新聞主題	油機(jī)房的日用型柴發(fā)燃油箱的安裝設(shè)計(jì)

 

摘要：對(duì)于民用建筑中的燃油供給系統(tǒng)，要保證柴油發(fā)電機(jī)組安全、正常運(yùn)行，恰當(dāng)?shù)挠吐废到y(tǒng)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，但實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，該系統(tǒng)卻往往被設(shè)計(jì)人員忽視。其中，日用油箱是柴油發(fā)電機(jī)的供油系統(tǒng)重要裝置之一，日用油箱在系統(tǒng)中主要起儲(chǔ)油的作用，也具備散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。本文從組成柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)的四個(gè)獨(dú)立小系統(tǒng)（即卸油、收油、供油和快速泄油系統(tǒng)）入手，結(jié)合以往的供油工程的安裝經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了民用建筑燃油供給系統(tǒng)的油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

 

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(yīng)安裝在容易接近及補(bǔ)給的地方，康明斯公司建議除了自動(dòng)補(bǔ)油系統(tǒng)外，再設(shè)置一個(gè)手泵以方便從油箱中抽取燃油。日用油箱通風(fēng)管應(yīng)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)的至高點(diǎn)，其尺寸至少應(yīng)與供油管匹配，還應(yīng)設(shè)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(jiǎn)單的就是把油箱安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)附近。并使油箱頂部不高于燃油泵進(jìn)口的中心線2尺以上。當(dāng)主油箱底部低于燃油泵進(jìn)口中心線1米或更低時(shí)，就應(yīng)安裝一個(gè)輔助油箱（浮子油箱），同時(shí)需要安裝一個(gè)輸油泵將燃油箱或浮子油箱安裝在正好低于燃油泵進(jìn)口中心線的位置上。主油箱的供油管路必須裝有切斷閥，當(dāng)供油管路出故障時(shí)可以切斷供油。

（1）柴油發(fā)電機(jī)組通常設(shè)置一個(gè)大容量?jī)?chǔ)油罐（參考圖2），然后經(jīng)過(guò)輸油管將燃油分布給每一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，日用油箱應(yīng)安裝在容易接近補(bǔ)給的地方，位置應(yīng)避開(kāi)熱源和振動(dòng)。

（2）回油連接也不能過(guò)高，不能超過(guò)柴油發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)組常用燃油管采用具有耐油性質(zhì)量較好的含有纖維編織層加強(qiáng)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(huì)與燃油中的硫產(chǎn)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?yàn)殇摴芤子诋a(chǎn)生工作硬化，導(dǎo)致連接時(shí)發(fā)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(nèi)徑相 同。如果距離過(guò)遠(yuǎn)，管徑應(yīng)適當(dāng)增加，除此之外還應(yīng)考慮柴油變稠，濾器，接頭及減壓閥產(chǎn)生的輸送壓力。

（4）發(fā)電機(jī)組供油裝置管道不允許有任何的滲漏，包括運(yùn)轉(zhuǎn)或停機(jī)時(shí)的滲漏，否則空氣進(jìn)入系統(tǒng)，產(chǎn)生康明斯發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定和影響輸出功率。

（5）柴油發(fā)電機(jī)組在供油裝置的安裝過(guò)程中，應(yīng)盡一切努力防止潮氣和灰塵等污染物進(jìn)入。在發(fā)電機(jī)組安裝前要擰緊供油裝置的每一個(gè)部件。

2、日用油箱安置時(shí)的注意事項(xiàng)

      柴油發(fā)電機(jī)組使用前，應(yīng)安裝機(jī)房環(huán)境對(duì)日用油箱進(jìn)行設(shè)計(jì)（參考圖1），之后進(jìn)行安裝與管路聯(lián)接，注意事項(xiàng)如下：

（1）主油箱加滿燃油后，至少經(jīng)受8小時(shí)沉淀，并放出沉淀物后方可吸入日用油箱內(nèi)使用，因此主油箱容量應(yīng)足夠大，且應(yīng)有兩個(gè)以上交替使用。油口處的阻力不允許超過(guò)所有柴油發(fā)電機(jī)組性能數(shù)據(jù)單上規(guī)定的使用干凈濾芯時(shí)的規(guī)定值。這個(gè)阻力值是建立在燃油箱裝一半燃油的基礎(chǔ)上。

（2）油箱供油和回油區(qū)域應(yīng)設(shè)有帶孔隔板，以減少柴油發(fā)電機(jī)組的熱交換；燃油回油管路的連接不應(yīng)造成柴油發(fā)電機(jī)組油管中燃油出現(xiàn)沖擊波。

