機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝

柴油發(fā)電機(jī)排煙管和消聲器安裝設(shè)計(jì)

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，柴油機(jī)的排出廢氣溫度高達(dá)500～550℃，有的排煙管接在廢氣渦輪增壓器上。增壓器內(nèi)部的軸承和風(fēng)葉加工精度很高。安裝排煙系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意排煙系統(tǒng)急劇的溫度變化，減小高溫、振動(dòng)和強(qiáng)烈的排煙噪聲問題。

1．排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

      排煙管一般安裝有消聲器減小噪聲，它可以裝在室內(nèi)或室外。裝在室內(nèi)的發(fā)電機(jī)組必須用不泄漏的排煙管把廢氣排出戶外，排煙系統(tǒng)的部件應(yīng)包上隔熱材料以減少熱量的散發(fā)，排煙管安裝必須符合相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及其他要求。戶內(nèi)的管的外端應(yīng)切成和水平成60°角，或者裝上防雨水帽的排煙系統(tǒng)，如果建筑物裝有煙霧探測系統(tǒng)，排煙出口應(yīng)安不在會(huì)啟動(dòng)煙霧熱能警器的地方，確保熱的排煙消聲器及排煙管遠(yuǎn)離易燃物質(zhì)，確保柴油機(jī)排放不成為公害。

      在設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)時(shí)，阻力不得超過允許范圍，因?yàn)檫^度的阻力將會(huì)大大減低柴油機(jī)的效率和耐久性，并嚴(yán)重增加燃料消耗。為減少阻力，排煙管應(yīng)設(shè)計(jì)得越短越直越好，如必要彎曲，曲徑必須至少是管內(nèi)徑的1.5倍。超過3m的設(shè)計(jì)須得廠家同意。其他的排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下所述：

（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)排煙出口與排煙管連接處加上排煙軟管。它的作用是減少發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的震動(dòng)傳達(dá)到排煙及建筑物，允許排煙和因受熱而膨脹及安裝時(shí)的少許角度偏差。如圖1所示。

（2）確保在安裝消聲器和管子時(shí)，不要因拉緊而造成斷裂或泄漏。

（3）安裝在室內(nèi)的排放系統(tǒng)的部件應(yīng)安裝隔熱套管以減少散熱、降低噪聲。消聲器和排煙管無論裝在室內(nèi)或室外，均應(yīng)遠(yuǎn)離可燃性物質(zhì)。

（4）任何較長的水平或垂直的排煙管應(yīng)傾斜向下安裝，并裝設(shè)排水閥（應(yīng)在最低點(diǎn)），以防止水流倒流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)和消聲器。

（5）當(dāng)管子穿墻而過時(shí)，應(yīng)有安裝吸振套管，使易燃物質(zhì)遠(yuǎn)離這些發(fā)熱管道，并應(yīng)留有膨脹用的伸縮接縫，讓管子受熱膨脹后縱向延伸或收縮。

（6）排煙管的伸出室外的一端，如果切口是水平的，應(yīng)切成60°，如垂直則裝上防雨帽以防止雨雪進(jìn)入排煙系統(tǒng)。排煙管應(yīng)是獨(dú)立的，不得與其他發(fā)電機(jī)組的排煙管共用。

（7）排煙管、消聲器均要可靠固定，消聲器一般采用阻抗復(fù)合型（如圖2所示），不允許在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)有搖晃、振動(dòng)現(xiàn)象。機(jī)房內(nèi)裸露的排煙管，消聲器應(yīng)以耐熱材料包裹，如同蒸氣管道一樣。以減少機(jī)房內(nèi)的輻射熱。

（8）用波紋管來糾正管道之間的對中偏差是不允許的。波紋管內(nèi)若有導(dǎo)流內(nèi)管，那么內(nèi)管與法蘭焊牢的一端應(yīng)裝在氣流入口一端。排煙消聲器通常都標(biāo)有氣流方向，應(yīng)按氣流方向安裝，不允許倒向安裝。

