新聞主題	油機房的日用型柴發燃油箱的安裝設計

 

摘要：對于民用建筑中的燃油供給系統，要保證柴油發電機組安全、正常運行，恰當的油路系統設計是非常關鍵的，但實際設計工作中，該系統卻往往被設計人員忽視。其中，日用油箱是柴油發電機的供油系統重要裝置之一，日用油箱在系統中主要起儲油的作用，也具備散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質等作用。本文從組成柴油發電機組燃油系統的四個獨立小系統（即卸油、收油、供油和快速泄油系統）入手，結合以往的供油工程的安裝經驗，詳細介紹了民用建筑燃油供給系統的油路系統設計。

 

一、日用油箱的制作和安裝要求

 

 

圖1 日用油箱大樣圖

      日用油箱應安裝在容易接近及補給的地方，康明斯公司建議除了自動補油系統外，再設置一個手泵以方便從油箱中抽取燃油。日用油箱通風管應設計在系統的至高點，其尺寸至少應與供油管匹配，還應設有防塵裝置。

1、日用油箱及管道安裝步驟

      主油箱安裝的位置很重要，最簡單的就是把油箱安裝在發動機附近。并使油箱頂部不高于燃油泵進口的中心線2尺以上。當主油箱底部低于燃油泵進口中心線1米或更低時，就應安裝一個輔助油箱（浮子油箱），同時需要安裝一個輸油泵將燃油箱或浮子油箱安裝在正好低于燃油泵進口中心線的位置上。主油箱的供油管路必須裝有切斷閥，當供油管路出故障時可以切斷供油。

（1）柴油發電機組通常設置一個大容量儲油罐（參考圖2），然后經過輸油管將燃油分布給每一臺柴油發電機，日用油箱應安裝在容易接近補給的地方，位置應避開熱源和振動。

（2）回油連接也不能過高，不能超過柴油發電機組的燃油泵的吸提能力，一般保持在 2.5m 高度或以下。

（3）柴油發電機組常用燃油管采用具有耐油性質量較好的含有纖維編織層加強的橡膠軟管或銅管，不允許用鍍鋅管作為輸油管，否則，金屬鋅會與燃油中的硫產生片狀或 粉狀硫化物，堵住濾清器或噴油嘴，一般也不用鋼管，因為鋼管易于產生工作硬化，導致連接時發生破裂。燃油管尺寸取決于燃油泵的入口直徑，至少與入口內徑相 同。如果距離過遠，管徑應適當增加，除此之外還應考慮柴油變稠，濾器，接頭及減壓閥產生的輸送壓力。

（4）發電機組供油裝置管道不允許有任何的滲漏，包括運轉或停機時的滲漏，否則空氣進入系統，產生康明斯發電機組運行不穩定和影響輸出功率。

（5）柴油發電機組在供油裝置的安裝過程中，應盡一切努力防止潮氣和灰塵等污染物進入。在發電機組安裝前要擰緊供油裝置的每一個部件。

2、日用油箱安置時的注意事項

      柴油發電機組使用前，應安裝機房環境對日用油箱進行設計（參考圖1），之后進行安裝與管路聯接，注意事項如下：

（1）主油箱加滿燃油后，至少經受8小時沉淀，并放出沉淀物后方可吸入日用油箱內使用，因此主油箱容量應足夠大，且應有兩個以上交替使用。油口處的阻力不允許超過所有柴油發電機組性能數據單上規定的使用干凈濾芯時的規定值。這個阻力值是建立在燃油箱裝一半燃油的基礎上。

（2）油箱供油和回油區域應設有帶孔隔板，以減少柴油發電機組的熱交換；燃油回油管路的連接不應造成柴油發電機組油管中燃油出現沖擊波。

（3）油箱容量為每小時最大用油量的3倍~5倍。為了防火要求，不應把日用油箱做得很大。按規定，用于存放柴油的日用油箱不應超過1m³。

（4）油箱頂部應設呼吸管，呼吸管應伸到室外安全地點。油箱的加油管要深入到油箱的底部，出油管距油箱底部100mm。采用從儲油罐往油箱供油方法時，油箱必須設回油管。燃油管內徑不應小于8mm（長度不大于6mm時），如油管需要更長，則內徑應增至10mm。

（5）油箱應設置液位計，但不宜用玻璃管式液面計；油箱底部應裝排污閥，油箱的進出口應裝閥門。

（6）油箱應有可靠的接地措施，并且要設立單獨的儲油間與發電機房隔開。主油管箱底面對地面傾3-5度，以防止把主油箱內積污吸入日用油箱，同時易于排出污物。 

3、日用油箱的制作和要求

二、柴油發電機組燃油系統設計

 

      一燃油是具有揮發性、易爆炸的燃料，在一定的條件下，具有爆炸的危險。相對而言，柴油閃點最高，便于運輸、儲存，常作為民用建筑柴油發電機組燃油系統的主要燃料。一個完整的柴油發電機組燃油系統，通常可分為卸油系統、收油系統、供油系統、燃燒裝置及快速泄油系統等。

1、卸油系統

      卸油系統是保證燃油運輸到現場后，迅速順利地轉移到儲油柴油發電機的油路系統，主要由卸油管線和儲油柴油發電機等組成。為減小對周圍環境的影響和卸油的方便，儲油柴油發電機一般采用埋地式油罐。油罐的容量關系到柴油發電機組燃油系統能否長期穩定的運行，應該結合柴油發電機耗油量、運輸條件等，根據下式計算確定。

