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機房設計與設備安裝 |
柴油發(fā)電機水箱散熱器遠置方案設計 |
摘要：當柴油發(fā)電機組被安裝在地下室時，實際空間很可能會限制聯(lián)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(tǒng)中，散熱器是與發(fā)電機組分開的，并由電動風機作散熱之用，此系統(tǒng)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(nèi)裝置用。
當散熱器安裝高于3m以上時，由于發(fā)動機自帶機械水泵功率有限，大多數(shù)發(fā)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(huán)泵帶動，從分置水箱經(jīng)過散熱器和發(fā)電機組進行循環(huán)。一般散熱器風機和水泵電機是由發(fā)電機組供電的，此需要的負載功率應計入總的發(fā)電機組功率。
一、采用水箱遠置的主要因素
1、發(fā)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(tǒng)的發(fā)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(tǒng)的發(fā)動機由于進氣冷卻和散熱器無關(guān)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(fā)電機組制造商配套標機水箱均為40℃～50℃室內(nèi)工作環(huán)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(fā)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(nèi)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(fā)電機組增加聯(lián)機風扇功率。
● 機房通風量減少，約為發(fā)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(huán)部分需添加防凍液。
● 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)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(fā)動機內(nèi)置水泵的揚程。
圖2-水箱遠置（帶備用水箱和水泵）冷卻系統(tǒng)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(fā)機房。
（1）冷卻系統(tǒng)參數(shù)：
柴油發(fā)電機采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，由柴油機水箱、熱交換器、循環(huán)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(tǒng)示例
發(fā)動機采用了二次側(cè)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(fā)動機冷卻系統(tǒng)和遠置散熱器分開。發(fā)動機水泵使冷卻液在發(fā)動機和熱交換器內(nèi)循環(huán)，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(huán)。
（3）注意事項
● 運行前先進性冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)檢驗。
● 柴油發(fā)電機組增加聯(lián)機風扇功率。
● 機房通風量減少，約為發(fā)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(tǒng)圖
三、水管施工做法和技術(shù)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(jié)構(gòu)上的支、吊架，不得影響結(jié)構(gòu)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(nèi)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(guī)定壓力要求，管壁薄厚均勻，內(nèi)外光滑整潔，不得有砂眼、裂紋、毛刺、彎曲、銹蝕等現(xiàn)象。各種連接管件不得有砂眼、裂紋扣和角度不準現(xiàn)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(guī)范規(guī)定進行強度和嚴密性試驗。
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