機房設計與設備安裝

柴油發電機房通風設計規范

 

摘要：由于發動機和散熱器的冷卻空氣中可能含有一氧化碳氣體，因此，必須由排風通道或排風井導出廢氣，并且需要遠離窗、門或其他建筑物入口，防止廢氣在居住區內積聚。排風系統另外一個作用就是柴油發電機組會產生大量熱量，所以必須保持適當通風以帶走熱量。在發電機房通風安裝和設計時，排風導管中的“空余區域”必須與散熱器的外露面積大小一致，有關氣流要求和允許的氣流限制，請參見康明斯發電機組的《技術規格表》。

 

一、室內和戶外機型通風區別

 

1、室外機型

（1）適用于室外安裝的柴油發電機組，設備制造工廠在靜音外殼中對柴油發電機組的設計已經實現了良好的冷卻和通風，因此不需要再做額外的通風工程。

（2） 室外安裝通常依賴自然空氣循環，但原本用于室外的機型由于各種因素必須放置與機房內時，其通風系統的要求將比普通室內機型更加嚴格。圖1和圖2是120KW靜音箱式發電機組室內通風安裝示意圖，一般不建議超過120KW的帶箱式外罩發電機組放在室內。

2、室內機型

（1）室內發電機組的安裝和設計，需要仔細地考慮冷卻和通風，所有散熱器冷卻空氣都必須排放至發電機房外。另外，在安裝過程中可使用導管轉接件套件。

（2）室內安裝需要符合所需氣流的尺寸合適且放置正確的排氣系統。可通過滑軌將冷卻系統的雜散電壓傳輸到地面。

 

圖1  靜音箱發電機組室內通風系統設計

圖2  靜音箱發電機組室內排風系統設計

 

二、機房排氣口和導管

 

1、在進行發電機房的室內安裝時，排氣口的放置應允許進氣在排出前通過安裝附近區域。安裝的空氣出口應高于空氣入口，以便實現空氣對流運動。

2、發電機房排氣口和導管的尺寸應足夠大以保證實現所需的空氣流速。

3、 如果自由氣流直接進入排氣出口，則風會對自由氣流產生阻礙。將排風口放置在可消除風阻礙的位置；或者如果排風口無法置于上述位置，則安裝風隔板。請參見圖3。

4、空氣入口和出口開口上方的百葉窗和篩網可限制氣流，且性能差異很大。例如，百葉窗總成的葉片較窄時的氣流限制效果通常比葉片較寬時更好。應使用百葉窗或篩網制造商指定的有效開口區域。

5、柴油發電機組散熱器冷卻空氣，由將空氣吹入散熱器的推進式風扇輸送通過發電機組的控制端。

6、一般將空氣進風入口置于柴油發電機組后部，其進風風槽口比散熱器區域的大1.5倍。

7、將排風通道出口直接置于散熱器前端并盡量靠近散熱器，排風出口開口必須大于散熱器區域。而排風出口導管的長度和形狀應該對氣流有最小限制。

8、散熱器上必須安裝避震口或軟連接，以防止排放廢氣在散熱器周圍回流、設備移動和振動，并避免發出噪音。

9、在安裝排風導管前，先拆掉散熱器的防護罩。另外，應盡量使用螺釘和螺母安裝軟連接，以方便導管后期維護時的移除工作。

 

圖3 發電機房通風隔板示意圖

 

三、冷卻與通風系統要求

 

      冷卻及通風非常重要，機房應有足夠的空氣流量，以滿足發電機組燃燒及冷卻的需要。

1、散熱器冷卻的機組

（1）發電機組安裝時應盡可能使散熱器接近排風口，以防止熱空氣的再循環。無風道時建議散熱器距排風口之距離不超過150毫米；如果機房難以滿足上述要求，則建議安裝相應的風道。

