柴油發(fā)電機房設計要點總結

王嘉磊

摘要：本文針對柴油發(fā)電系統(tǒng)中的機房位置選擇、機房布置、通風系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進行分析總結。

關鍵詞：機房位置;機房布置;通風系統(tǒng);冷卻系統(tǒng)

引言

隨著社會經濟的發(fā)展，大型、新型建筑不斷涌現，在現代建筑當中，用電設備的種類和數量越來越多。由于柴油發(fā)電機組體積大、重量重，再考慮到機房設計及運行過程中通風、冷卻等問題，需要采取充分的措施，具體作法以下諸方面。

1 發(fā)電機房的位置選擇

（1）發(fā)電機房宜靠近一級負荷或配變電所。（2）當設置在地下室時，宜至少一面靠外墻的非主入口及背風側。（3）應便于設備運輸、檢修。（4）不應設置在廁所、浴室等潮濕場所的下方或相鄰。

2 發(fā)電機房的布置

應符合機組運行工藝要求，力求緊湊、保證安全及便于維護;應符合下列要求：（1）機組宜橫向布置，管線較短，方便管理操作，當受建筑物限制時，也可縱向布置;（2）單機容量大于500kW的多臺機組宜設控制室;（3）機組之間、機組外廓至墻的距離應滿足搬運沒備、就地操作、維護檢修或布置輔助設備的需要。當控制屏、配電屏布置在發(fā)電機室時，應布置在發(fā)電機端。

3 通風系統(tǒng)

3.1 進風系統(tǒng)

上面提到通風的目的是提供空氣燃燒和冷卻散熱的新風量，如果機房實際進風量Q進大于散熱所需的新風量C1和燃氣量C2之和，可以認為該設計是符合要求的，即Q進≥C1+C2。散熱新風量C1的計算為：C1=0.078xPx△TC1：需要的新風量（m3/s）;P：柴油機額定功率（KW）;△T：機房溫升（°C）;另一個風量是空氣燃燒的新風量，即燃氣量，用C2標示，燃氣量數據可向機組廠家索取。機房實際進風Q進（m3/s）計算公式為：Q進=S.V風.k-1式中Q進：進風量（m3/s）S：進風口面積m2V風：風速（m/s），一般取3級風的風速平均值4.4m/s進行計算，但最強風速不超過8m/sK：風阻系數。只要Q進≥C1+C2，系統(tǒng)設計就成立。

進風口面積計算。設計時需要綜合考慮計算維持室溫所需新風量的燃氣量，并以此為依據判斷進風面積是否足夠。一般情況下，進風口的面積應滿足下式要求：S進≥1.2xkxS水式中S進：進風口面積（m2）;S水：柴油機散熱水箱的有效面積（m2）;K：風阻系數。

3.2 排風系統(tǒng)

排風口面積的計算公式為S排≥kxS水式中S排：排風口面積m2;S水：柴油機散熱水箱的有效面積m2;K：風阻系數。

4 冷卻系統(tǒng)

柴油發(fā)電機組的冷卻原理是將通過發(fā)動機的冷卻液循環(huán)冷卻。冷卻裝置包括兩種，一種是散熱器冷卻，一種是熱交換器冷卻。大多數發(fā)電機采用的是第一種冷卻系統(tǒng)，它是通過由發(fā)動機驅動的風扇把空氣吹進散熱器芯，達到冷卻的目的，也可將散熱器與發(fā)動機分體安裝，由一個電風扇來冷卻，即用熱交換器來代替散熱器，發(fā)動機冷卻液通過熱交換器來循環(huán)，并由遠置散熱器來冷卻。

4.1 常見的散熱系統(tǒng)設計（散熱器裝在發(fā)電機上）

散熱器是固定在發(fā)動機前的發(fā)電機座上的。一臺由皮帶驅動的風扇把風吹進散熱器芯，冷卻流過散熱器的冷卻液。散熱器有兩種類型，一種是帶冷卻風扇（安裝在發(fā)動機上）的散熱器，另一種是由風扇、驅動輪和可調皮帶張緊輪組成。

4.2 分體散熱器/熱交換器

4.2.1 熱交換器+遠置散熱器，用于機房空間不足，通風及散熱有困難的地方。當遠置散熱器必須安裝在機房以外的位置時，建議最好加上熱交器，由兩個獨立的循環(huán)負責散熱。熱交換器上應配補充水箱。

4.2.2 遠置散熱器系統(tǒng)的注意事項：1）檢查系統(tǒng)管路有否漏氣;2）當機組運行時，檢查系統(tǒng)中的壓力是否正常;3）對于使用冷卻水塔循環(huán)水的處理，要注意循環(huán)水的PH值（約為8.5～10.5），否則循環(huán)水變酸后，容易產生銹蝕、積垢，令水循環(huán)效率降低影響機組正常運行，處理循環(huán)水應添加一些防銹劑。

結語

本文根據工程設計的實際需求介紹了柴油發(fā)電機房設計的幾個主要注意事項，并未過多的涉及電氣廣大電氣工程師所熟知的機房配電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、機組的控制要求等，而是詳細介紹了在機房設計中電氣工程師所容易忽視的幾個系統(tǒng)，讓大家對柴油發(fā)電機房的設計有一個較為全面的認識，配合全專業(yè)做好機房設計。針對設計中常見問題一體式機組和遠至水箱式機組的選擇可參考下附表：

參考文獻

[1]中國建筑學會建筑電氣分會.民用建筑電氣設計規(guī)范實施指南[S].

[2]中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院.工業(yè)與民用配電設計手冊（第三版）[S].

[3]住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施2009年版/電氣[S].

[4]白永生，北京科技建筑設計院.柴油發(fā)電機房設計要點及思路.

[5]陳元麗.現代建筑電氣設計實用指南[M].2019.01|51