新聞主題	油機房的日用型柴發(fā)燃油箱的安裝設計

 

摘要：對于民用建筑中的燃油供給系統，要保證柴油發(fā)電機組安全、正常運行，恰當的油路系統設計是非常關(guān)鍵的，但實(shí)際設計工作中，該系統卻往往被設計人員忽視。其中，日用油箱是柴油發(fā)電機的供油系統重要裝置之一，日用油箱在系統中主要起儲油的作用，也具備散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。本文從組成柴油發(fā)電機組燃油系統的四個(gè)獨立小系統（即卸油、收油、供油和快速泄油系統）入手，結合以往的供油工程的安裝經(jīng)驗，詳細介紹了民用建筑燃油供給系統的油路系統設計。

 

一、日用油箱的制作和安裝要求

 

 

圖1 日用油箱大樣圖

      日用油箱應安裝在容易接近及補給的地方，康明斯公司建議除了自動(dòng)補油系統外，再設置一個(gè)手泵以方便從油箱中抽取燃油。日用油箱通風(fēng)管應設計在系統的至高點(diǎn)，其尺寸至少應與供油管匹配，還應設有防塵裝置。

1、日用油箱及管道安裝步驟

      主油箱安裝的位置很重要，最簡(jiǎn)單的就是把油箱安裝在發(fā)動(dòng)機附近。并使油箱頂部不高于燃油泵進(jìn)口的中心線(xiàn)2尺以上。當主油箱底部低于燃油泵進(jìn)口中心線(xiàn)1米或更低時(shí)，就應安裝一個(gè)輔助油箱（浮子油箱），同時(shí)需要安裝一個(gè)輸油泵將燃油箱或浮子油箱安裝在正好低于燃油泵進(jìn)口中心線(xiàn)的位置上。主油箱的供油管路必須裝有切斷閥，當供油管路出故障時(shí)可以切斷供油。

（1）柴油發(fā)電機組通常設置一個(gè)大容量?jì)τ凸蓿▍⒖紙D2），然后經(jīng)過(guò)輸油管將燃油分布給每一臺柴油發(fā)電機，日用油箱應安裝在容易接近補給的地方，位置應避開(kāi)熱源和振動(dòng)。

（2）回油連接也不能過(guò)高，不能超過(guò)柴油發(fā)電機組的燃油泵的吸提能力，一般保持在 2.5m 高度或以下。

（3）柴油發(fā)電機組常用燃油管采用具有耐油性質(zhì)量較好的含有纖維編織層加強的橡膠軟管或銅管，不允許用鍍鋅管作為輸油管，否則，金屬鋅會(huì )與燃油中的硫產(chǎn)生片狀或 粉狀硫化物，堵住濾清器或噴油嘴，一般也不用鋼管，因為鋼管易于產(chǎn)生工作硬化，導致連接時(shí)發(fā)生破裂。燃油管尺寸取決于燃油泵的入口直徑，至少與入口內徑相 同。如果距離過(guò)遠，管徑應適當增加，除此之外還應考慮柴油變稠，濾器，接頭及減壓閥產(chǎn)生的輸送壓力。

（4）發(fā)電機組供油裝置管道不允許有任何的滲漏，包括運轉或停機時(shí)的滲漏，否則空氣進(jìn)入系統，產(chǎn)生康明斯發(fā)電機組運行不穩定和影響輸出功率。

（5）柴油發(fā)電機組在供油裝置的安裝過(guò)程中，應盡一切努力防止潮氣和灰塵等污染物進(jìn)入。在發(fā)電機組安裝前要擰緊供油裝置的每一個(gè)部件。

2、日用油箱安置時(shí)的注意事項

      柴油發(fā)電機組使用前，應安裝機房環(huán)境對日用油箱進(jìn)行設計（參考圖1），之后進(jìn)行安裝與管路聯(lián)接，注意事項如下：

（1）主油箱加滿(mǎn)燃油后，至少經(jīng)受8小時(shí)沉淀，并放出沉淀物后方可吸入日用油箱內使用，因此主油箱容量應足夠大，且應有兩個(gè)以上交替使用。油口處的阻力不允許超過(guò)所有柴油發(fā)電機組性能數據單上規定的使用干凈濾芯時(shí)的規定值。這個(gè)阻力值是建立在燃油箱裝一半燃油的基礎上。

