機房設計與設備安裝

柴油發電機房排煙井設置要求

 

摘要：柴油發電機房是一個需要排放大量廢氣的場所，因此排煙井的設置是非常重要的。排煙井是指將發電機房內產生的廢氣排放到室外的管道。排煙井的設置是柴油發電機房的重要組成部分，其合理設置可以有效地減少廢氣對人員和環境的危害，保障發電機房的安全運行。康明斯在本文中簡明扼要的陳說了柴油發電機房排煙井設置要求和規范，對于建設和維護柴油發電機房的單位和個人來說，應嚴格遵守相應的規定和標準，確保安全生產和環境保護。

 

圖1 柴油發電機組排煙系統示例圖

 

一、排煙井國標規范

 

本規范出自于《民用建筑設計統一標準》GB 50352-2019第8.3.3條，設立的排煙井口部下緣距地2米即可。

1、柴油發電機房的設置應符合本標準第8.3.1條的規定。

2、柴油發電機房宜設有發電機間、控制及配電室、儲油間、備件貯藏間等，設計時可根據具體情況對上述房間進行合并或增減。

3、當發電機間、控制及配電室長度大于7.0m時，至少應設2個出入口門。其中一個門及通道的大小應滿足運輸機組的需要，否則應預留運輸條件。

4、發電機間的門應向外開啟。發電機間與控制及配電室之間的門和觀察窗應采取防火措施，門應開向發電機間。

5、柴油發電機房宜靠近變電所設置，當貼鄰變電所設置時，應采用防火墻隔開。

6、當柴油發電機房設在地下時，宜貼鄰建筑外圍護墻體或頂板布置，機房的送、排風管(井)道和排煙管(井)道應直通室外。室外排煙管(井)的口部下緣距地面高度不宜小于2.0m。

7、柴油發電機房墻面或管(井)的送風口宜正對發電機進風端。

8、建筑物內設或外設儲油設施設置應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016的規定。

9、高壓柴油發電機房可與低壓柴油發電機房分別設置。

 

圖2 柴油發電機房排煙井平面圖示例

 

 

二、排煙井設置要求

 

1、位置合理

排煙井應設置在房間內能夠有效排煙的位置。通常，排煙井的位置應該在發電機房的頂部或側面，以便將廢氣排放到室外。同時，排煙井的位置應該遠離人員活動區域，以免對人員造成危害。

2、高度適當

排煙井的高度應該根據發電機房的高度和周圍建筑物的高度來確定。一般來說，排煙井的高度應不小于房間頂部的高度，應該比周圍建筑物的高度高出1-2米，以確保廢氣能夠順利排放到室外。

3、直徑合適

排煙井的直徑應該根據發電機房的大小和廢氣排放量來確定。一般來說，排煙井的直徑應該大于發電機房內最大的排放口的直徑，以確保廢氣能夠順利排放到室外。

4、材質優良

排煙井的材質應該選用耐高溫、耐腐蝕的材料，如不銹鋼、玻璃鋼等。同時，排煙井的內部應該光滑無縫，以減少廢氣在管道內的阻力。

5、安全可靠

排煙井的安裝應該符合相關的安全標準，如防火標準、防雷標準等。同時，排煙井的支架和固定件應該牢固可靠，以確保排煙井不會因為外力而倒塌或損壞。

6、注意防火

排煙井應具有良好的密封性能和耐火性能，以確保在突發情況下煙氣無法逸出或引起火災。

（1）排煙井的耐火極限應符合國家相關標準及建筑設計規范要求，一般要求耐火極限不少于2小時。

（2）具體的耐火極限要根據排煙井的設計要求、建筑物的用途、高度等因素進行綜合考慮，并由專業的設計師進行計算和確定。

7、方便維護

排煙井應設立出入口或者防火門，方便用戶定期進行檢查和維護，以確保其正常工作和安全運行。

 

 

圖3 柴油發電機房排煙井設計圖

 

 

三、排煙井設計案例

 

以深圳某樓盤地下室發電機房建設項目為例，該工程采用350KW康明斯柴油發電機組。排煙井設計情況如下：

（1）設4個豎井，面積分別為：1.0m²(進風)、1.0m²(排風)、400x300(排發電機高溫尾氣)，豎井出地面后分別設置3.0m²、3.0m²、0.3m²的百葉窗。排風井遠離進風井水平距離至少5m，達不到者則排風豎井室外排風風口必須高于進風豎井室外進風口3m。

（2）儲油間必須單獨設最小尺寸為300x300mm的排風豎井一個，豎井出地面后設置0.2m²的百葉窗。

（3）計算公式

① 上述發電機房風井是按照發電機功率為350kW計算的，當實際功率大于350kW時，應按照下式計算實際風井面積：

F=實際功率/350KW×1.0m²

(儲油間風井面積不變，排尾氣風井短邊>400mm)

② 進、排風豎井出地面后的百葉面積計算：

F=實際功率/350KW×3.0m²

 

圖4 柴油發電機房排煙口室內示意圖

圖5 柴油發電機房排煙井出屋面示意圖

 

 

四、排煙井面積的計算公式

 

確定排煙井的面積首先也要確定柴油發電機組的排煙量，柴油發電機組的排煙量一般由廠家選型樣本提供，再根據排煙量和煙囪路徑核算煙囪尺寸。

P背壓+P抽力≥P阻力..........................（公式1）

式中：P背壓——發電機組的排氣背壓，Pa；

P壓力——豎向煙道的自然抽力，Pa；

P阻力——煙囪總阻力，Pa。

其中，P背壓由選型廠家提供，抽力由式(2)計算。

 

..........................（公式2）

 

 

 

式中：H——煙囪的垂直高度，m；

tb——室外空氣溫度，℃；

Tf——煙囪管道平均溫度，℃；

B——大氣壓力，Pa。

其中，由選型廠家提供，而阻力則由式(3)計算：

 

 

..........................（公式3）

 

式中：λ——煙壁阻力系數，取0.03；

H——煙囪沿程管道總長度，m；

d——煙囪內徑，m；

ζ——局部阻力系數(90°彎頭取0.7，緩彎取0.3，三通取1.0，30°，變徑取0.5，煙囪出口阻力系統取1.1，煙囪的消聲器局部阻力由廠家提供，當無資料時可取2)；

V煙氣——煙囪內煙氣流速，m/s；

p——煙氣密度，kg/m²。

其中，煙氣、p分別由式(6)、式(7)計算：

 

 

 

 

 

 

 

式中：G煙氣——煙氣排放量(由柴油發電機廠家提供)，m³/h。

假定煙囪內徑d，再根據上述各公式確定是否滿足機組背壓與抽力之和大于煙囪總阻力，從而確定煙囪內徑，同時可以得知當煙囪內徑越大，彎頭越少，則阻力越小，但煙囪的成本也越高，土建預留的井道也越大，因此需要合理計算。在初步設計階段，也可以根據煙氣流量及煙氣流速煙氣預估煙囪內徑。

計算確定煙囪內徑d后，考慮煙囪外包巖棉保溫層100 mm厚，煙囪距管井各邊墻面預留150 mm安裝間隙（剪力墻一邊留350 mm），以此確定煙井尺寸。

 

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