新聞主題	柴油發電機房進排新風量的計算公式

 

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

 

圖1  柴油發電機房進排風散熱系統平面圖

圖2  柴油發電機房立面安裝設計圖紙

 

 

一、進風口設計與計算公式

 

1、進風口注意事項

      進風口應位于灰塵濃度盡可能小的合理位置及確保附近無異物，當條件許可時，建議用戶采用靠近發電機組控制屏側的斜上進風方式，并加設百葉窗和金屬防護網簾，以避免雨水及其他異物進入，確保正常的空氣對流。為防止熱空氣回流，發電機組進風口應盡可能遠離排風口，并盡可能讓機房內空氣直流，遵循軸向通風方式的布置。

      發電機房的平時維護通風可按每小時3~5次計算。發電機組的冷卻通風主要為分體風冷式和整體風冷式，當機房自然進排風條件滿足時宜采用整體風冷式，此方法不需要遠置散熱器和輔助水箱，簡單可靠，維護更加方便。

（1）整體風冷式

      進風口應在發電機組電機端后面，以獲得良好的空氣循環，注意進排風口的距離，以免發生短路。進、排風百葉窗有效通風面積不少于 50%，且應有良好的流線及低氣流阻力。百葉窗內側應裝有鳥類/害蟲防護網，風沙較大地區，應設置防風沙入侵措施，但不得阻礙冷卻及排出空氣的流動。機房的進、排風系統總阻力不大于125帕，若不滿足，則需要增加機械送排風機。

（2）分體風冷式

      當條件不滿足是，需要采用分體風冷式系統，則需要注意以下幾個方面：

① 防止冷卻水被外來物質污染；

② 隔離水箱的冷卻水應足夠整個系統使用；

③ 防止冷卻水凍化；

④ 防止系統中有空氣滯留；

⑤ 10%的發電機缸套發熱量需要通過機房散熱。

2、進風口面積和進風量的計算

      柴油發電機組在正常工作的時候需要有足夠的新風供應，一方面保證發動機的正常工作，另一方面要給發電機組創造良好的散熱條件，否則發電機組無法保證其使用性能。

（1）新風量

      發電機組的進風系統主要包括進風通道和發動機本身的進氣系統，發電機組的進風通道必須能夠使新風順暢地進入機房。柴油機在運行時，機房的換氣量應等于或大于柴油機燃燒所需的新風量與維持機房室溫所需新風量之和，即C＝C₁＋C₂。其中C₁維持室溫所需的新風量；C₂是維持柴油機燃燒所需的新風量。

C₁＝0.078×P×T

式中C₁——維持室溫所需要的新風量（m³/s）；

P——柴油機額定功率（kW）；

T——機房溫升（℃）。

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

（2）進風口面積

      設計時需要綜合考慮計算維持室溫最少所需新風量和燃氣量，并以此為依據判斷進風面積是否足夠。一般情況下，進風口的面積應滿足下式要求

S_進≥1.2×k×S_水

式中 S_進——進風口面積（㎡）；

S_水——柴油機散熱水箱的有效面積（㎡）；

k——風阻系數。

（3）進風量      

      機房計算進風量計算如下：

 

式中 Q進——計算進風量（m³/s）；

S進——進風口面積（㎡）；

V進——風速（m/s），一般取3級風的風速平均值4.4（m/s）進行計算，風速見表1，但最強風速不應超過8（m/s）；

k——風阻系數。

      如果機房計算進風量Q_進≥C₁＋C₂。則可以認為該設計是符合要求的。

表1  風力等級與風速對照表

 

二、、排風口設計與計算公式

 

1、排風口注意事項

      通常發電機組排風口的面積應略大于水箱的有效面積，從降低風阻考慮，排風口離前面障礙物的距離應大于或等于600～2000mm，發電機組進風量應大于發電機組的排風量和燃氣量的總和，其客觀效果是發電機組在運行時機房內不能產生負壓。在滿足發電機組排風量要求的前提下，機房的降噪效果主要由進排風通道及消聲箱的長度和選用的吸音材料決定。

      當在排風口安裝百葉窗及金屬防護網時，應確保排風口凈面積最小不低于散熱器芯有效面積的1.4倍，排風口中心位置應盡可能與發電機組散熱器芯的中心位置一致，排風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向外傳遞，在散熱器與排風口之間應加裝彈性減振喇叭形導風槽。

2、排風口面積和風量計算

（1）排風口面積

      排風口面積的計算公式為

S_排≥k×S_水

式中 S_排——排風口面積（㎡）；

S_水——柴油機散熱水箱的有效面積（㎡）；

k——風阻系數，具體k值詳見表15-2。

（3）排風量

      機房實際排風量計算如下式

 

式中Q_排——計算排風量（m³/s）；

V_排——風速（m/s），一般取3級風的風速平均值4.4（m/s）進行計算，風速表見表14-3，但最強風速不應超過8（m/s）。

      實際排風量Q數據可在發電機組技術參數中可查到，如果計算排風量大于或等于實際排風量即Q_排≥Q。則可以認為該設計是符合要求的。

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

 

注意：

      在冬季，發電機組用于備用運行狀態時，發電機組只是偶爾運轉，大多數時間都是處于備用停機狀態。此時機房內應時刻保持適當的溫度，以避免影響發電機組的正常啟動能力或使冷卻水結冰，致發電機組損壞。這就要求機房所有的通風口都必須是可以調節的，以便發電機組停用時能夠自動或人工關閉。同時建議發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。

 

 

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