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機房設計與設備安裝 |
柴油發電機水箱散熱器遠置方案設計 |
摘要：當柴油發電機組被安裝在地下室時，實際空間很可能會限制聯機散熱或強制進排風散熱方式的運用，在這種情況下，一般可采用其它的冷卻方法。例如遠置式散熱水箱的冷卻方案就是諸多用戶可以選擇的方式之一。在該系統中，散熱器是與發電機組分開的，并由電動風機作散熱之用，此系統可作為一個全封閉的單元組件供戶外使用，亦可作為開放形式供室內裝置用。
當散熱器安裝高于3m以上時，由于發動機自帶機械水泵功率有限，大多數發電機組要求裝一個膨脹的水箱和電動水泵。冷卻水由一臺電動循環泵帶動，從分置水箱經過散熱器和發電機組進行循環。一般散熱器風機和水泵電機是由發電機組供電的，此需要的負載功率應計入總的發電機組功率。
一、采用水箱遠置的主要因素
1、發動機進氣冷卻方式一般分為：空氣/空氣中冷和空氣/水中冷方式。
2、采用（空氣/空氣）增壓冷卻系統的發動機是不適用于直接遠置散熱器的冷卻方式。需采用熱交換器將空氣/空氣中冷方式改為空氣/水中冷方式。
3、采用（空氣/水）增壓冷卻系統的發動機由于進氣冷卻和散熱器無關因而非常合適遠置散熱方式。
二、水箱遠置方式
1、不帶熱交換的水箱遠置方案
直接遠置標機散熱水箱采用不帶熱交換器方案時（如圖1所示），所有發電機組制造商配套標機水箱均為40℃～50℃室內工作環境標準，在夏季室外太陽直曬時地表溫度高達60℃，因此散熱器實際散熱效率大大降低，直接影響發電機組實際功率輸出。采用這種方式必須選擇高溫水箱和擴大水箱散熱功率。
（1）無備用水泵和水箱方案
● 適用于垂直落差低（小于4米），管路短，無需增加水泵和熱交換器。
圖1-水箱遠置（無熱交換器）示意圖
（2）帶備用水箱和水泵方案
● 適用于管道阻力大于內置水泵揚程，垂直落低（小于13米），管路長，需增加輔助水泵和膨脹水箱。
● 柴油發電機組增加聯機風扇功率。
● 機房通風量減少，約為發動機燃燒空氣量的8～10倍。
● 排煙管道、螺紋管、消音器、煙管需作隔熱處理。
● 室外循環部分需添加防凍液。
● 發動機冷卻系統進出水管加裝減振裝置，閥門隔離。
● 遠置散熱器由獨立電動機拖動風扇散熱，膨脹水箱為水
● 管路走向在施工過程中注意盡量減少承阻力。
● 管路總阻力小于發動機內置水泵的揚程。
圖2-水箱遠置（帶備用水箱和水泵）冷卻系統圖
2、帶熱交換器的水箱遠置方案
適用于垂直落差高（大于13米），管路較長，需增加輔助水泵和熱交換器的柴發機房。
（1）冷卻系統參數：
柴油發電機采用循環水冷卻系統，由柴油機水箱、熱交換器、循環水泵、冷卻塔及管道、閥門等組成。柴油機冷卻水進口溫度62.1℃，出口溫度93℃；冷卻塔進口溫度86.9℃，出口78.5℃。冷卻塔水流量93.6m/h。
（2）遠置散熱器／熱交換器系統示例
發動機采用了二次側板式熱交換器。在此，板式熱交換器起著一個中介熱交換作用，把發動機冷卻系統和遠置散熱器分開。發動機水泵使冷卻液在發動機和熱交換器內循環，另一個獨立的水泵則使冷卻液在遠置散熱器和熱交換器之間循環。
（3）注意事項
● 運行前先進性冷卻水系統水質檢驗。
● 柴油發電機組增加聯機風扇功率。
● 機房通風量減少，約為發動機燃燒空氣量的8～10倍。
● 排煙管道、螺紋管、消音器、煙管需作隔熱處理。
圖3-水箱遠置（帶熱交換器）系統圖
三、水管施工做法和技術要求
1、管道安裝，如圖4所示：
（1）管道支、吊架位置應正確，埋設應平整牢固；管道支吊架與管道接觸應緊密。固定在建筑結構上的支、吊架，不得影響結構安全。立管管卡安裝：層高小于或等于5m，每層須安裝一個，層高大于5m，每層不得少于2個；管卡安裝高度距地面1.5～1.8m。
（2）管道安裝前，應先清除管內的污物。管道安裝位置、標高、坡向應正確。所有管道穿越樓板及墻體的洞口需要增加穿墻套管，待管道安裝完畢，管道壓力試驗合格后,用耐火材料填充緊密。
圖4-水箱遠置（帶熱交換器）管道連接圖
2、管材要求：
管材應符合設計規定壓力要求，管壁薄厚均勻，內外光滑整潔，不得有砂眼、裂紋、毛刺、彎曲、銹蝕等現象。各種連接管件不得有砂眼、裂紋扣和角度不準現象。各種閥門外表面應無損傷，閥體嚴密性好，閥桿不得扭曲，安裝前應按設計和施工規范規定進行強度和嚴密性試驗。
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