（2）油箱供油和回油區域應設有帶孔隔板，以減少柴油發(fā)電機組的熱交換；燃油回油管路的連接不應造成柴油發(fā)電機組油管中燃油出現沖擊波。

（3）油箱容量為每小時(shí)最大用油量的3倍~5倍。為了防火要求，不應把日用油箱做得很大。按規定，用于存放柴油的日用油箱不應超過(guò)1m³。

（4）油箱頂部應設呼吸管，呼吸管應伸到室外安全地點(diǎn)。油箱的加油管要深入到油箱的底部，出油管距油箱底部100mm。采用從儲油罐往油箱供油方法時(shí)，油箱必須設回油管。燃油管內徑不應小于8mm（長(cháng)度不大于6mm時(shí)），如油管需要更長(cháng)，則內徑應增至10mm。

（5）油箱應設置液位計，但不宜用玻璃管式液面計；油箱底部應裝排污閥，油箱的進(jìn)出口應裝閥門(mén)。

（6）油箱應有可靠的接地措施，并且要設立單獨的儲油間與發(fā)電機房隔開(kāi)。主油管箱底面對地面傾3-5度，以防止把主油箱內積污吸入日用油箱，同時(shí)易于排出污物。 

3、日用油箱的制作和要求

二、柴油發(fā)電機組燃油系統設計

 

      一燃油是具有揮發(fā)性、易爆炸的燃料，在一定的條件下，具有爆炸的危險。相對而言，柴油閃點(diǎn)最高，便于運輸、儲存，常作為民用建筑柴油發(fā)電機組燃油系統的主要燃料。一個(gè)完整的柴油發(fā)電機組燃油系統，通?？煞譃樾队拖到y、收油系統、供油系統、燃燒裝置及快速泄油系統等。

1、卸油系統

      卸油系統是保證燃油運輸到現場(chǎng)后，迅速順利地轉移到儲油柴油發(fā)電機的油路系統，主要由卸油管線(xiàn)和儲油柴油發(fā)電機等組成。為減小對周?chē)h(huán)境的影響和卸油的方便，儲油柴油發(fā)電機一般采用埋地式油罐。油罐的容量關(guān)系到柴油發(fā)電機組燃油系統能否長(cháng)期穩定的運行，應該結合柴油發(fā)電機耗油量、運輸條件等，根據下式計算確定。

V=n×m/p....................公式（1）

式中：V—儲油罐總容量，單位m³；

p—燃油比重，單位kg/m³；

n—計算儲存天數，對于一般民用建筑，燃料主要靠汽車(chē)運輸到現場(chǎng)，可取n=5d。

m—柴油發(fā)電機日耗油量，單位kg。柴油發(fā)電機日耗油量一般可以根據柴油發(fā)電機產(chǎn)品樣本獲得。如果柴油發(fā)電機樣本中標注的是小時(shí)耗熱量，則可根據燃油熱值和系統工作時(shí)間計算出日耗油量。

      按照上式計算出的油罐體積必須滿(mǎn)足現行規范中油罐，總儲量不應超過(guò)15m³的要求。油罐宜設在便于卸油，且離中間油箱較近的地方。卸油裝置還包括卸油管、快速卸油接頭等。卸油管可采用橡膠軟管，其管徑和卸油接頭規格可根據日常運油柴油發(fā)電機卸油接頭的大小確定。平時(shí)卸油管和卸油接頭應妥善保管。

2、收油系統

      收油系統是指從儲油罐提取燃油并輸送至中間油箱（日用油箱）的管道系統，該系統的主要柴油發(fā)電機有日用油箱、收油泵等。日用油箱體積按保持柴油發(fā)電機2小時(shí)的油量計算，但一般不大于1m³；其數量可結合系統的情況設置。常見(jiàn)的日用油箱管路連接：進(jìn)油管由油泵接來(lái)；排污管用以排除箱內污潰；在油位過(guò)高時(shí)，多余的燃油可經(jīng)溢流管回流至儲油罐，溢流管必須保持不小于3%坡度；快速排油管用以快速排放油箱內的燃油（詳泄油系統）；供油管為燃燒器提供燃料；回油管則由燃燒器接來(lái)。

      收油泵應能將室外油罐內的燃油順利地送入日用油箱，其流量根據收油系統的運行方式確定。對于耗油量較大的柴油發(fā)電機組燃油系統，考慮燃燒器與收油系統同時(shí)運行，油泵流量按照燃燒器耗油量的標準適當放大即可。對于耗油量不大的系統，考慮收油系統間歇運行，油泵流量則需數倍放大。不管采用哪種方式，油泵啟停都應該與油箱內液位控制器聯(lián)動(dòng)。

