冷却系统中的空气、蒸气和水一起循环,使冷却能力下降,水泵的泵水量减小,并造成冷却系统内的压力不稳定和防冻液的不断消耗。
很多柴油发电机的冷却系统(如道依茨BFM1013柴油发电机冷却机构)采用的是永久式封闭冷却机构,这是因为这些柴油发电机是强化机型,体积小、容量大。因此,普通闭式冷却机构已无法满足冷却需要,因为水气不能分离,会造成:1、冷却系统中发生气阻,冷却效果和循环强度减少,无法满足冷却需要;2、冷却机构内的氧化腐蚀和机械剥蚀(穴蚀)日渐引起人们的重视;3、广泛操作防冻液,冷却水的消耗和浓缩太严重。为此,永久性的水冷却封闭装置就应运而生,且操作日渐广泛。柴油发电机补液箱的用途是:1、把冷却系统变成了一个永久性的封闭装置,避免了空气不断进入,减小了冷却机构的内部的氧化腐蚀。2、使冷却装置中的水气分离,使压力处于稳定状态,从而增大了水泵的泵水量和减少了水泵及水套内部的气穴腐蚀(穴蚀)。3、避免了防锈水的消耗,保持冷却装置的液位不变。
整体式补液箱如图所示。在闭式冷却装置中,蒸气混在水中不能分离,散热器盖上的阀门虽然能调节冷却机构内的压力,但在调整过程中需要放掉一部分蒸气(水),又放进一部分空气。这时,冷却系统中的空气、蒸气和水一起循环,使冷却能力下降,水泵的泵水量降低,并造成冷却机构内的压力不稳定和防冻液的不断消耗。在水套和散热器的上部,容易积存空气和蒸气的地方用水管与补液箱连接,使空气和蒸气不再直接排出,而是被引导到补液箱内与水分离。此时,蒸气冷凝为水后又通过进水管进入水泵的进水口,使水泵的进水口处保持较高的水压,增大泵水量。而积存在补注箱内的空气,得到了冷却,不再受热膨胀。故而,补液箱成为冷却装置内压力上升的缓冲器和膨胀空间,使机构压力保持稳定。
柴油发电机气穴腐蚀是由于气穴(气泡)的出现而引起的。气穴产生较严重的地方是离心水泵的进水口处(冷却机构压力较低的地方)。这些气泡使水泵的泵水量下降,并在金属表面附近破裂时放出热量和能量,同时对金属进行化学腐蚀和机械剥蚀。久而久之,使金属表面发生麻点和穴孔,这种现象被称为穴蚀。
为预防气穴和气穴腐蚀的产生,多采用下列举措:1、水泵进水口处保持过高的压力,即利用补液箱的补充水管进水;2、进水口处通过面积尽可能大一些,使进水流速不要过高并保持一定压力;3、水泵的进水口和出水口之间加平衡孔连通,使叶轮进水处的汽化压力过高,预防气泡的发生。