（2）排風口的面積應為散熱器安裝導風管及排風百葉窗。

（3）風管的彎曲應通過適當的彎頭，管路過長還應加大尺寸以減少排風背壓。長距離的風道消聲器應根據建筑的特點進行特別設計。

（4）建筑物的進、排風口通常安裝有百葉窗及網柵，當計算進風口尺寸時應考慮百葉窗及網柵的有效通風面積。

（5）發電機組燃燒及冷卻需要大量的空氣，這一點往往被忽略。建議進風口總面積至少是發電機組散熱器面積的2倍；所有的風口應能防止雨水的進入。在氣候寒冷的地區，備用和極少運行的發電機組之機房應能保溫；進、排風口可安裝可調試百葉窗，在發電機組不運行時百葉窗能夠關閉。對于主電源故障自動投入運行的發電機組，通常還需安裝標準的恒溫控制浸入式冷卻水加熱器。

2、風門

（1）帶連機式散熱器的發電機組，其后部的空氣由散熱風扇吸拉流經發電機組并通過散熱器，因而機房的進風口應位于發電機組的后部，其面積至少應為散熱器面積的2倍。

（2）排風口應直接在散熱器的前方并盡可能與之接近，其面積至少應為散熱器面積的1.5倍；排風道應為排出氣流提供最小阻力。

（3）散熱器配有排風導管配接凸緣，便于安裝帆布或薄板金屬風管；風管可通過螺栓與排風口連接，便于拆卸利于維護。

圖4 典型開放式柴油發電機安裝圖
編號	說明	編號	說明
1	冷空氣入口阻尼器	5	避震口
2	發動機驅動風扇	6	熱空氣出口阻尼器
3	散熱器	7	距離不能小于散熱器高度
4	恒溫器控制的回流阻尼器	8	風/噪音隔板

注： 密封式柴油發電機組主要在戶外的開放環境中使用。若在密閉環境中安裝密封式柴油發電機組時，必須考慮到具體應用因素（氣流、廢氣抽取、供油和存儲等）。請聯系康明斯公司的應用工程團隊進行咨詢。

3、遠置式散熱器冷卻方式

       遠置式散熱器是用電動風機冷卻散熱器的方式，在散熱器排風困難的地方設置發動機的時候，可以在發動機和散熱器之間用冷卻管路連接起來，遠置式散熱器可以比較容易實現低噪音化。其結構型式如圖5和圖6所示。

       通常采用臥式銅質管片結構，安裝吸風式電機。水箱需足夠的散熱面積，來完成冷卻液、空氣和散熱片之間的熱量交換， 冷卻液在散熱器芯內流動，空氣在散熱器芯外通過。熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷，冷空氣則因為吸收冷卻液散出的熱量而升溫，所以散熱器是一個熱交換器。

圖5 柴油發電機組分體式水箱遠置立面圖

圖6 柴油發電機遠置式散熱器冷卻方式平面圖

 

 4、電動百葉窗和阻尼器設計

      阻尼器或電動百葉窗可將柴油發電機組和設備室與外部環境隔離，其打開和關閉的操作應由柴油發電機組的操作控制。

      在寒冷天氣下，散熱器排放廢氣可以回流以調節柴油發電機組室內的環境氣溫。這將有助于柴油發電機組更快預熱，并有助于保持燃料溫度高于燃料的濁點。如果使用回流阻尼器，則應將其設計為“關閉失敗”并保持主排氣阻尼器為打開狀態，以便柴油發電機組可以在需要時持續運行。設計者應了解，柴油發電機組的運行溫度將與室外溫度非常接近，且不要將水管路由通過柴油發電機組室或提供防凍保護。

 

四、安裝注意事項

 

（1）冷卻發電機的空氣應用導風罩引出室外，必要時，導風罩與墻上的出風口應密封良好，以防止熱空氣回流而降低冷卻效果。

（2）冷卻空氣必須引自室外，其溫度盡可能低，引風口（及導風罩）根據發電機室內具體位置布置。

（3）發電機房內的溫度不得大于45℃，否則不僅會引起發電能力下降，而且會引起電氣元件的損壞，若可能大于45℃時，則應加強室內通風，最好使用2個抽風機，安裝在進出導風筒內，一個把冷卻空氣鼓入室內，一個把室內空氣排出室外。

（4）風口都為正方形，且二者尺寸相同。

（5）進出風口面積應比散熱總面積大25%以上。

（6）若進出風口裝有防護屏，則應按鐵絲網的有效通過面積，加大進出風口尺寸。

（7）若進出風口裝有導風板，則導風板的有效面積應與墻上的進出風口相等。

 

 

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