新聞主題	柴油發(fā)電機排煙管溫度、背壓及直徑尺寸計算

 

摘要：根據康明斯官方給予數據，以康明斯柴油發(fā)電機組（發(fā)動(dòng)機型號KTA50-G3）常載功率1000KW為例，背壓6.8KPa，排煙量234.3m³/分鐘，其排煙溫度在頻率60HZ情況下為529℃；在頻率50HZ情況下為583℃。關(guān)于柴油發(fā)電機排煙系統的具體計算方法，康明斯公司在本文中進(jìn)行了詳細的公示，供于參考。

 

一、排煙系統的計算公式

 

1、煙氣流速（常用數據）

W=25m/s...............................（公式1）

2、煙氣需要的煙囪截面積

F=Vy÷3600÷W...............................（公式2）

式中，Vy——煙氣流量；

F——煙囪截面積m²；

W——煙氣流速，取值25m/s。

根據式（2）計算結果：

單臺柴油發(fā)電機截面積0.1562 m²（計算值）,實(shí)際φ450,截面積0.15896 m²；故選用φ450直徑排煙管。

3、煙氣在煙囪內溫度

（1）煙氣在煙囪內每米高度的降溫

?t=27A÷N^1/2...............................（公式3）

式中，A——修正系數,取A值為0.8；

N——柴油機功率，取值1000KW。

根據式（3）計算結果：

?t=0.68℃/m

（2）煙氣在煙囪內的總降溫

T=?t×H...............................（公式4）

式中，H——垂直煙囪高度，取值132米。

根據式（4）計算結果：

T=89.76℃

（3）煙氣在煙囪出口的溫度

t₁=t₀-?t...............................（公式5）

式中，t₀——煙氣進(jìn)口溫度，取值520℃。

根據式（5）計算結果：

t₁=519.32℃

（4）煙氣平均溫度

t_p=（t₁₊t₀）÷2...............................（公式6）

根據式（6）計算結果：

t_p=519.66℃

（5）煙氣平均密度

ρ_p=ρ₀273÷（273+t_p）...............................（公式7）

式中，ρ₀——標準標態(tài)煙氣密度，取值1.34Kg/m³。

根據式（7）計算結果：

ρ_p=0.4615 Kg/m³

4、煙囪自然抽力

hz=（ρ_1-ρ_p）.（Z₂-Z₁)...............................（公式8）

式中，ρ₁——室外空氣密度1.293Kg/m³；

Ρ_p——煙氣平均密度0.4615 Kg/m³；

Z₂——煙囪頂標高；

Z₁——煙囪底部標高。

根據式（8）計算結果：

hz=109.758 Pa

5、煙囪阻力

（1）煙囪磨檫阻力

?h=λ×（L÷d）×（ρ_p×W²÷2)...............................（公式9）

式中，λ——磨檫阻力系數0.02 ；

L——煙道總長(cháng)，取值144米；

D——煙囪當量直徑，取值0.45；

Ρ_p——煙氣平均密度0.4615Kg/m³；

W——煙氣流速，取值25m/s。

根據式（9）計算結果：

?h=923Pa

（2）90°彎頭阻力

ξ=0.7...............................（公式10）

根據式（10）計算結果：

?h₁=931.56 Pa

（3）阻力合計

根據式（9）、式（10）計算結果：

Σ?h=1854.56Pa

 

二、煙囪制作的技術(shù)要求

 

1、排煙管構造技術(shù)要求說(shuō)明

（1）整條水平及垂直的排煙管道：內壁由SUS316不銹鋼板制成，厚度1.0mm，外壁由SUS304不銹鋼板制成，厚度0.8mm。此厚度適用于≤Ф800mm的煙管，屬于專(zhuān)供柴油發(fā)電機排煙用的預制雙層保溫不銹鋼排煙管。

（2）不銹鋼排煙管須采用單面焊接，雙面成型的焊接工藝（不用焊絲），確保煙囪使用壽命30年，并按照發(fā)電機組廠(chǎng)家所提供的安裝要求進(jìn)行施工。煙管在需要法蘭連接的位置采用Ω卡箍連接，方管采用TFD法蘭連接，并配有耐高溫和氣密的墊片。

（3）垂直排煙管道須采用承托框架，間隔6m左右，作為垂直排煙管道的導向和支承。水平管道須保證3-5‰的斜率。

（4）垂直排煙管的底部須設有清掃口/排污裝置。

（5）每臺設備排煙口配有消音器（由發(fā)電機組廠(chǎng)家自配）。

（6）整條排煙管道須盡量利用樓板、墻體和頂板作支撐，各承托支架必須不能與排煙管道直接接觸。所有承托支架需容許排煙管道膨脹收縮時(shí)所引起的相應位移不會(huì )影響建筑結構。

（7）煙道三通須采用互補式，以利于煙氣的排放流暢。

 

柴油發(fā)電機排煙管走向圖

柴油發(fā)電機房排煙管安裝圖

 

 

2、排煙管保溫

（1）水平及垂直排煙管道須加以隔熱和保溫材料，保溫材料需采用100mm厚的硅酸鋁纖維棉隔熱保溫。

（2）柴油發(fā)電機的排煙溫度為500℃，保溫后煙囪外壁溫度不高于60℃。

3、排煙管膨脹伸縮器

（1）須計算有關(guān)排煙管道的膨脹量和選取適當的膨脹補償器，在適當的位置設置。

（2）提供的膨脹補償器須為專(zhuān)供高溫排煙系統的設計，所用材料均適用于高溫操作，采用翻邊滿(mǎn)焊連接。

 

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