahol pl. CO2-ot lehet bekeverni a rendelkezésre álló földgázhoz. A csővezetékbe beépítettünk egy a keveréket homogenizáló- turbinát ami nagymértékben javítja a földgáz és a bekevert gáz egyenletes elkeveredését. A levegő-tüzelőgáz keverőbe történő belépés előtt lévő mintavevő helyen lehet a keverékből mintát vételezni a gázösszetétel meghatározása céljából.
Levegő oldalon a levegőszűrő előtt lehet a belépő levegőhöz gázokat, elsősorban O2-t keverni. A keverék homogenitásáról a levegőszűrő gondoskodik. A levegő szűrő után került kialakításra a mintavevő hely a kialakult keverék összetételének vizsgálatára. Az egyszerűbb ellenőrzés céljából a gázmotor mellé telepítettük az O2 mérő műszert.
A motor kétkörös hűtőrendszerrel van szerelve. A motor hőcserélőiben (motor blokk, olajhűtő, kipufogógáz hőcserélő) azaz a belső körben keringetett glykolos hűtőközeg által felvett hő elvitelére egy folyadék–víz hőcserélő áll rendelkezésre. A 2. ábrán láthatóan minden hőcserélő előtt és után kialakításra került egy-egy hőmérsékletmérő hely.

 
bmelab_18_02.gif

2. ábra. A gázmotor hűtőrendszere és a kialakított mérési helyek

A kipufogógázok összetételének mérésére a közös kipufogócsőben alakítottuk ki a mérőhelyet. A kipufogó rendszert a laborban rendelkezésre álló kéménybe csatlakoztattuk.