      油泵的揚程應該考慮沿程阻力損失、動(dòng)能損失及吸入液面與排出液面的高差，如下式：

H=h?-h?+h_ζ+gv²/2....................公式（2）

式中：H—油泵的揚程，米油柱；

h?—油泵中心線(xiàn)與最高排出油位的垂直距離，單位米；

h?—儲油罐最低吸取油位與泵中心的軸線(xiàn)垂直距離，單位米。當最低吸取油位低于泵中心時(shí)，h?為負值。

h_ζ—管道的摩擦阻力。

      油泵入口處應設置油過(guò)濾器。為了便于判斷濾網(wǎng)的堵塞程度，過(guò)濾器出入口需安裝壓力表，方便管理人員根據壓差判斷是否需要清洗過(guò)濾網(wǎng)，以免堵塞。

3、供油系統

      供油系統是從日用油箱中提供燃燒器所需燃油的輸油管線(xiàn)系統。一般采用重力自流的供油方式，即日用油箱安裝在一定高度，通過(guò)重力的作用，燃油直接流到燃燒器處。日用油箱的安裝高度應能滿(mǎn)足燃油在克服管道阻力后燃燒頭油泵吸入壓力的最低要求。一般可用支架或支墩將油箱安裝于要求的高度。

      輸油管道的管徑可由下式求得：

D=2*（q/πv）^½....................公式（3）

式中：q—為燃燒頭每秒耗油量，可由產(chǎn)品樣本獲得；

v一為管道內燃料流速。對于重力自流系統，可取v=0.3m/s。

4、快速泄油系統

      快速泄油系統用以在發(fā)電機房發(fā)生事故時(shí)，快速排出室內日用油箱內的燃油，防止事故擴大。燃油可排放至卸油罐，如果油罐相距太遠，則應該在柴油發(fā)電機房外安全地帶設專(zhuān)用的室外泄油箱。泄油箱的體積按照完全排放日用油箱內燃油量計算?？焖傩褂拖到y一般采用重力自流。為縮短泄油時(shí)間，可適當放大泄油管管徑。泄油管道上的手動(dòng)閥應該安裝在方便操作的地方。

5、注意事項

      對于油路系統的設計，有如下幾點(diǎn)值得注意：

（1）系統的安全性是設計必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。選取發(fā)電機房和儲油罐的位置時(shí)，必須嚴格符合現行防火規范對防火間距的要求。

（2）發(fā)電機房特別是儲油間應該有良好的通風(fēng)措施。對于無(wú)自然通風(fēng)措施的儲油間，應設置機械通風(fēng)系統，其送排風(fēng)機應選擇防爆風(fēng)機。通風(fēng)系統可有效地減小房間內油份濃度，將其控制在遠小于爆炸極限的范圍內，防止事故的發(fā)生。

① 在發(fā)電機房發(fā)生意外事故時(shí)，快速泄油系統能夠在短時(shí)間內將日用油箱的燃油排放到安全地帶，防止事故的擴大。這是柴油發(fā)電機組燃油系統不可或缺的。

② 對于柴油發(fā)電機組，如果日用油箱的容積能滿(mǎn)足運行時(shí)間內的供油量，可用日用油箱兼做儲油柴油發(fā)電機，不設置儲油罐和收油系統。

 

總結：

      為了保障柴油發(fā)電機能夠持續運行，市面上開(kāi)始出現對柴油發(fā)電機的自動(dòng)供油系統，但是現有技術(shù)中的該類(lèi)自動(dòng)供油系統還存在著(zhù)一些缺陷，例如在冬天時(shí)，由于溫度較低，燃油溫度也低，不利于柴油發(fā)電機的運行，而且使用安全性能較差，當柴油發(fā)電機發(fā)生事故燃燒時(shí)，往往無(wú)法自動(dòng)切斷燃油供給，進(jìn)而會(huì )發(fā)生更大的火災事故，給柴油發(fā)電機的使用造成較大的隱患，因此，康明斯重新為用戶(hù)設計了安全性較高的自動(dòng)供油方案。目的在于針對現有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種柴油發(fā)電機的自動(dòng)供油系統自動(dòng)化程度高，延長(cháng)了柴油發(fā)電機的持續運行時(shí)間，能夠充分利用排出的煙氣余熱，對燃油進(jìn)行預熱處理，有利于提高柴油發(fā)電機的運行，具有使用安全性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠避免造成更大的火災事故，實(shí)用性強，具有較高的推廣應用價(jià)值。

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