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新闻主题	柴油发电机房进排新风量的计算公式

 

摘要：机房通风系统对柴油发电机组的输出功率、燃油消耗率、热气流排放和使用寿命等有直接的影响。柴油发电机房的通风问题是机房设计中特别重要的问题，特别是机房位于地下室时更要处理好，否则会直接影响机房的空气循环和通风效果，降低发电机组的运行效率和时间，甚至缩短发电机组的使用寿命。在坚持设计原理的基础上，遵循轴向通风方式的原则，根据机房实际结构，选择发电机组的最佳布置位置，创造有利因素。

 

图1  柴油发电机房进排风散热系统平面图

图2  柴油发电机房立面安装设计图纸

 

 

一、进风口设计与计算公式

 

1、进风口注意事项

      进风口应位于灰尘浓度尽可能小的合理位置及确保附近无异物，当条件许可时，建议用户采用靠近发电机组控制屏侧的斜上进风方式，并加设百叶窗和金属防护网帘，以避免雨水及其他异物进入，确保正常的空气对流。为防止热空气回流，发电机组进风口应尽可能远离排风口，并尽可能让机房内空气直流，遵循轴向通风方式的布置。

      发电机房的平时维护通风可按每小时3~5次计算。发电机组的冷却通风主要为分体风冷式和整体风冷式，当机房自然进排风条件满足时宜采用整体风冷式，此方法不需要远置散热器和辅助水箱，简单可靠，维护更加方便。

（1）整体风冷式

      进风口应在发电机组电机端后面，以获得良好的空气循环，注意进排风口的距离，以免发生短路。进、排风百叶窗有效通风面积不少于 50%，且应有良好的流线及低气流阻力。百叶窗内侧应装有鸟类/害虫防护网，风沙较大地区，应设置防风沙入侵措施，但不得阻碍冷却及排出空气的流动。机房的进、排风系统总阻力不大于125帕，若不满足，则需要增加机械送排风机。

（2）分体风冷式

      当条件不满足是，需要采用分体风冷式系统，则需要注意以下几个方面：

① 防止冷却水被外来物质污染；

② 隔离水箱的冷却水应足够整个系统使用；

③ 防止冷却水冻化；

④ 防止系统中有空气滞留；

⑤ 10%的发电机缸套发热量需要通过机房散热。

2、进风口面积和进风量的计算

      柴油发电机组在正常工作的时候需要有足够的新风供应，一方面保证发动机的正常工作，另一方面要给发电机组创造良好的散热条件，否则发电机组无法保证其使用性能。

（1）新风量

      发电机组的进风系统主要包括进风通道和发动机本身的进气系统，发电机组的进风通道必须能够使新风顺畅地进入机房。柴油机在运行时，机房的换气量应等于或大于柴油机燃烧所需的新风量与维持机房室温所需新风量之和，即C＝C₁＋C₂。其中C₁维持室温所需的新风量；C₂是维持柴油机燃烧所需的新风量。

C₁＝0.078×P×T

式中C₁——维持室温所需要的新风量（m³/s）；

P——柴油机额定功率（kW）；

T——机房温升（℃）。

      燃气量C₂数据可向发电机组厂家索取，若无资料时，可按每千瓦制动功率需要0.1m³/min计算（柴油机制动功率按发电机主发电功率千瓦数的1.1倍配备）。

（2）进风口面积

      设计时需要综合考虑计算维持室温最少所需新风量和燃气量，并以此为依据判断进风面积是否足够。一般情况下，进风口的面积应满足下式要求

S_进≥1.2×k×S_水

式中 S_进——进风口面积（㎡）；

S_水——柴油机散热水箱的有效面积（㎡）；

k——风阻系数。

（3）进风量      

      机房计算进风量计算如下：

 

式中 Q进——计算进风量（m³/s）；

S进——进风口面积（㎡）；

V进——风速（m/s），一般取3级风的风速平均值4.4（m/s）进行计算，风速见表1，但最强风速不应超过8（m/s）；

k——风阻系数。

      如果机房计算进风量Q_进≥C₁＋C₂。则可以认为该设计是符合要求的。

表1  风力等级与风速对照表

 

二、、排风口设计与计算公式

 

1、排风口注意事项

      通常发电机组排风口的面积应略大于水箱的有效面积，从降低风阻考虑，排风口离前面障碍物的距离应大于或等于600～2000mm，发电机组进风量应大于发电机组的排风量和燃气量的总和，其客观效果是发电机组在运行时机房内不能产生负压。在满足发电机组排风量要求的前提下，机房的降噪效果主要由进排风通道及消声箱的长度和选用的吸音材料决定。

      当在排风口安装百叶窗及金属防护网时，应确保排风口净面积最小不低于散热器芯有效面积的1.4倍，排风口中心位置应尽可能与发电机组散热器芯的中心位置一致，排风口的宽高比要尽可能与散热器芯的宽高比相同。为防止热空气回流及机械振动向外传递，在散热器与排风口之间应加装弹性减振喇叭形导风槽。

2、排风口面积和风量计算

（1）排风口面积

      排风口面积的计算公式为

S_排≥k×S_水

式中 S_排——排风口面积（㎡）；

S_水——柴油机散热水箱的有效面积（㎡）；

k——风阻系数，具体k值详见表15-2。

（3）排风量

      机房实际排风量计算如下式

 

式中Q_排——计算排风量（m³/s）；

V_排——风速（m/s），一般取3级风的风速平均值4.4（m/s）进行计算，风速表见表14-3，但最强风速不应超过8（m/s）。

      实际排风量Q数据可在发电机组技术参数中可查到，如果计算排风量大于或等于实际排风量即Q_排≥Q。则可以认为该设计是符合要求的。

      当机房条件不能满足按照发电机组技术参数计算的进、排风口净面积要求时，必须考虑采用强制进排风的方式，以确保发电机组正常燃烧和冷却的需要。在建筑物中，通风口通常配有百叶窗和金属防护网，在计算进、排风口的尺寸时，必须考虑百叶窗片和金属网等所占有的无效面积。

 

注意：

      在冬季，发电机组用于备用运行状态时，发电机组只是偶尔运转，大多数时间都是处于备用停机状态。此时机房内应时刻保持适当的温度，以避免影响发电机组的正常启动能力或使冷却水结冰，致发电机组损坏。这就要求机房所有的通风口都必须是可以调节的，以便发电机组停用时能够自动或人工关闭。同时建议发电机组加装配套的水套加热器，并使其始终保持正常的工作状态。

 

 

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