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                  集裝箱靜音發電房設計方法

                  時間:2020-02-09

                  在地價居高不下的今天,最小化備用電源機房的占地面積是業主們苦苦追尋的目標。特別是一些改造,改建的項目中,現有的建筑不能滿足發電機組的要求:有時通風面積不夠,有時建筑面積不夠。此時集裝箱式發電機組將為您提供最佳的解決方案。

                  由于集裝箱式發電機組占地面積小,集裝箱內空間也小,合理地布置縱橫面,滿足發電機組運行和保養的要求就存在一些困難。這就要求我們的設計師在設計中更多了解發電機組性能要求,設計出滿足發電機組要求的集裝箱。下面我們將討論集裝箱式發電機組在設計中需注意的問題:

                  一、進排風問題

                  機房的進風主要是兩個目的:1. 為發電機組散發輻射熱量提供冷卻空氣;2. 為發動機燃燒提供新鮮的空氣。 集裝箱進排風系統必須滿足發電機組滿載輸出時的進排風量要求。這里我們提供兩個機房進排風相關的兩個重要公式:

                  1、 進排風量 = 進排風面積 * 風速

                  根據以上公式,可能有人提出,進排風面積不是問題,如果不夠,增大相應風速就可以了。的確,這樣的想法在理論上是成立的。但在實際的應用中,高的風速將產生高的噪音,高的風速也將產生大的風壓。解決了進排風面積問題,我們將面臨如何減小噪音,如何提供提高風速的動力及如何減小高風速的風壓對設備和操作人員的影響。根據應用經驗:進風風速在集裝箱式發電機組設計中最大為12米/秒。一般強制通風的風速為8—10米/秒,自然通風的風速為3—5米/秒.

                  2、 進風量 = 輻射熱量  / (空氣密度 * 空氣比熱 * 溫升ΔT)  + 發動機燃燒空氣量

                  排風量 = 輻射熱量  / (空氣密度 * 空氣比熱 * 溫升ΔT)

                  根據以上公式,進排風量主要與發電機組輻射熱量,空氣密度,空氣比熱和機房允許的溫升ΔT有關。其中空氣比熱和空氣密度會隨著溫度發生變化,但在溫升范圍內(約10度C)變化很小。在設計中我們將空氣密度和空氣比熱視為固定值(取25度C時空氣密度和空氣比熱的數值來進行計算)。計算時我們要查找輻射熱量和溫升這丙個參數。

                  a. 輻射熱量是指發電機組滿載運行時發動機和發電機的輻射熱量。其數值可以通過發電機組供應商提供。

                  b. ΔT溫升是機房允許的溫升。不同機組配置,設計時應選擇不同的溫升。

                  ①.當機帶散熱水箱時,機房進風通過發電機,發動機后成為散熱水箱的冷卻空氣源。因此散熱水箱的設計環境溫度和發電機組設計的環境溫度決定了溫升值的選擇。舉例說明:當發電機組設計的環境溫度為40度C,散熱水箱設計的環境溫度為49度C時,集裝箱式發電機組機房最大的溫升為49 — 40 = 9 度C。

                  ②. 當采用遠置散熱水箱時,即散熱水箱不在機房內時,我們不必考慮散熱水箱冷卻空氣源的溫度。但我們必須考慮安裝在發動機上儀表,ECM等電氣設備所能允許的最大溫度。由國家標準和行業規范可知,發動機上儀表,ECM等電氣設備最大運行溫度為65度C。若發電機組設計的環境溫度為40度C,此時集裝箱式發電機組允許的最大溫升將為65 — 40 = 25度C。這也是為什么我們采用遠置水箱后能減小進排風量的根本原因。同時采用了遠置水箱,機房沒有了冷卻風機的動力驅動,在機房設計中通常采用軸流風機強制通風,引領機房內空氣流動的方向。一般情況下軸流風機設計在排風側。

                  二、集裝箱式發電機組噪音

                  節能環保是當今世界的主題,不同現場位置,國家標準都規定了相應的噪音要求。因此集裝箱式發電機組降噪設計至關重要??ㄌ乇死蔗槍?516系列機組設計了75DBA&1米和85DBA&1米兩種集裝箱式發電機組降噪設計。

                  1. Design A :75DBA & 1米

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                  2. Design B :85DBA & 1米

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                  三、 設計和應用中應注意的細節問題

                  1. 底座的承重結構柴油發電機組并機運行時,集裝箱底座的承重載荷為2倍發電機組濕重和集裝箱自重;發電機組單機運行時,底座的承重載荷為1.25—1.5倍發電機組濕重和集裝箱自重。 設計中必須加強底座的承重設計,以免機組運行時出現底座變形的現象。

                  2. 水箱的加水口和出水口  水箱加水口為壓力蓋,保養維修打開時需要相當大的扭力。因此設計中須預留300MM以上的操作空間。若集裝箱高度有限,可將加水口引到集裝箱室外易于操作的地方,且應采用柔性連接。水箱出水口為手動閥門,設計時應預留操作和保養的空間,排水時的積水問題。如將其引到室外,請考慮機組運行時的震動,采用相應的柔性連接。

                  3. 進排風口防雨水措施

                  a. 進風口一般離發是離發電機距離近,如機組運行時有雨水進入集裝箱,特別是進入到發電機等電氣設備中,將會非常危險。因此進風口設計時除滿足進風面積外還需慎重考慮防水措施(如百葉窗,偏離電氣設備等)。

                  b. 集裝箱和散熱水箱均為鋼制產品,如排風口有雨水進入,必須做好集裝箱排水設計。因為單獨的水不能腐蝕鋼制品,但水和空氣中的氧氣結合后將會對鋼制品產生腐蝕。這也是為什么集裝箱內要防止積水的主要原因。特別對于一些頂排風設計,雨水直接進入到了集裝箱,如果排水不暢,產生積水,將嚴重影響集裝箱和發電機組水箱的壽命。因此集裝箱排水措施必須到位,不允許箱體內有積水。

                  4. 高壓機組散裝控制面板  卡特彼勒高壓機組根據高低壓分離原則,將發電機組控制面板散裝安裝。在設計中應設計控制面板安裝空間和觀察操作窗。

                  5. 低壓配電箱  發電機組水套水加熱器,驅潮加熱器,市電充電器,箱體內照明昀需配置外置電源,所以低壓配電箱是集裝箱式發電機組必須配置的。低壓配電箱的操作通常是在機組停止運行時進行,集裝箱設計時需考慮配電箱的安裝和操作空間。

                  6. 發電機維修保養空間  發電機內有整流器等易損件,所以發電機后面應留有足夠操作保養空間。

                  7. 蓄電池組維修保養空間   蓄電池組通常放在集裝箱側門開門處,以保證蓄電池維修和保養空間。

                  8. 發電機出線箱安裝和維修空間   發電機出線箱需安裝輸出電纜或母排,因此發電機出線箱處需預留足夠安裝和維修空間?;蛟谙鄳恢妙A留操作門窗。

                  9. 日用油箱操作維修空間   日用油箱需要排水排污,設計中需考慮日用油箱操作維修空間,并保證日用油箱排氣孔引到室外安全部位。

                  集裝箱式柴油發電機組設計是一個復雜過程,除上述因素外,肯定還有很多需要注意的細節。希望各位專家和同仁能將實際工程或工作中的技術發現或注意事項能微信或郵件與我們溝通和分享。希望通過相互的溝通和技術分享,能使大家對集裝箱式發電機組有深刻認識,并在相關工作中得心應手。

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