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

（4）油箱頂部應(yīng)設(shè)呼吸管，呼吸管應(yīng)伸到室外安全地點(diǎn)。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(chǔ)油罐往油箱供油方法時(shí)，油箱必須設(shè)回油管。燃油管內(nèi)徑不應(yīng)小于8mm（長(zhǎng)度不大于6mm時(shí)），如油管需要更長(zhǎng)，則內(nèi)徑應(yīng)增至10mm。

（5）油箱應(yīng)設(shè)置液位計(jì)，但不宜用玻璃管式液面計(jì)；油箱底部應(yīng)裝排污閥，油箱的進(jìn)出口應(yīng)裝閥門(mén)。

（6）油箱應(yīng)有可靠的接地措施，并且要設(shè)立單獨(dú)的儲(chǔ)油間與發(fā)電機(jī)房隔開(kāi)。主油管箱底面對(duì)地面傾3-5度，以防止把主油箱內(nèi)積污吸入日用油箱，同時(shí)易于排出污物。 

3、日用油箱的制作和要求

二、柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

 

      一燃油是具有揮發(fā)性、易爆炸的燃料，在一定的條件下，具有爆炸的危險(xiǎn)。相對(duì)而言，柴油閃點(diǎn)最高，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存，常作為民用建筑柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)的主要燃料。一個(gè)完整的柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)，通?？煞譃樾队拖到y(tǒng)、收油系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、燃燒裝置及快速泄油系統(tǒng)等。

1、卸油系統(tǒng)

      卸油系統(tǒng)是保證燃油運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，迅速順利地轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)油柴油發(fā)電機(jī)的油路系統(tǒng)，主要由卸油管線和儲(chǔ)油柴油發(fā)電機(jī)等組成。為減小對(duì)周?chē)h(huán)境的影響和卸油的方便，儲(chǔ)油柴油發(fā)電機(jī)一般采用埋地式油罐。油罐的容量關(guān)系到柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)能否長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，應(yīng)該結(jié)合柴油發(fā)電機(jī)耗油量、運(yùn)輸條件等，根據(jù)下式計(jì)算確定。

V=n×m/p....................公式（1）

式中：V—儲(chǔ)油罐總?cè)萘?，單位m³；

p—燃油比重，單位kg/m³；

n—計(jì)算儲(chǔ)存天數(shù)，對(duì)于一般民用建筑，燃料主要靠汽車(chē)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，可取n=5d。

m—柴油發(fā)電機(jī)日耗油量，單位kg。柴油發(fā)電機(jī)日耗油量一般可以根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)品樣本獲得。如果柴油發(fā)電機(jī)樣本中標(biāo)注的是小時(shí)耗熱量，則可根據(jù)燃油熱值和系統(tǒng)工作時(shí)間計(jì)算出日耗油量。

      按照上式計(jì)算出的油罐體積必須滿足現(xiàn)行規(guī)范中油罐，總儲(chǔ)量不應(yīng)超過(guò)15m³的要求。油罐宜設(shè)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(guī)格可根據(jù)日常運(yùn)油柴油發(fā)電機(jī)卸油接頭的大小確定。平時(shí)卸油管和卸油接頭應(yīng)妥善保管。

2、收油系統(tǒng)

      收油系統(tǒng)是指從儲(chǔ)油罐提取燃油并輸送至中間油箱（日用油箱）的管道系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要柴油發(fā)電機(jī)有日用油箱、收油泵等。日用油箱體積按保持柴油發(fā)電機(jī)2小時(shí)的油量計(jì)算，但一般不大于1m³；其數(shù)量可結(jié)合系統(tǒng)的情況設(shè)置。常見(jiàn)的日用油箱管路連接：進(jìn)油管由油泵接來(lái)；排污管用以排除箱內(nèi)污潰；在油位過(guò)高時(shí)，多余的燃油可經(jīng)溢流管回流至儲(chǔ)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(nèi)的燃油（詳泄油系統(tǒng)）；供油管為燃燒器提供燃料；回油管則由燃燒器接來(lái)。

      收油泵應(yīng)能將室外油罐內(nèi)的燃油順利地送入日用油箱，其流量根據(jù)收油系統(tǒng)的運(yùn)行方式確定。對(duì)于耗油量較大的柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)，考慮燃燒器與收油系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，油泵流量按照燃燒器耗油量的標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)放大即可。對(duì)于耗油量不大的系統(tǒng)，考慮收油系統(tǒng)間歇運(yùn)行，油泵流量則需數(shù)倍放大。不管采用哪種方式，油泵啟停都應(yīng)該與油箱內(nèi)液位控制器聯(lián)動(dòng)。

