淺析發電機排煙管背壓的簡便計算方法

王光明，李雅智，鄧 婷

（海洋石油工程股份有限公司，廣東深圳 518067)

淺析發電機排煙管背壓的簡便計算方法

王光明，李雅智，鄧 婷

（海洋石油工程股份有限公司，廣東深圳 518067)

根據最新的統計經驗，將復雜的流體阻力計算等效為簡單的查表計算，可較為準確但非常簡便迅速的核算出排煙管背壓是否滿足布置要求。

發電機；排煙管；等效長度；背壓

在主機發電機、應急發電機、臺風發電機、壓縮機泵的柴油機等領域，都涉及到發電機排煙管布置問題，為了合理布置排煙管，就需要核算排煙管的背壓，以便煙氣能順利排出。

1 計算前提

排煙管上一般有管道、彎頭、波紋管及消音器組成。這里暫不考慮外界風速影響，排煙管的排氣量Q、排氣背壓允許值pmax及排煙管管徑D由廠家提供。

2 計算步驟

2.1 確定接頭等效長度，等效為標準煙管直管的長度LJ，按下表1查詢

表1 彎頭等效長度對照表

2.2 確定波紋管等效長度，等效為標準煙管直管的長度LB，按表2查詢

表2 波紋管等效長度對照表

2.3 確定消音器排氣背壓pX

首先計算出煙管排氣速度V=Q/F，Q為煙管排氣量，F為煙管截面積（F=D2π/4），然后查表3，排氣速度對應下的消音器排氣背壓pX。

2.4 確定系統排煙背壓p

首先根據排氣速度V，按標稱直徑排煙管排氣背壓對照表，查出每英寸管道對應的排氣背壓p0，然后計算出排煙系統煙管等效總長L=LJ+LB+L0（式中，L0為排煙管除去接頭、波紋管、消音器的直管段長度），故系統排煙背壓p=p0*L+pX，最后p與pmax比較，得出排煙管布置設計是否合理。

3 實例

假設海上平臺上一個應急機發電機組，排煙管的排氣量Q=328L/s，排氣背壓允許值pmax=10kPa，排煙管管徑D=4寸。為了把煙氣排出平臺外，布置的零部件設計如下：

直管：L0=25m，管徑4寸；彎頭：90°標準彎頭，數量5個，管徑4寸；波紋管：3寸、長18英寸；消音器：工業級。

3.1 確定接頭等效長度

查表1，內徑4寸，90°標準彎頭，等效長度10英尺直管。LJ=10×5=50英尺

表3 典型消音器排氣背壓與速度對照表

3.2 確定波紋管等效長度

查表2，3寸、長18英寸的波紋管等效長度LB=3英尺

3.3 確定消音器排氣背壓

煙管截面積F=D2π/4

煙管排氣速度V=Q/F=4 314m/min

查表3，工業級消音器排氣背壓pX=14英尺水柱

3.4 確定系統排煙背壓

根據排氣速度V，查表4，查出每英尺管道對應的排氣背壓p0=0.065英尺水柱

計算出排煙系統煙管等效總長L=LJ+LB+L0=50+3+25=78英尺

系統排煙背壓p=p0*L+pX=0.065×78+14=19.07英尺水柱=6.23kPa

3.5 結論

pmax=10kPa＞p=6.23kPa，故設計滿足要求，煙氣可以順利排出。

4 結束語

根據前人總結的技術表格，可以大大簡化計算步驟，提升工作效率。

[1] ISO8528—2005，往復式內燃機驅動的交流發電機組[S].

A Simple Method for Calculating the Back Pressure of Generator

Wang Guang-ming，Li Ya-zhi，Deng Ting

According to the latest statistical experience，the complex fluid resistance calculation is equivalent to a simple look-up table calculation，more accurate but very simple and rapid calculation of the exhaust pipe back pressure to meet the layout requirements.

generator；exhaust pipe；equivalent length；back pressure

TM314

A

1003–6490（2017）11–0234–02

2017–09–02

王光明（1984—），男，廣東深圳人，工程師，主要從事海洋石油鉆采平臺設計工作。