機房設計與設備安裝 |
廠(chǎng)房發(fā)電機房通風(fēng)設置要求 |
摘要:對發(fā)電機房的設計來(lái)說(shuō),柴油發(fā)電機組的冷卻和通風(fēng)非常重要。只有保證機房?jì)茸銐虻目諝饬髁?,及時(shí)帶走發(fā)動(dòng)機輻射的熱量,才能滿(mǎn)足柴油發(fā)電機組正常的工況。若無(wú)良好的冷卻和通風(fēng),會(huì )使柴油發(fā)電機組發(fā)電機組功率折損,并使機器出現高水溫現象報警停機,從而影響柴油發(fā)電機組的使用。因此,設計安裝發(fā)電機組時(shí),工程師應考慮滿(mǎn)足發(fā)電機組在柴油燃燒時(shí)消耗的空氣量和冷卻所需的空氣量。
一、冷卻方式
柴油發(fā)電機組冷卻方式有多種多樣,常見(jiàn)的有以下幾種:
1、 連機式散熱器
連機式散熱器亦稱(chēng)風(fēng)冷閉式循環(huán)水冷卻機組,外形如圖1所示。 聯(lián)機式散熱器機組是最常用的柴油發(fā)電機組,通過(guò)隨機安裝的散熱器及風(fēng)扇來(lái)冷卻機組;空氣從發(fā)電機端流經(jīng)發(fā)動(dòng)機,再通過(guò)散熱器,散熱器護柵上設有排風(fēng)導管配接凸緣。大部分機組使用聯(lián)機式水箱散熱冷卻,此冷卻方法運行可靠且成本最低。
2、遠置散熱器
遠置散熱器式亦稱(chēng)遠置水箱型發(fā)電機組。當進(jìn)、排風(fēng)口面積無(wú)法滿(mǎn)足柴油發(fā)電機需要風(fēng)量要求或者由于空間、噪音等限制時(shí),可選用遠置式水箱冷卻系統,此機組將柴油發(fā)動(dòng)機上皮帶驅動(dòng)的風(fēng)扇及冷卻水箱取消,由遠置水箱替代,在使用時(shí)可將遠置水箱放置于建筑物頂層、空曠地帶或具有良好通風(fēng)散熱條件的地方。
3、熱交換器
熱交換器式亦稱(chēng)水冷式發(fā)電機組,外形如圖2所示。其工作原理是柴油機工作時(shí)所產(chǎn)生的熱水經(jīng)柴油發(fā)電機水管達到熱交換器,被冷卻水塔或冷水池過(guò)來(lái)的冷水進(jìn)行冷卻。柴油發(fā)電機的循環(huán)熱水水溫下降后留回柴油機散熱器。經(jīng)散熱器再次冷卻后流回柴油發(fā)電機,對發(fā)動(dòng)機進(jìn)行冷卻。
圖1 柴油發(fā)電機組外形圖(連體式散熱器) |
圖2 柴油發(fā)電機組模型圖(含熱交換器) |
二、通風(fēng)系統設計
1、連機式散熱器
連機式散熱器外觀(guān)如圖1所示。
(1)自然進(jìn)風(fēng)
發(fā)電機組自帶風(fēng)扇吸入冷空氣并經(jīng)發(fā)電機底部流過(guò)散熱器,再經(jīng)散熱器相連的導風(fēng)管排到戶(hù)外。注意事項如下:
① 須計算冷卻所需的風(fēng)量;
② 考慮必要的進(jìn)排風(fēng)口面積;
※ 當機房位于負一層時(shí),進(jìn)風(fēng)口應處于通風(fēng)暢通的空間,且可以保證足夠的風(fēng)量,排風(fēng)應將其引至室外,并避免與進(jìn)風(fēng)發(fā)生短路;當機房位于首層時(shí),除了保證足夠的進(jìn)排風(fēng)口面積,還應盡量避免進(jìn)排風(fēng)口位于同一立面,排風(fēng)口盡量避開(kāi)人行通道。
(2)強制進(jìn)風(fēng):
通過(guò)低噪聲軸流風(fēng)扇強制抽入新鮮空氣并經(jīng)發(fā)電機底部流過(guò)散熱器,再經(jīng)散熱器相連的導風(fēng)管排到戶(hù)外。注意事項如下:
① 所選用風(fēng)機需與冷卻所需風(fēng)量匹配;
② 考慮進(jìn)排風(fēng)系統的背壓;
③ 必要的進(jìn)排風(fēng)口的面積。
2、遠置散熱器
遠置散熱器發(fā)電機組(俗稱(chēng)遠置水箱型,如圖2所示),是將散熱器(水箱)與發(fā)電機組分離,散熱器風(fēng)扇由單獨的電動(dòng)機帶動(dòng),散熱器可以在室外 安裝。當散熱器高于發(fā)電機組3米或管道阻力超過(guò)3米水壓時(shí),須安 裝一個(gè)隔離水箱及驅動(dòng)水泵,以保持冷卻系統之間的良好循環(huán)。