      油泵的揚(yáng)程應(yīng)該考慮沿程阻力損失、動(dòng)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(yáng)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(chǔ)油罐最低吸取油位與泵中心的軸線垂直距離，單位米。當(dāng)最低吸取油位低于泵中心時(shí)，h?為負(fù)值。

h_ζ—管道的摩擦阻力。

      油泵入口處應(yīng)設(shè)置油過(guò)濾器。為了便于判斷濾網(wǎng)的堵塞程度，過(guò)濾器出入口需安裝壓力表，方便管理人員根據(jù)壓差判斷是否需要清洗過(guò)濾網(wǎng)，以免堵塞。

3、供油系統(tǒng)

      供油系統(tǒng)是從日用油箱中提供燃燒器所需燃油的輸油管線系統(tǒng)。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(guò)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(yīng)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(chǎn)品樣本獲得；

v一為管道內(nèi)燃料流速。對(duì)于重力自流系統(tǒng)，可取v=0.3m/s。

4、快速泄油系統(tǒng)

      快速泄油系統(tǒng)用以在發(fā)電機(jī)房發(fā)生事故時(shí)，快速排出室內(nèi)日用油箱內(nèi)的燃油，防止事故擴(kuò)大。燃油可排放至卸油罐，如果油罐相距太遠(yuǎn)，則應(yīng)該在柴油發(fā)電機(jī)房外安全地帶設(shè)專(zhuān)用的室外泄油箱。泄油箱的體積按照完全排放日用油箱內(nèi)燃油量計(jì)算。快速泄油系統(tǒng)一般采用重力自流。為縮短泄油時(shí)間，可適當(dāng)放大泄油管管徑。泄油管道上的手動(dòng)閥應(yīng)該安裝在方便操作的地方。

5、注意事項(xiàng)

      對(duì)于油路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有如下幾點(diǎn)值得注意：

（1）系統(tǒng)的安全性是設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。選取發(fā)電機(jī)房和儲(chǔ)油罐的位置時(shí)，必須嚴(yán)格符合現(xiàn)行防火規(guī)范對(duì)防火間距的要求。

（2）發(fā)電機(jī)房特別是儲(chǔ)油間應(yīng)該有良好的通風(fēng)措施。對(duì)于無(wú)自然通風(fēng)措施的儲(chǔ)油間，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其送排風(fēng)機(jī)應(yīng)選擇防爆風(fēng)機(jī)。通風(fēng)系統(tǒng)可有效地減小房間內(nèi)油份濃度，將其控制在遠(yuǎn)小于爆炸極限的范圍內(nèi)，防止事故的發(fā)生。

① 在發(fā)電機(jī)房發(fā)生意外事故時(shí)，快速泄油系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)將日用油箱的燃油排放到安全地帶，防止事故的擴(kuò)大。這是柴油發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)不可或缺的。

② 對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組，如果日用油箱的容積能滿足運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的供油量，可用日用油箱兼做儲(chǔ)油柴油發(fā)電機(jī)，不設(shè)置儲(chǔ)油罐和收油系統(tǒng)。

 

總結(jié)：

      為了保障柴油發(fā)電機(jī)能夠持續(xù)運(yùn)行，市面上開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)供油系統(tǒng)，但是現(xiàn)有技術(shù)中的該類(lèi)自動(dòng)供油系統(tǒng)還存在著一些缺陷，例如在冬天時(shí)，由于溫度較低，燃油溫度也低，不利于柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，而且使用安全性能較差，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)發(fā)生事故燃燒時(shí)，往往無(wú)法自動(dòng)切斷燃油供給，進(jìn)而會(huì)發(fā)生更大的火災(zāi)事故，給柴油發(fā)電機(jī)的使用造成較大的隱患，因此，康明斯重新為用戶設(shè)計(jì)了安全性較高的自動(dòng)供油方案。目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種柴油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)供油系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，延長(zhǎng)了柴油發(fā)電機(jī)的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，能夠充分利用排出的煙氣余熱，對(duì)燃油進(jìn)行預(yù)熱處理，有利于提高柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，具有使用安全性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠避免造成更大的火災(zāi)事故，實(shí)用性強(qiáng)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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