機房設計與設備安裝 |
柴油發電機煙管的保溫材料工藝和布置要求 |
在大型的公共建筑中,為了滿足消防、應急照明、工藝生產的要求,保障人民生命財產的安全,均設有應急的柴油發電機組。高溫煙管是發電機煙管的重要組成部分,但它的安裝過程卻往往被人忽視。錯誤的安裝會造成支架的變形,發電機效率下降、引發安全事故等不良后果。因此,筆者結合以往柴油發電機組排煙管安裝類似工程實例經驗,對發電機煙管的布置、敷設、保溫層材料規定以及安裝要點作簡單的介紹。
6缸柴油發電機組機房安裝示意圖 |
一、排煙管的布置
1、必須通過波紋管與發電機組排煙出口相連接以吸收熱膨脹、位移和振動。
2、消聲器置于機房內時,根據其尺寸、重量可采用從地面支撐的辦法。
3、在煙管改變方向的部分,建議安裝膨脹節,以抵消柴油發電機組運行時管道的熱膨脹。
4、90度彎頭的內彎半徑應為管徑的3倍。
5、第一級消音器盡可能靠近發電機組。
6、當管路較長時,建議在末端安裝一后級消聲器。
7、排煙終端出口不能直對易燃物質或建筑物。
8、發電機組排煙出口不得承受重壓,所有鋼性管路應借助建筑物或鋼結構得以支撐固定。
二、排煙管的安裝
1、為防止冷凝物倒流入發電機組,平置的排煙管應有坡度,低端遠離發動機;在消聲器及其它任何有冷凝水滴流的管路部分,如煙管垂直轉向處,應設置排水口。
2、當煙管穿過易燃屋頂、墻壁或分隔物時,應加以隔熱套筒及壁外套板。
3、在條件允許下的情況下,盡可能將絕大部分煙管布置在機房外以減少輻射熱;室內的煙管應全部加裝隔熱護套。如果受安裝條件限制,須將消聲器及其余的管路皆置于室內時,應用50毫米厚的高密度隔熱材料外加鋁質護套將整個管路包扎隔熱。
4、管路支撐固定時應允許熱膨脹的發生;
5、煙管的終端應能避免雨水的滴落??蓪煿芩矫嫔斐?,出口修料或安裝防雨帽。
三、排煙管的架設和保溫層材質
1、排煙管敷設方式
排煙管敷設方式常用的有二種:
①水平架空敷設,優點是轉彎少、阻力小,缺點是增加室內散熱量使機房溫度升高;
②地溝內敷設,優點是室內散熱量小,缺點是排煙管轉彎多,阻力相對較大。
高層建筇中常用的是水平架窄敷設。排煙管應單獨引出,盡量減少彎頭。
2、排煙管保溫層
(1)排煙管溫度
排煙溫度在350~550℃,為防止燙傷和減少輻射熱,排煙管宜進行保溫處理。一般機房內不用吊頂,就是吊頂50~60度也是沒有關系,因為昂頂的材料是小燃燒或對燃燒體。應注意的是要與吊頂內的其它管線有一定的距離為好。很多就是在柴油發電機房外墻處直接做個井排到屋外不銹鋼管。穿房間的那一段做隔熱,用什么材料無所謂,牢固就好。保溫一定要做,注意管井設置排水,用普通焊管即可,外包一定厚度隔熱棉,穿過房間的那一段要看那個房間是十什么用的,如果是配電房那要小心了,最好避開,如果是其他房間頂上通過,可直接包棉,外包錫箔紙。
(2)保溫材料對比
柴油發電機滿載時,煙氣的溫度高達550℃左右,國內的許多工程常采用玻璃棉管殼作為煙管的保溫材料,但查閱各廠家的產品說明書并得到歐文斯科寧、CSR等世界著名品牌廠家的技術工程師的確認,這類保溫材料的允許工作溫度均小于480℃。以下是三種煙管常用保溫材料的性能對比:
保溫材料名稱
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傳熱系數(w/mk)
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容量(kg/㎡)
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最高工作溫度℃
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價格
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玻璃棉管殼
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0.082(300℃工況)
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60
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450
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適中
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巖棉殼管
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0.189(600℃工況)
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100
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650
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較低
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水合硅酸鈣管殼
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0.055(700℃工況)
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170
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650
|
較低
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由上表可知,對于水噴淋處理前的煙管,由于沒有采取降溫措施,玻璃棉無法滿足使用要求,在高溫下將很快脆化,變為粉末,破壞保溫效果。而巖棉和水合硅酸鈣兩者均可在高達650℃的高溫環境下正常使用,但水合硅酸鈣管殼在高溫下傳熱系數低,保溫效果好,價格也比較便宜。因此,參照康明斯柴油發電機煙管的設計,推薦使用水合硅酸鈣管殼作為煙管的保溫材料
(3)保溫施工要點
在保溫層安裝過程中,在煙管的軸向上每間隔2m左右應設置5~10mm的伸縮預留縫,并用石棉繩填充,用于消除軸向膨脹,避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。在煙管的外壁綁扎一層細鐵絲網,使水合硅酸鈣保溫半圓管殼間形成3~5mm的縫隙,用石棉繩填充,用于消除徑向膨脹,避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。
三、煙管安裝注意事項
1、每臺柴油機的排煙管應單獨引出室外,宜架空敷設,也可敷設在地溝中。排煙引管和消聲器應單獨設置支撐,不得直接支撐在柴油機排煙總管或固定在柴油機其他部位上。排煙引管與排煙總管之間采用柔性連接。排煙管上的托架必須容許管子伸縮或是采用滾柱型托架,而短的柔性管或膨脹式波紋管應介于兩個固定架之間的長管道,并組合為一體。
2、排煙引管長度及與管徑的配套要求,應根據廠家提供的數據確定。當排煙管需穿過墻壁時,應配置保護套。伸出室外沿墻垂直敷設,其管出口端應加防雨帽或切成320~450的斜角。所有排煙管道的壁厚應不小于3mm。
3、排煙管的走向應能防火,伸出室外部分宜設0.3%~0.5%的坡度。坡向室外,便于油煙凝結液及冷凝水排出室外。水平管較長時在最低點安裝排污閥。
4、機房內的排煙管采用架空敷設時,室內部分應設隔熱保護層且距地面2米以下部分隔熱層厚度不應小于60毫米;當排煙管道架空敷設在燃油管下方或地溝敷設需穿越燃油管時,還應考慮安全措施。
5、排煙管較長時,應采用自然補償段,若無條件,應裝設補償器。
6、排煙引管不宜拐彎過多,拐彎彎度應大于900,一般拐彎不應超過三次,否則會導致柴油發動機排煙不暢,影響柴油發電機組的功率輸出。
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