新聞主題	柴油發(fā)電機房進(jìn)排新風(fēng)量的計算公式

 

摘要：機房通風(fēng)系統對柴油發(fā)電機組的輸出功率、燃油消耗率、熱氣流排放和使用壽命等有直接的影響。柴油發(fā)電機房的通風(fēng)問(wèn)題是機房設計中特別重要的問(wèn)題，特別是機房位于地下室時(shí)更要處理好，否則會(huì )直接影響機房的空氣循環(huán)和通風(fēng)效果，降低發(fā)電機組的運行效率和時(shí)間，甚至縮短發(fā)電機組的使用壽命。在堅持設計原理的基礎上，遵循軸向通風(fēng)方式的原則，根據機房實(shí)際結構，選擇發(fā)電機組的最佳布置位置，創(chuàng )造有利因素。

 

圖1  柴油發(fā)電機房進(jìn)排風(fēng)散熱系統平面圖

圖2  柴油發(fā)電機房立面安裝設計圖紙

 

 

一、進(jìn)風(fēng)口設計與計算公式

 

1、進(jìn)風(fēng)口注意事項

      進(jìn)風(fēng)口應位于灰塵濃度盡可能小的合理位置及確保附近無(wú)異物，當條件許可時(shí)，建議用戶(hù)采用靠近發(fā)電機組控制屏側的斜上進(jìn)風(fēng)方式，并加設百葉窗和金屬防護網(wǎng)簾，以避免雨水及其他異物進(jìn)入，確保正常的空氣對流。為防止熱空氣回流，發(fā)電機組進(jìn)風(fēng)口應盡可能遠離排風(fēng)口，并盡可能讓機房?jì)瓤諝庵绷?，遵循軸向通風(fēng)方式的布置。

      發(fā)電機房的平時(shí)維護通風(fēng)可按每小時(shí)3~5次計算。發(fā)電機組的冷卻通風(fēng)主要為分體風(fēng)冷式和整體風(fēng)冷式，當機房自然進(jìn)排風(fēng)條件滿(mǎn)足時(shí)宜采用整體風(fēng)冷式，此方法不需要遠置散熱器和輔助水箱，簡(jiǎn)單可靠，維護更加方便。

（1）整體風(fēng)冷式

      進(jìn)風(fēng)口應在發(fā)電機組電機端后面，以獲得良好的空氣循環(huán)，注意進(jìn)排風(fēng)口的距離，以免發(fā)生短路。進(jìn)、排風(fēng)百葉窗有效通風(fēng)面積不少于 50%，且應有良好的流線(xiàn)及低氣流阻力。百葉窗內側應裝有鳥(niǎo)類(lèi)/害蟲(chóng)防護網(wǎng)，風(fēng)沙較大地區，應設置防風(fēng)沙入侵措施，但不得阻礙冷卻及排出空氣的流動(dòng)。機房的進(jìn)、排風(fēng)系統總阻力不大于125帕，若不滿(mǎn)足，則需要增加機械送排風(fēng)機。

（2）分體風(fēng)冷式

      當條件不滿(mǎn)足是，需要采用分體風(fēng)冷式系統，則需要注意以下幾個(gè)方面：

① 防止冷卻水被外來(lái)物質(zhì)污染；

② 隔離水箱的冷卻水應足夠整個(gè)系統使用；

③ 防止冷卻水凍化；

④ 防止系統中有空氣滯留；

⑤ 10%的發(fā)電機缸套發(fā)熱量需要通過(guò)機房散熱。

2、進(jìn)風(fēng)口面積和進(jìn)風(fēng)量的計算

      柴油發(fā)電機組在正常工作的時(shí)候需要有足夠的新風(fēng)供應，一方面保證發(fā)動(dòng)機的正常工作，另一方面要給發(fā)電機組創(chuàng )造良好的散熱條件，否則發(fā)電機組無(wú)法保證其使用性能。

（1）新風(fēng)量

      發(fā)電機組的進(jìn)風(fēng)系統主要包括進(jìn)風(fēng)通道和發(fā)動(dòng)機本身的進(jìn)氣系統，發(fā)電機組的進(jìn)風(fēng)通道必須能夠使新風(fēng)順暢地進(jìn)入機房。柴油機在運行時(shí)，機房的換氣量應等于或大于柴油機燃燒所需的新風(fēng)量與維持機房室溫所需新風(fēng)量之和，即C＝C₁＋C₂。其中C₁維持室溫所需的新風(fēng)量；C₂是維持柴油機燃燒所需的新風(fēng)量。

C₁＝0.078×P×T

式中C₁——維持室溫所需要的新風(fēng)量（m³/s）；

P——柴油機額定功率（kW）；

T——機房溫升（℃）。

      燃氣量C₂數據可向發(fā)電機組廠(chǎng)家索取，若無(wú)資料時(shí)，可按每千瓦制動(dòng)功率需要0.1m³/min計算（柴油機制動(dòng)功率按發(fā)電機主發(fā)電功率千瓦數的1.1倍配備）。