安裝遠置散熱器發(fā)電機組時(shí)應注意散熱風(fēng)扇的噪聲處理措施。
遠置散熱器的冷卻系統應注意下列事宜:
(1)隔離水箱應有足夠的容量來(lái)容納整個(gè)系統的冷卻水;
(2)防止冷卻水被外來(lái)物質(zhì)污染;
(3)防止冷卻水通過(guò)中間水箱時(shí)被氧化;
(4)防止系統中空氣滯留;
(5)應對冷卻液進(jìn)行防銹防腐處理。
圖1 連體式散熱水箱發(fā)電機組 |
圖2 遠置水箱發(fā)電機組 |
3、熱交換器
熱交換器(安裝如圖3所示)應安裝在機房?jì)揉徑l(fā)電機組的位置,在熱交換器的上 部應配有膨脹水箱。在整個(gè)冷卻系統中,應加裝循環(huán)水泵和冷卻塔(結構如圖4所示),注意事項如下:
(1)所有與發(fā)電機組連接之處都應采用軟性連接(即橡膠膨脹節),避免振動(dòng)沿管道傳播。
(2)對于與熱交換器配套的冷卻水塔的選型,首先必須考慮其熱 交換器總量,然后按照發(fā)電機組的進(jìn)出口水溫要求、熱交換器的水量來(lái)選擇相應的冷卻水塔。
(3)水泵應能克服熱交換器、冷卻塔及管路的阻力,能提供所需 的水流速。在確定冷卻塔的位置時(shí),須考慮整條水管路對機組形成的水壓,其所形成的壓力不能大于發(fā)電機組水系統管路所能承受的壓力。
(4)發(fā)電機組的冷卻系統易遭受銹蝕和氧化,為減輕侵蝕的程度,應在冷卻水中添加防銹劑。
圖3 帶熱交換器發(fā)電機組 |
圖4 柴油發(fā)電機用冷卻水塔示意圖 |
三、通風(fēng)量的計算
針對三類(lèi)冷卻方式,分別計算機房?jì)韧L(fēng)量。
1、連機式散熱器通風(fēng)量
即風(fēng)冷式閉式循環(huán)水冷卻,機房?jì)韧L(fēng)量計算可按以下理論公式計算:
V=H /(D×Cp×?T)+燃燒空氣量
其中: V——通風(fēng)量 m³/min
H——熱幅射 KW
D——空氣密度(在38℃時(shí), D 為1.099kg/m³)
Cp——空氣比熱0.017KW ·min/kg · ℃
通常,對此類(lèi)發(fā)電機組,發(fā)電機組的通風(fēng)量可以粗略計算,即等于發(fā)電機組冷卻系統風(fēng)扇氣流流量+燃燒所需空氣量:
例如:備用柴油發(fā)電機組額定功率520KW, 查發(fā)電機組技術(shù)參數:風(fēng)扇氣流流量= 935 m³/min;燃燒空氣量= 40 m²/min;則機房通風(fēng)量為935+ 40 = 975 m/min。
一般地,機房?jì)茸詈帽3?%左右的負壓風(fēng)量。
根據康明斯發(fā)電機組參數,冷卻系統的氣流阻力為120Pa, 當風(fēng)道阻力與消聲器阻力大于系統背壓時(shí),必須考慮增加加壓風(fēng)機。
2、遠置散熱器或熱交換器通風(fēng)量
(1)當機房通風(fēng)條件難以滿(mǎn)足連機式散熱器發(fā)電機組要求時(shí),可選用遠置式散熱器或熱交換器式發(fā)電機組。同樣,遠置散熱器發(fā)電機組機房仍需進(jìn)行通風(fēng),交換機體輻射的熱量。為了簡(jiǎn)化計算,這兩種冷卻方式的通風(fēng)量可按≥25 m³/kw.h計算。
(2)平時(shí)機房維護時(shí)通風(fēng),通風(fēng)量按每小時(shí)換氣3~5次計算。
總結:
康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家特別提示用戶(hù),由于良好的通風(fēng)需要足夠的空氣流入和流出,并需要保持在機房?jì)茸杂裳h(huán)。因此,柴油發(fā)電機房必須足夠大以便讓空氣自由循環(huán),這樣柴油發(fā)電機房?jì)鹊目諝鈿鉁鼐涂梢员3志獠⑶覜](méi)有滯留氣體。只有確實(shí)解決了柴發(fā)機房通風(fēng)問(wèn)題,才能確保設備正常運行,以求柴油發(fā)電機組功率的最大化輸出。
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