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新闻主题	油机房的日用型柴发燃油箱的安装设计

 

摘要：对于民用建筑中的燃油供给系统，要保证柴油发电机组安全、正常运行，恰当的油路系统设计是非常关键的，但实际设计工作中，该系统却往往被设计人员忽视。其中，日用油箱是柴油发电机的供油系统重要装置之一，日用油箱在系统中主要起储油的作用，也具备散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。本文从组成柴油发电机组燃油系统的四个独立小系统（即卸油、收油、供油和快速泄油系统）入手，结合以往的供油工程的安装经验，详细介绍了民用建筑燃油供给系统的油路系统设计。

 

一、日用油箱的制作和安装要求

 

 

图1 日用油箱大样图

      日用油箱应安装在容易接近及补给的地方，康明斯公司建议除了自动补油系统外，再设置一个手泵以方便从油箱中抽取燃油。日用油箱通风管应设计在系统的至高点，其尺寸至少应与供油管匹配，还应设有防尘装置。

1、日用油箱及管道安装步骤

      主油箱安装的位置很重要，最简单的就是把油箱安装在发动机附近。并使油箱顶部不高于燃油泵进口的中心线2尺以上。当主油箱底部低于燃油泵进口中心线1米或更低时，就应安装一个辅助油箱（浮子油箱），同时需要安装一个输油泵将燃油箱或浮子油箱安装在正好低于燃油泵进口中心线的位置上。主油箱的供油管路必须装有切断阀，当供油管路出故障时可以切断供油。

（1）柴油发电机组通常设置一个大容量储油罐（参考图2），然后经过输油管将燃油分布给每一台柴油发电机，日用油箱应安装在容易接近补给的地方，位置应避开热源和振动。

（2）回油连接也不能过高，不能超过柴油发电机组的燃油泵的吸提能力，一般保持在 2.5m 高度或以下。

（3）柴油发电机组常用燃油管采用具有耐油性质量较好的含有纤维编织层加强的橡胶软管或铜管，不允许用镀锌管作为输油管，否则，金属锌会与燃油中的硫产生片状或 粉状硫化物，堵住滤清器或喷油嘴，一般也不用钢管，因为钢管易于产生工作硬化，导致连接时发生破裂。燃油管尺寸取决于燃油泵的入口直径，至少与入口内径相 同。如果距离过远，管径应适当增加，除此之外还应考虑柴油变稠，滤器，接头及减压阀产生的输送压力。

（4）发电机组供油装置管道不允许有任何的渗漏，包括运转或停机时的渗漏，否则空气进入系统，产生康明斯发电机组运行不稳定和影响输出功率。

（5）柴油发电机组在供油装置的安装过程中，应尽一切努力防止潮气和灰尘等污染物进入。在发电机组安装前要拧紧供油装置的每一个部件。

2、日用油箱安置时的注意事项

      柴油发电机组使用前，应安装机房环境对日用油箱进行设计（参考图1），之后进行安装与管路联接，注意事项如下：

（1）主油箱加满燃油后，至少经受8小时沉淀，并放出沉淀物后方可吸入日用油箱内使用，因此主油箱容量应足够大，且应有两个以上交替使用。油口处的阻力不允许超过所有柴油发电机组性能数据单上规定的使用干净滤芯时的规定值。这个阻力值是建立在燃油箱装一半燃油的基础上。

（2）油箱供油和回油区域应设有带孔隔板，以减少柴油发电机组的热交换；燃油回油管路的连接不应造成柴油发电机组油管中燃油出现冲击波。

（3）油箱容量为每小时最大用油量的3倍~5倍。为了防火要求，不应把日用油箱做得很大。按规定，用于存放柴油的日用油箱不应超过1m³。

（4）油箱顶部应设呼吸管，呼吸管应伸到室外安全地点。油箱的加油管要深入到油箱的底部，出油管距油箱底部100mm。采用从储油罐往油箱供油方法时，油箱必须设回油管。燃油管内径不应小于8mm（长度不大于6mm时），如油管需要更长，则内径应增至10mm。

（5）油箱应设置液位计，但不宜用玻璃管式液面计；油箱底部应装排污阀，油箱的进出口应装阀门。

（6）油箱应有可靠的接地措施，并且要设立单独的储油间与发电机房隔开。主油管箱底面对地面倾3-5度，以防止把主油箱内积污吸入日用油箱，同时易于排出污物。 

3、日用油箱的制作和要求

二、柴油发电机组燃油系统设计

 

      一燃油是具有挥发性、易爆炸的燃料，在一定的条件下，具有爆炸的危险。相对而言，柴油闪点最高，便于运输、储存，常作为民用建筑柴油发电机组燃油系统的主要燃料。一个完整的柴油发电机组燃油系统，通常可分为卸油系统、收油系统、供油系统、燃烧装置及快速泄油系统等。

1、卸油系统

      卸油系统是保证燃油运输到现场后，迅速顺利地转移到储油柴油发电机的油路系统，主要由卸油管线和储油柴油发电机等组成。为减小对周围环境的影响和卸油的方便，储油柴油发电机一般采用埋地式油罐。油罐的容量关系到柴油发电机组燃油系统能否长期稳定的运行，应该结合柴油发电机耗油量、运输条件等，根据下式计算确定。