（2）進(jìn)風(fēng)口面積

      設計時(shí)需要綜合考慮計算維持室溫最少所需新風(fēng)量和燃氣量，并以此為依據判斷進(jìn)風(fēng)面積是否足夠。一般情況下，進(jìn)風(fēng)口的面積應滿(mǎn)足下式要求

S_進(jìn)≥1.2×k×S_水

式中 S_進(jìn)——進(jìn)風(fēng)口面積（㎡）；

S_水——柴油機散熱水箱的有效面積（㎡）；

k——風(fēng)阻系數。

（3）進(jìn)風(fēng)量      

      機房計算進(jìn)風(fēng)量計算如下：

 

式中 Q進(jìn)——計算進(jìn)風(fēng)量（m³/s）；

S進(jìn)——進(jìn)風(fēng)口面積（㎡）；

V進(jìn)——風(fēng)速（m/s），一般取3級風(fēng)的風(fēng)速平均值4.4（m/s）進(jìn)行計算，風(fēng)速見(jiàn)表1，但最強風(fēng)速不應超過(guò)8（m/s）；

k——風(fēng)阻系數。

      如果機房計算進(jìn)風(fēng)量Q_進(jìn)≥C₁＋C₂。則可以認為該設計是符合要求的。

表1  風(fēng)力等級與風(fēng)速對照表

 

二、、排風(fēng)口設計與計算公式

 

1、排風(fēng)口注意事項

      通常發(fā)電機組排風(fēng)口的面積應略大于水箱的有效面積，從降低風(fēng)阻考慮，排風(fēng)口離前面障礙物的距離應大于或等于600～2000mm，發(fā)電機組進(jìn)風(fēng)量應大于發(fā)電機組的排風(fēng)量和燃氣量的總和，其客觀(guān)效果是發(fā)電機組在運行時(shí)機房?jì)炔荒墚a(chǎn)生負壓。在滿(mǎn)足發(fā)電機組排風(fēng)量要求的前提下，機房的降噪效果主要由進(jìn)排風(fēng)通道及消聲箱的長(cháng)度和選用的吸音材料決定。

      當在排風(fēng)口安裝百葉窗及金屬防護網(wǎng)時(shí)，應確保排風(fēng)口凈面積最小不低于散熱器芯有效面積的1.4倍，排風(fēng)口中心位置應盡可能與發(fā)電機組散熱器芯的中心位置一致，排風(fēng)口的寬高比要盡可能與散熱器芯的寬高比相同。為防止熱空氣回流及機械振動(dòng)向外傳遞，在散熱器與排風(fēng)口之間應加裝彈性減振喇叭形導風(fēng)槽。

2、排風(fēng)口面積和風(fēng)量計算

（1）排風(fēng)口面積

      排風(fēng)口面積的計算公式為

S_排≥k×S_水

式中 S_排——排風(fēng)口面積（㎡）；

S_水——柴油機散熱水箱的有效面積（㎡）；

k——風(fēng)阻系數，具體k值詳見(jiàn)表15-2。

（3）排風(fēng)量

      機房實(shí)際排風(fēng)量計算如下式

 

式中Q_排——計算排風(fēng)量（m³/s）；

V_排——風(fēng)速（m/s），一般取3級風(fēng)的風(fēng)速平均值4.4（m/s）進(jìn)行計算，風(fēng)速表見(jiàn)表14-3，但最強風(fēng)速不應超過(guò)8（m/s）。

      實(shí)際排風(fēng)量Q數據可在發(fā)電機組技術(shù)參數中可查到，如果計算排風(fēng)量大于或等于實(shí)際排風(fēng)量即Q_排≥Q。則可以認為該設計是符合要求的。

      當機房條件不能滿(mǎn)足按照發(fā)電機組技術(shù)參數計算的進(jìn)、排風(fēng)口凈面積要求時(shí)，必須考慮采用強制進(jìn)排風(fēng)的方式，以確保發(fā)電機組正常燃燒和冷卻的需要。在建筑物中，通風(fēng)口通常配有百葉窗和金屬防護網(wǎng)，在計算進(jìn)、排風(fēng)口的尺寸時(shí)，必須考慮百葉窗片和金屬網(wǎng)等所占有的無(wú)效面積。

 

注意：

      在冬季，發(fā)電機組用于備用運行狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機組只是偶爾運轉，大多數時(shí)間都是處于備用停機狀態(tài)。此時(shí)機房?jì)葢獣r(shí)刻保持適當的溫度，以避免影響發(fā)電機組的正常啟動(dòng)能力或使冷卻水結冰，致發(fā)電機組損壞。這就要求機房所有的通風(fēng)口都必須是可以調節的，以便發(fā)電機組停用時(shí)能夠自動(dòng)或人工關(guān)閉。同時(shí)建議發(fā)電機組加裝配套的水套加熱器，并使其始終保持正常的工作狀態(tài)。

 

 

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