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机房设计与设备安装 |
柴油发电机水箱散热器远置方案设计 |
摘要：当柴油发电机组被安装在地下室时，实际空间很可能会限制联机散热或强制进排风散热方式的运用，在这种情况下，一般可采用其它的冷却方法。例如远置式散热水箱的冷却方案就是诸多用户可以选择的方式之一。在该系统中，散热器是与发电机组分开的，并由电动风机作散热之用，此系统可作为一个全封闭的单元组件供户外使用，亦可作为开放形式供室内装置用。
当散热器安装高于3m以上时，由于发动机自带机械水泵功率有限，大多数发电机组要求装一个膨胀的水箱和电动水泵。冷却水由一台电动循环泵带动，从分置水箱经过散热器和发电机组进行循环。一般散热器风机和水泵电机是由发电机组供电的，此需要的负载功率应计入总的发电机组功率。
一、采用水箱远置的主要因素
1、发动机进气冷却方式一般分为：空气/空气中冷和空气/水中冷方式。
2、采用（空气/空气）增压冷却系统的发动机是不适用于直接远置散热器的冷却方式。需采用热交换器将空气/空气中冷方式改为空气/水中冷方式。
3、采用（空气/水）增压冷却系统的发动机由于进气冷却和散热器无关因而非常合适远置散热方式。
二、水箱远置方式
1、不带热交换的水箱远置方案
直接远置标机散热水箱采用不带热交换器方案时（如图1所示），所有发电机组制造商配套标机水箱均为40℃～50℃室内工作环境标准，在夏季室外太阳直晒时地表温度高达60℃，因此散热器实际散热效率大大降低，直接影响发电机组实际功率输出。采用这种方式必须选择高温水箱和扩大水箱散热功率。
（1）无备用水泵和水箱方案
● 适用于垂直落差低（小于4米），管路短，无需增加水泵和热交换器。
图1-水箱远置（无热交换器）示意图
（2）带备用水箱和水泵方案
● 适用于管道阻力大于内置水泵扬程，垂直落低（小于13米），管路长，需增加辅助水泵和膨胀水箱。
● 柴油发电机组增加联机风扇功率。
● 机房通风量减少，约为发动机燃烧空气量的8～10倍。
● 排烟管道、螺纹管、消音器、烟管需作隔热处理。
● 室外循环部分需添加防冻液。
● 发动机冷却系统进出水管加装减振装置，阀门隔离。
● 远置散热器由独立电动机拖动风扇散热，膨胀水箱为水
● 管路走向在施工过程中注意尽量减少承阻力。
● 管路总阻力小于发动机内置水泵的扬程。
图2-水箱远置（带备用水箱和水泵）冷却系统图
2、带热交换器的水箱远置方案
适用于垂直落差高（大于13米），管路较长，需增加辅助水泵和热交换器的柴发机房。
（1）冷却系统参数：
柴油发电机采用循环水冷却系统，由柴油机水箱、热交换器、循环水泵、冷却塔及管道、阀门等组成。柴油机冷却水进口温度62.1℃，出口温度93℃；冷却塔进口温度86.9℃，出口78.5℃。冷却塔水流量93.6m/h。
（2）远置散热器／热交换器系统示例
发动机采用了二次侧板式热交换器。在此，板式热交换器起着一个中介热交换作用，把发动机冷却系统和远置散热器分开。发动机水泵使冷却液在发动机和热交换器内循环，另一个独立的水泵则使冷却液在远置散热器和热交换器之间循环。
（3）注意事项
● 运行前先进性冷却水系统水质检验。
● 柴油发电机组增加联机风扇功率。
● 机房通风量减少，约为发动机燃烧空气量的8～10倍。
● 排烟管道、螺纹管、消音器、烟管需作隔热处理。
图3-水箱远置（带热交换器）系统图
三、水管施工做法和技术要求
1、管道安装，如图4所示：
（1）管道支、吊架位置应正确，埋设应平整牢固；管道支吊架与管道接触应紧密。固定在建筑结构上的支、吊架，不得影响结构安全。立管管卡安装：层高小于或等于5m，每层须安装一个，层高大于5m，每层不得少于2个；管卡安装高度距地面1.5～1.8m。
（2）管道安装前，应先清除管内的污物。管道安装位置、标高、坡向应正确。所有管道穿越楼板及墙体的洞口需要增加穿墙套管，待管道安装完毕，管道压力试验合格后,用耐火材料填充紧密。
图4-水箱远置（带热交换器）管道连接图
2、管材要求：
管材应符合设计规定压力要求，管壁薄厚均匀，内外光滑整洁，不得有砂眼、裂纹、毛刺、弯曲、锈蚀等现象。各种连接管件不得有砂眼、裂纹扣和角度不准现象。各种阀门外表面应无损伤，阀体严密性好，阀杆不得扭曲，安装前应按设计和施工规范规定进行强度和严密性试验。
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