V=n×m/p....................公式（1）

式中：V—储油罐总容量，单位m³；

p—燃油比重，单位kg/m³；

n—计算储存天数，对于一般民用建筑，燃料主要靠汽车运输到现场，可取n=5d。

m—柴油发电机日耗油量，单位kg。柴油发电机日耗油量一般可以根据柴油发电机产品样本获得。如果柴油发电机样本中标注的是小时耗热量，则可根据燃油热值和系统工作时间计算出日耗油量。

      按照上式计算出的油罐体积必须满足现行规范中油罐，总储量不应超过15m³的要求。油罐宜设在便于卸油，且离中间油箱较近的地方。卸油装置还包括卸油管、快速卸油接头等。卸油管可采用橡胶软管，其管径和卸油接头规格可根据日常运油柴油发电机卸油接头的大小确定。平时卸油管和卸油接头应妥善保管。

2、收油系统

      收油系统是指从储油罐提取燃油并输送至中间油箱（日用油箱）的管道系统，该系统的主要柴油发电机有日用油箱、收油泵等。日用油箱体积按保持柴油发电机2小时的油量计算，但一般不大于1m³；其数量可结合系统的情况设置。常见的日用油箱管路连接：进油管由油泵接来；排污管用以排除箱内污溃；在油位过高时，多余的燃油可经溢流管回流至储油罐，溢流管必须保持不小于3%坡度；快速排油管用以快速排放油箱内的燃油（详泄油系统）；供油管为燃烧器提供燃料；回油管则由燃烧器接来。

      收油泵应能将室外油罐内的燃油顺利地送入日用油箱，其流量根据收油系统的运行方式确定。对于耗油量较大的柴油发电机组燃油系统，考虑燃烧器与收油系统同时运行，油泵流量按照燃烧器耗油量的标准适当放大即可。对于耗油量不大的系统，考虑收油系统间歇运行，油泵流量则需数倍放大。不管采用哪种方式，油泵启停都应该与油箱内液位控制器联动。

      油泵的扬程应该考虑沿程阻力损失、动能损失及吸入液面与排出液面的高差，如下式：

H=h₂-h₁+h_ζ+gv²/2....................公式（2）

式中：H—油泵的扬程，米油柱；

h₂—油泵中心线与最高排出油位的垂直距离，单位米；

h₁—储油罐最低吸取油位与泵中心的轴线垂直距离，单位米。当最低吸取油位低于泵中心时，h₁为负值。

h_ζ—管道的摩擦阻力。

      油泵入口处应设置油过滤器。为了便于判断滤网的堵塞程度，过滤器出入口需安装压力表，方便管理人员根据压差判断是否需要清洗过滤网，以免堵塞。

3、供油系统

      供油系统是从日用油箱中提供燃烧器所需燃油的输油管线系统。一般采用重力自流的供油方式，即日用油箱安装在一定高度，通过重力的作用，燃油直接流到燃烧器处。日用油箱的安装高度应能满足燃油在克服管道阻力后燃烧头油泵吸入压力的最低要求。一般可用支架或支墩将油箱安装于要求的高度。

      输油管道的管径可由下式求得：

D=2*（q/πv）^½....................公式（3）

式中：q—为燃烧头每秒耗油量，可由产品样本获得；

v一为管道内燃料流速。对于重力自流系统，可取v=0.3m/s。

4、快速泄油系统

      快速泄油系统用以在发电机房发生事故时，快速排出室内日用油箱内的燃油，防止事故扩大。燃油可排放至卸油罐，如果油罐相距太远，则应该在柴油发电机房外安全地带设专用的室外泄油箱。泄油箱的体积按照完全排放日用油箱内燃油量计算。快速泄油系统一般采用重力自流。为缩短泄油时间，可适当放大泄油管管径。泄油管道上的手动阀应该安装在方便操作的地方。

5、注意事项

      对于油路系统的设计，有如下几点值得注意：

（1）系统的安全性是设计必须重点考虑的问题。选取发电机房和储油罐的位置时，必须严格符合现行防火规范对防火间距的要求。

（2）发电机房特别是储油间应该有良好的通风措施。对于无自然通风措施的储油间，应设置机械通风系统，其送排风机应选择防爆风机。通风系统可有效地减小房间内油份浓度，将其控制在远小于爆炸极限的范围内，防止事故的发生。

① 在发电机房发生意外事故时，快速泄油系统能够在短时间内将日用油箱的燃油排放到安全地带，防止事故的扩大。这是柴油发电机组燃油系统不可或缺的。

② 对于柴油发电机组，如果日用油箱的容积能满足运行时间内的供油量，可用日用油箱兼做储油柴油发电机，不设置储油罐和收油系统。

 

总结：

      为了保障柴油发电机能够持续运行，市面上开始出现对柴油发电机的自动供油系统，但是现有技术中的该类自动供油系统还存在着一些缺陷，例如在冬天时，由于温度较低，燃油温度也低，不利于柴油发电机的运行，而且使用安全性能较差，当柴油发电机发生事故燃烧时，往往无法自动切断燃油供给，进而会发生更大的火灾事故，给柴油发电机的使用造成较大的隐患，因此，康明斯重新为用户设计了安全性较高的自动供油方案。目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种柴油发电机的自动供油系统自动化程度高，延长了柴油发电机的持续运行时间，能够充分利用排出的烟气余热，对燃油进行预热处理，有利于提高柴油发电机的运行，具有使用安全性高的优点，能够避免造成更大的火灾事故，实用性强，具有较高的推广应用价值。

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