船舶发电机测试用大型盐水缸负载设计与制造探讨
总结型盐水缸及其电极板组设计要和事项类似功率消耗型盐水缸装置研究、设计、制造与应用提供参考。
关键词盐水缸；电极板组；设计与制造引言船舶发电机组进行系泊试验必须用到功率可调节。
目前各船厂使用假主要有湿式和干式两种。
湿式盐水缸虽然有稳定性略差、精确较低及不适应航行试验等问题但其制造维护成低、功率围、操作简便等优仍被各船厂广泛使用。
广新海事重工股份有限公司满足新型功率电推船试验要行研制新型气压控制式6 000 k型盐水缸测试装置。
测试装置相比传统机械闸门控制式或电极板升降式盐水缸具有操作简便、电流波动、动化程高且建造成低、性能穩定、免维护有定推广价值。
测试装置组成与功能介绍测试装置由3盐水缸（阻性）、3台可调电抗器（感性）、测量记录仪表与动控制系统四部分组成能模拟出系泊试验发电机测试规所要各种工况和特性以供船用柴油发电机组、应急发电机组、轴带发电机等进行单机并机测试各项稳态瞬态特性试验并可实记录电压、电流、功率、功率因数、频率、瞬电压波形、反应调整、调速率等参数以供分析研究和检验用。
3盐水缸设计方案盐水缸采用全动气压控制式每盐水缸长方柱形结构用钢板分隔上下两缸下缸侧用钢板隔出长条形通道使下缸底部与上缸底部连通。
打开加气电磁阀下缸上部加入压缩空气使下缸水长条形通道进入上缸上缸水位升高固定上缸电极板组浸水面积增、电极板电阻变连接电极板组发电机电流上升、功率增。
反打开放气电磁阀放出下缸上部空气上缸水长条形通道流回下缸电极板组浸水面积减发电机功率因而降低。
盐水缸结构示图见图。
测量仪表测出电极板组消耗实电流功率值与按发电机试验设定电流功率值进行对比控制系统根据对比结动打开或关闭下缸加气电磁阀或放气电磁阀从而使盐水缸电流功率动保持设定电流功率控制围。
测量仪表测出装置实功率因数值与设定功率因数值进行对比控制系统根据对比结动控制可调电抗器电机正或反从而使功率因数动保持设定值允许围。
电极板组由多片长方形不锈钢薄板按等距离平行排列方式组成（如图电极板组所示）总片数3整数倍；片与片用绝缘棒相支撑并结成整体再用绝缘板通横梁吊挂固定上缸。
电极片按B顺序分3组并形成三相“△”接法等效电阻。
三相用铜母排电控柜电动断路器和电缆连接到船上发电机配电柜。
电极板组设计要和事项（）电极板采用耐腐蚀不锈钢亚光板不能用铜板、钢板、镀锌板等材；（）电极板正方形或长方形薄板板面平直无弯曲凹陷变形板边无毛刺、披风；（3）电极板厚取5 ～5 太厚成增加、太薄则容易变形；（）极板四角及钻孔用两端带螺孔聚四氟乙烯绝缘棒（塑王）板匀支撑并相锁紧形成整体防止变形或通电产生震动；（5）极板距般取00～0太则盐水缸体积也要增造成成上升；则不利盐水流动和散热并可能盐水浓高极板产生爆溅现象；（6）极板边缘与缸壁距离般取极板距～3倍太则极板对地放电增加影响三相电流平衡太则盐水缸容积利用率降低；（7）电极板组上沿应略低盐水缸高水位以便充分利用极板；（8）3组极板并可装配采用不锈钢板焊接而成方形以避免铜母排接口氧化；（9）铜母排流能力计算必须采用高温参数并留有足够裕缸面部分是立式安装以减轻热蒸汽影响。
式电极组消耗功率（）；电极所加电压有效值即发电机相电压（v）；电极板宽（）；电极板高（）；电极板距（）；电极板组数即板数3；盐水电阻率（Ω）。
公式忽略了交流电频率、平板电容、盐水流速及温等因素影响。
3电极板组计算公式使用方法上述公式电极组设计校验盐水缸功率容量用也可设计程根据功率容量初步计算电极板尺寸或组数（极板数量）。
根据常温水电阻率（般5～00Ω取50 Ω）及电极板尺寸、、及电压等基数据计算水工况下盐水缸满水功率容量；计算得到值应盐水缸设计功率容量x5%左右如偏差较则要进行电极板设计参数调整；根据公式计算盐水缸设计功率容量x盐水电阻率按表出对应盐水浓；再根据满水容积计算出功率加盐量和各功率段加盐量。
5提高盐水缸功率稳定性技术措施（）利用膜片式气用电磁阀开关迅捷特设置测量仪表上下限围尽量取窄使压缩空气充放调节更短可达到控制功率波动≤%水平甚至更低；（）降低上下缸调节水流涌动对电极板影响电极板片布置方向应与长条形通道垂直使水流涌动对各电极板影响相；（3）防止盐水沸腾以及盐水浓不匀造成功率波动可增加使工作水循环散热冷却系统（冷却水塔）控制盐水温≤65℃保证不沸腾并使盐水浓匀；（）根据测试功率计算要盐水浓估算加盐量不因加盐导致工作水量太少加剧功率波动。
6改善三相电流不平衡问题技术措施（）由边缘两片（相边缘片）和（相边缘片）外表面没有相对电极故、相电流B相电流造成三相不平衡可加部分和片宽增加宽按计得；（）缸体严格接地并上缸壁涂布较厚耐热环氧树脂以降低三相电流不平衡。
7结束语由干式技术发展有些船厂新增测试装置倾向更稳定新型干式装置。
但盐水缸式投成比干式低得多如我司研制成功6 000 k盐水缸式投成只有国干式价格半套可节省投近300万元。
项目设计、制造克了传统旧式盐水缸诸多缺陷年多以使用其性能稳定、操作方便有较高济效益对盐水缸研究、设计、制造、应用有定参考价值。