冷卻系統中的空氣、蒸氣和水一起循環,使冷卻能力下降,水泵的泵水量減小,并造成冷卻系統內的壓力不穩定和防凍液的不斷消耗。
很多柴油發電機的冷卻系統(如道依茨BFM1013柴油發電機冷卻機構)采用的是永久式封閉冷卻機構,這是因為這些柴油發電機是強化機型,體積小、容量大。因此,普通閉式冷卻機構已無法滿足冷卻需要,因為水氣不能分離,會造成:1、冷卻系統中發生氣阻,冷卻效果和循環強度減少,無法滿足冷卻需要;2、冷卻機構內的氧化腐蝕和機械剝蝕(穴蝕)日漸引起人們的重視;3、廣泛操作防凍液,冷卻水的消耗和濃縮太嚴重。為此,永久性的水冷卻封閉裝置就應運而生,且操作日漸廣泛。柴油發電機補液箱的用途是:1、把冷卻系統變成了一個永久性的封閉裝置,避免了空氣不斷進入,減小了冷卻機構的內部的氧化腐蝕。2、使冷卻裝置中的水氣分離,使壓力處于穩定狀態,從而增大了水泵的泵水量和減少了水泵及水套內部的氣穴腐蝕(穴蝕)。3、避免了防銹水的消耗,保持冷卻裝置的液位不變。
整體式補液箱如圖所示。在閉式冷卻裝置中,蒸氣混在水中不能分離,散熱器蓋上的閥門雖然能調節冷卻機構內的壓力,但在調整過程中需要放掉一部分蒸氣(水),又放進一部分空氣。這時,冷卻系統中的空氣、蒸氣和水一起循環,使冷卻能力下降,水泵的泵水量降低,并造成冷卻機構內的壓力不穩定和防凍液的不斷消耗。在水套和散熱器的上部,容易積存空氣和蒸氣的地方用水管與補液箱連接,使空氣和蒸氣不再直接排出,而是被引導到補液箱內與水分離。此時,蒸氣冷凝為水后又通過進水管進入水泵的進水口,使水泵的進水口處保持較高的水壓,增大泵水量。而積存在補注箱內的空氣,得到了冷卻,不再受熱膨脹。故而,補液箱成為冷卻裝置內壓力上升的緩沖器和膨脹空間,使機構壓力保持穩定。
柴油發電機氣穴腐蝕是由于氣穴(氣泡)的出現而引起的。氣穴產生較嚴重的地方是離心水泵的進水口處(冷卻機構壓力較低的地方)。這些氣泡使水泵的泵水量下降,并在金屬表面附近破裂時放出熱量和能量,同時對金屬進行化學腐蝕和機械剝蝕。久而久之,使金屬表面發生麻點和穴孔,這種現象被稱為穴蝕。
為預防氣穴和氣穴腐蝕的產生,多采用下列舉措:1、水泵進水口處保持過高的壓力,即利用補液箱的補充水管進水;2、進水口處通過面積盡可能大一些,使進水流速不要過高并保持一定壓力;3、水泵的進水口和出水口之間加平衡孔連通,使葉輪進水處的汽化壓力過高,預防氣泡的發生。