圖1 柴油發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)排煙系統(tǒng)安裝

圖2  柴油機(jī)阻抗復(fù)合性消聲器結(jié)構(gòu)圖.p

 

2．排煙管的安裝

      發(fā)動(dòng)機(jī)的位置應(yīng)設(shè)在使排煙管盡可能短、曲彎和堵塞都盡可能小的地方，通常排煙管伸出建筑物外墻后會(huì)繼續(xù)沿著外墻向上直到屋頂，在墻孔有一個(gè)套子去吸振，并在管子上有一個(gè)伸縮接頭來補(bǔ)償因冷縮熱脹而產(chǎn)生的長度差異。

      排煙管的暴露部分不應(yīng)接觸木材或其他易燃性物質(zhì)，在建筑物內(nèi)的排煙管（包括安裝在屋內(nèi)的消聲器）應(yīng)覆蓋合適的隔熱材料以降低溫度，預(yù)防灼傷操作者。

（1）排煙管外表面溫度≤450℃時(shí)保溫層采用1層巖棉氈，排煙管外表面溫度≥500℃時(shí)，保溫層采用2層，即接觸管壁的1層為硅酸鋁纖維氈，外包1層巖棉氈。

（2）巖棉的物理性能：密度80~100kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)入=0.03~0.0407W/（mxK）。硅酸鋁纖維的物理性能：密度150~250kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)入=0.14~0.174W/(mxK)。

（3） 每臺(tái)柴油機(jī)的排煙管應(yīng)單獨(dú)引出室外，宜架空敷設(shè)，也可敷設(shè)在地溝中，排煙引管和消聲器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置支撐，不得直接支撐在栗油機(jī)排煙總管或固定在柴油機(jī)其他部位上。排煙引管與排煙總管之間應(yīng)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液柱型托架，而短的柔性管或膨脹式波紋管應(yīng)介于兩個(gè)固定架之間的長管道，并組合為一體。

（4） 排煙引管長度及與管徑的配套要求，應(yīng)根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)確定，當(dāng)排煙管需穿過墻壁時(shí)，應(yīng)配置保護(hù)套.伸出室外沿墻垂直敷設(shè)，其管出口端應(yīng)加防雨帽或切成30°~45“的斜角。所有排煙管道的壁厚應(yīng)不小于3。

（5）排煙管較長時(shí)，需增加波紋管等柔性連接，以吸收直管熱膨脹，通常每10m增加一個(gè)柔性連接。

 

3．減低排煙流動(dòng)的阻力

      讓排煙通過管道自由地流動(dòng)可減少排煙阻力，過大的排煙阻力會(huì)嚴(yán)重地影響發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出馬力，造成高阻力的主要因素有：

① 排煙管直徑太小；

② 排煙管過長；

③ 排煙系統(tǒng)過多急彎；

④ 排煙消聲器阻力太高；

⑤ 處于某種臨界長度，壓力波會(huì)導(dǎo)致高阻力。

      假定排煙管采用工業(yè)用鋼或鑄鐵制造，其阻力取決于管子內(nèi)部表面的光滑程度，如粗糙則會(huì)增加阻力，請參考柴油機(jī)技術(shù)文件以選取排煙溫度及空氣流量。

4．排煙消聲器

      消聲器按照消聲的程度分為以下等級：

① 低級或工業(yè)用級-適用于工業(yè)環(huán)境，其反響噪聲程度相對地高；

② 中級或居住環(huán)境級--把排煙噪聲降低到可接受程度；

③ 高級或嚴(yán)格級-提供最大程度的消聲，如醫(yī)院、學(xué)校、酒店等地方。

      消聲器應(yīng)裝在靠近發(fā)電機(jī)組的地方，這樣可提供最佳的消聲效果，使排煙管從消聲器通往戶外，或可以安裝在戶外的墻或屋頂上。也可采用如圖3、圖4所示的安裝方式。

 

圖2 消聲器安裝在室內(nèi)，排氣管與散熱器共用煙道

圖3 消聲器安裝在排煙道內(nèi)，煙道內(nèi)使用隔聲材料

 

 

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