惠琦 仇攀 于站雨 罗高亮 李洋
青海万立建设有限公司 810001
摘要：在高海拔、高寒地区冬季寒冷缺氧，输电线路施工设备油路系统结蜡，以及供电系统放电能力大大降低，设备难以启动，使用传统喷灯、明火或启动液预热助燃存在极大的安全隐患，造成现场施工效率低和设备损坏等现象。研制暖机设备风力系统将大功率柴油燃烧系统柴油燃烧的大量热量吹出，对其他设备进行暖热，目前暖机设备已经在我公司承建的德令哈（托素）～海西I、II回750千伏线路工程Ⅱ标段中成功应用，解决了施工现场牵张设备、吊车以及配套其他设备在高寒地区的着车问题，实现了设备的快速暖机启动，确保输电线路冬季施工的顺利实施。
关键词：高原高寒；启动困难；暖机设备；燃烧系统；预热系统
Abstract: In high-altitude and high-cold areas, it is cold and hypoxic in winter, and the oil circuit system of the transmission line construction equipment is waxed, and the discharge capacity of the power supply system is greatly reduced. The equipment is difficult to start. The use of traditional blowtorches, open flames or starter fluid to preheat and support combustion has great Potential safety hazards, resulting in low efficiency of on-site construction and equipment damage. Developed a warm-up equipment wind system to blow out a large amount of heat from the diesel combustion of the high-power diesel combustion system to warm up other equipment. At present, the warm-up equipment has been built in Delingha (Tuosu) ~ Haixi I and II. The successful application of the 750 kV line project solved the problem of dragging equipment, cranes and other supporting equipment on the construction site in the alpine region, realizing the rapid warm-up start of the equipment, and ensuring the smooth implementation of the winter construction of the transmission line.Key words:High and cold plateau; start-up difficulty; warm-up equipment; combustion system; preheating system.
0前言
目前在高海拔、高寒地区冬季寒冷缺氧，输电线路施工设备油路系统结蜡，以及供电系统放电能力大大降低，设备通常难以启动，严重影响了冬季高海拔、高寒地区的施工效率。在现场冬季油路结蜡时通常采用喷灯或是使用柴火烘烤柴油箱，明火加热设备油路存在极大的安全隐患，同时对设备的其他部件造成损伤，严重影响设备的使用安全和使用寿命。另外，现场也根据需要加注了负号柴油或是安装了汽车专用暖机设备，但是效果不佳，仍然存在结蜡打不着车的现象。
根据目前施工现场存在的施工难题，开展一种用于高海拔、高寒地区电力施工装备的暖机设备研制与应用，解决线路施工中牵张设备、吊车以及配套其他设备在高寒地区的着车问题，实现设备的快速暖机启动，确保输电线路建设在高海拔、高寒地区冬季施工的顺利实施。
1高寒地区暖机设备的工作原理
高寒地区暖机设备主要由风力系统、电力预热系统、电控系统、主架体、和行走机构主成。风力系统有一个进风口和出风口，其工作原理是使空气达到循环的效果，进风口吸入冷空气通过空气加热器加热之后将热风通过风机将大量的热空气吹出，由导向筒对热空气流进行导向从而对其他设备进行暖热，电力预热系统主要完成对暖风设备的油路进行预热，确保在高寒地区暖风设备的正常启动。电控系统主要完成对暖风设备的预热温度进行合理的控制，确保其安全着车运行。主架体主要用于对各部件进行固定和保护，行走机构能实现暖机设备的短距离转场。
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2高寒地区暖机设备的结构及功能研究
研究暖机设备主要产生热风对其他设备的供油系统与电力系统进行加热，暖机设备主要由主架体、柴油燃烧系统、电力预热系统、风力系统、电控系统以及行走机构等部分组成。
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（1）柴油燃烧系统研究
设计暖机设备为直燃式，暖机设备可使用柴油或煤油燃烧，将燃油直接经高压雾化后输送至燃烧室，再由点火装置点燃将换热器加热的一种形式，热量再经冷风吹出，形成热风。直燃式燃油暖机设备为大功率设备，燃油直接燃烧，转化效率高，热效率高，经过换热器转化为热气后由于大功率风机吹出，实现施工设备的快速预热和启动。
（2）发电机系统研究
发电机作为暖机设备的主要组成部分，其发电能力、尾气管理至关重要，在高原地区发电机效率低，发电机发电功率与暖风机功率、预热系统功率的匹配问题；尾气作为直接热源可对柴油箱、油路系统进行预热，合理可靠的发电机尾气管理对柴油系统的启动燃烧很重要，所以需要对发电机的功率匹配和尾气管理进行研究设计。综合各项数据之后选用发电机功率为1.8KW，最大持续工作时间大于6h。
（3）柴油燃烧系统研究：
柴油作为暖机设备的主要热量转化源，柴油的可靠、高效、稳定的燃烧是暖机设备的重要功能，柴油燃烧系统主要包括柴油箱、高压泵、点火装置、电控组件以及换热器等部分组成。
设计柴油高压泵与风机同轴连接，高压泵高压油由电磁阀控制，暖机设备启动后首先对高压泵喷出雾化柴油，点火装置的高压电火花将柴油和空气混合物点燃，整个燃烧在换热器的燃烧室内完成。电控组件主要完成高压泵的喷油控制、风机的启动时间控制以及换热器内部的温度传感控制等。
（4）柴油预热系统研究：
暖机设备作为电力施工装备的辅助启动设备，其在高海拔、高寒地区的启动性能直接关系到设备的适用性，柴油预热系统的可靠性是暖机设备启动性能的关键。项目研究在柴油预热系统上设计发电机尾气预热装置与电力预热装置，确保暖机设备在高寒地区的顺利启动。
（5）热量集热罩的设计研究：
由于电力设备在野外施工现场，现场多风、低温，如果暖机设备出口热风直接吹向施工设备存在热量快速流失和易烧伤设备线路、管路等部件。因此需要对暖机设备制作的热风进行集中管理，研究设计集热罩将电力施工设备的发动机、柴油系统部分封闭在一个罩子内，热风通过设计管路进入集热罩，集热罩内温度快速升高，将电力施工设备动力部分预热，短时间内即可顺利启动设备。
3主要部件选型计算
3.1暖风机的选型计算
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3.3主架体选型计算
考虑暖风机及发电机各部件的承重及可靠的固定，底架采用方管焊接而成，根据所需的承重计算方管的规格。
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经过轻度校核后，选用30X30Xδ1.5的方管强度满足使用要求。
4现场应用
该暖机设备的研制主要是用于对青海等高原地区冬季户外作业的大型设备的油箱及其管路进行加热，解决由于温度较低柴油结蜡的问题，该设备研制出后立即投放现场进行试用，以便于提早发现问题并及时的改进。
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5结语
通过开展输电线路高原高寒地区暖机设备的研究与应用，研究出一种解决高寒地区现场施工设备的起动难题，研究成果体积小、重量轻，便于现场运输的暖机设备，该设备能在短时间内对目标物体进行加热，热效率较高，能有效解决高原地区冬季设备柴油结蜡的情况。且该设备可用于高寒地区的局部空间内的取暖，有效改善高寒地区的作业情况，对高寒地区机械设备的研究具有借鉴意义。
参考文献
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