V=n×m/p....................公式（1）

式中：V—儲油罐總容量，單位m³；

p—燃油比重，單位kg/m³；

n—計算儲存天數，對于一般民用建筑，燃料主要靠汽車運輸到現場，可取n=5d。

m—柴油發電機日耗油量，單位kg。柴油發電機日耗油量一般可以根據柴油發電機產品樣本獲得。如果柴油發電機樣本中標注的是小時耗熱量，則可根據燃油熱值和系統工作時間計算出日耗油量。

      按照上式計算出的油罐體積必須滿足現行規范中油罐，總儲量不應超過15m³的要求。油罐宜設在便于卸油，且離中間油箱較近的地方。卸油裝置還包括卸油管、快速卸油接頭等。卸油管可采用橡膠軟管，其管徑和卸油接頭規格可根據日常運油柴油發電機卸油接頭的大小確定。平時卸油管和卸油接頭應妥善保管。

2、收油系統

      收油系統是指從儲油罐提取燃油并輸送至中間油箱（日用油箱）的管道系統，該系統的主要柴油發電機有日用油箱、收油泵等。日用油箱體積按保持柴油發電機2小時的油量計算，但一般不大于1m³；其數量可結合系統的情況設置。常見的日用油箱管路連接：進油管由油泵接來；排污管用以排除箱內污潰；在油位過高時，多余的燃油可經溢流管回流至儲油罐，溢流管必須保持不小于3%坡度；快速排油管用以快速排放油箱內的燃油（詳泄油系統）；供油管為燃燒器提供燃料；回油管則由燃燒器接來。

      收油泵應能將室外油罐內的燃油順利地送入日用油箱，其流量根據收油系統的運行方式確定。對于耗油量較大的柴油發電機組燃油系統，考慮燃燒器與收油系統同時運行，油泵流量按照燃燒器耗油量的標準適當放大即可。對于耗油量不大的系統，考慮收油系統間歇運行，油泵流量則需數倍放大。不管采用哪種方式，油泵啟停都應該與油箱內液位控制器聯動。

      油泵的揚程應該考慮沿程阻力損失、動能損失及吸入液面與排出液面的高差，如下式：

H=h?-h?+h_ζ+gv²/2....................公式（2）

式中：H—油泵的揚程，米油柱；

h?—油泵中心線與最高排出油位的垂直距離，單位米；

h?—儲油罐最低吸取油位與泵中心的軸線垂直距離，單位米。當最低吸取油位低于泵中心時，h?為負值。

h_ζ—管道的摩擦阻力。

      油泵入口處應設置油過濾器。為了便于判斷濾網的堵塞程度，過濾器出入口需安裝壓力表，方便管理人員根據壓差判斷是否需要清洗過濾網，以免堵塞。

3、供油系統

      供油系統是從日用油箱中提供燃燒器所需燃油的輸油管線系統。一般采用重力自流的供油方式，即日用油箱安裝在一定高度，通過重力的作用，燃油直接流到燃燒器處。日用油箱的安裝高度應能滿足燃油在克服管道阻力后燃燒頭油泵吸入壓力的最低要求。一般可用支架或支墩將油箱安裝于要求的高度。

      輸油管道的管徑可由下式求得：

D=2*（q/πv）^½....................公式（3）

式中：q—為燃燒頭每秒耗油量，可由產品樣本獲得；

v一為管道內燃料流速。對于重力自流系統，可取v=0.3m/s。

4、快速泄油系統

      快速泄油系統用以在發電機房發生事故時，快速排出室內日用油箱內的燃油，防止事故擴大。燃油可排放至卸油罐，如果油罐相距太遠，則應該在柴油發電機房外安全地帶設專用的室外泄油箱。泄油箱的體積按照完全排放日用油箱內燃油量計算。快速泄油系統一般采用重力自流。為縮短泄油時間，可適當放大泄油管管徑。泄油管道上的手動閥應該安裝在方便操作的地方。

5、注意事項

      對于油路系統的設計，有如下幾點值得注意：

（1）系統的安全性是設計必須重點考慮的問題。選取發電機房和儲油罐的位置時，必須嚴格符合現行防火規范對防火間距的要求。

（2）發電機房特別是儲油間應該有良好的通風措施。對于無自然通風措施的儲油間，應設置機械通風系統，其送排風機應選擇防爆風機。通風系統可有效地減小房間內油份濃度，將其控制在遠小于爆炸極限的范圍內，防止事故的發生。

① 在發電機房發生意外事故時，快速泄油系統能夠在短時間內將日用油箱的燃油排放到安全地帶，防止事故的擴大。這是柴油發電機組燃油系統不可或缺的。

② 對于柴油發電機組，如果日用油箱的容積能滿足運行時間內的供油量，可用日用油箱兼做儲油柴油發電機，不設置儲油罐和收油系統。

 

總結：

      為了保障柴油發電機能夠持續運行，市面上開始出現對柴油發電機的自動供油系統，但是現有技術中的該類自動供油系統還存在著一些缺陷，例如在冬天時，由于溫度較低，燃油溫度也低，不利于柴油發電機的運行，而且使用安全性能較差，當柴油發電機發生事故燃燒時，往往無法自動切斷燃油供給，進而會發生更大的火災事故，給柴油發電機的使用造成較大的隱患，因此，康明斯重新為用戶設計了安全性較高的自動供油方案。目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種柴油發電機的自動供油系統自動化程度高，延長了柴油發電機的持續運行時間，能夠充分利用排出的煙氣余熱，對燃油進行預熱處理，有利于提高柴油發電機的運行，具有使用安全性高的優點，能夠避免造成更大的火災事故，實用性強，具有較高的推廣應用價值。

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