柴油發電機排煙管道及阻燃防火閥安裝
發布時間：2024-05-21 點擊：141
機房設計與設備安裝
柴油發電機排煙管道及阻燃防火閥安裝
柴油燃燒后產生尾氣，含有炭黑、二氧化硫和氮氧化物等多種有害物質，如果直接排放至大氣中，將給大氣造成污染。因此，發電機組的尾氣需進行處理后才能排放。處理設備的增加，會增加煙氣排放的背壓，而根據發電機組特性，必須盡可能降低排煙系統的背壓值，過高的背壓會影響柴油的燃燒效率，增加排氣溫度，從而導致發動機功率損失，縮短柴油發電機組工作壽命。
一、排煙系統設計及考慮因素
1、排氣背壓計算方法
根據在排煙系統設計中，應盡量縮短煙管長度，減少彎頭個數，減少消聲器阻力及尾氣處理設備的阻力，排煙系統的阻力不能大于發電機組允許的背壓值，計算排煙系統阻力，可用以下公式：
p（kpa）=[（l×δ×q2×3.6×166）/d5 ]+p'
其中，p——排氣背壓kpa
l——排煙管道的總等效長度m
δ——氣體密度kg/m?
q——廢氣流量m?/min
p′——消聲器等設備的阻力
從以上方程式可以看出，背壓與煙管的長度，氣體密度以及廢氣流量的平方值成正比，而與煙管管徑的五次方成反比，在煙管長度等因素一定的情況，適當擴大煙管管徑，將降低排煙系統的整體背壓。
2、設計與安裝考慮因素
在設計排煙系統和安裝時，需注意以下幾點：
（1）要盡量使用煙管路最短且彎頭最少，當必須采用彎頭時，則盡量選用大半徑的彎頭，以減少阻力；
（2）盡量將廢氣引至高空或不會對其他人及單位構成影響的地方。
（3）考慮煙管的熱膨冷縮，一般煙管為鋼制煙管，鋼管的熱膨脹度為1.13mm/m·100℃，即如果一條長50米的煙管，溫度由30℃升至450℃時，會升長237mm，因此在考慮直線段煙管較長時，應選取相應的補償器。
（4）對機房內和人易接觸的地方，應用隔熱材料(厚50mm)包裹煙管。在包扎排煙軟管或補償器時，則必須保證隔熱材料不能妨礙其自由膨縮。
（5）所有排煙管在焊接好后，必須將管內焊渣處理于凈后才可放回安裝及使用。
二、煙管的布置
煙管的布置盡量離開易燃易爆的物質，離開有特殊要求和溫度限制的地方。煙管布置盡量直，減小彎頭，以降低背壓。
1、煙管的安裝及隔振措施
當排煙管從側面穿墻的伸出方式，安裝如圖1所示；當排煙管從樓頂向上伸出的方式，安裝如圖2所示。
（1）煙管安裝應橫平豎直，所有煙管路應有良好的支撐和固定。
（2）為保證煙管的自由膨縮，應采用滑動支架或導向支架。
（3）煙管與發電機組之間應安裝軟連接(廢氣彈弓喉)，以吸收管道的熱脹冷縮、發電機組的位移及隔振。
（4）在安裝軟連接時，應使其盡量靠發電機組的排煙口 (增壓器)，一次消聲器盡量靠近發電機組，在支撐消聲器時，應采用隔振措施，選用減振吊架，排煙終端應安裝防雨帽，以防雨雪等進入。
（5）在豎直段煙管底端，應安裝有冷凝水收集器及排水閥。在煙管過墻時，應設置套管，并作好防水處理。
圖1 柴油發電機排氣管安裝（穿過外墻）
圖2 柴油發電機排氣管安裝（穿過外樓頂）
2、煙色的處理
對于煙氣處理，在環保法規中，暫只對煙色進行處理，在環保法規執行嚴格的地方或執行國際質量體系is014000的企業，將會要求對煙氣的二氧化硫和氮氧化物的含量進行控制，需達到一定的標準后排放。在本節中，根據(gb16297-1996)和(db44-27-2001)的要求，只對柴油機煙色進行處理。
（1）水淋式黑煙處理裝置
在對煙色的處理上，一般地采用標準的沖擊式水浴除塵系統，也稱作尾氣噴淋塔（如圖3所示）。主要是通過煙氣高速撞擊水面，污染物由于動能作用被水面吸附，從而達到清洗煙氣和降低溫度的效果。
（2）干式尾氣處理裝置（顆粒捕集器）
目前最常見的水噴淋系統已經無法滿足國家環保部門的要求，日益規范的環保標準也提高了國民對環境的保護意識。水噴淋處理的效率低于30％，無法全效解決柴油發動機尾氣中排放的顆粒物以及co、hc和氮氧化物等大氣污染物，同時早期水噴淋采用碳鋼板焊制，尾氣與噴淋水形成弱酸腐蝕箱體，造成二次污染。因此，康明斯公司提供了一種干式柴油發動機尾氣黑煙處理設備（如圖4所示），能有效凈化柴油機尾氣中的顆粒物，減弱排放的尾氣出現黑煙狀態。
其原理是尾氣中的碳顆粒物被過濾單元吸附捕捉，同時可根據尾氣中碳顆粒含量的不同選擇安裝的過濾單元的數量以達到最佳的處理效果，當過濾單元上吸附了過多的碳顆粒后可能造成堵塞，存在很大的安全隱患；設置一個旁通管，若壓力值超過了安全值，中央處理器向壓力電磁閥發送觸發信號，壓力電磁閥使旁通管轉換為通透狀態，尾氣可通過旁通管，避免了由于過濾單元的堵塞導致捕集箱體內的壓力進一步上升。
圖3 柴油機雙噴淋尾氣處理箱（水淋式）
圖4 柴油發電機尾氣黑煙處理器（干式）
3、專業煙井
煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外（如圖5所示），也可以采用預制專業煙井的作法（如圖6所示）。一般混凝土的耐溫為50℃左右，因此不能作為專業煙管的材料。專業煙井一般采用耐火磚材料，且井壁分內中外三層，內層為耐火磚砌的工作層，外層為普通磚砌的裝飾層，中間為2～5mm厚的空氣層，作為保溫阻尼層。
圖5 發電機房鋼制煙囪施工圖
圖6 柴油發電機房專業煙井設計圖
三、阻燃防火閥的安裝
排煙管道防火閥是建筑物消防設施中必不可少的一部分，其主要作用是在火災情況下，打開防火閥阻止火災蔓延，同時保證排煙系統正常工作，排出煙霧，提高疏散通道的通行能力。
1、防火閥選用
防火閥外觀結構如圖7所示，選用排煙管道防火閥時需要注意以下幾個方面：
（1）要選擇符合國家標準的排煙管道防火閥，保證其質量和性能；
（2）根據發電機房消防設計要求，正確的選擇防火閥的型號和數量；
（3）對于氣密性要求高的場合，要選擇配有電動防火閥。
2、防火閥的安裝方式
防火閥安裝圖紙如圖8所示。
（1）選擇合適的安裝位置：
排煙管道防火閥首先要安裝在發電機房的消防通道上，并根據設計要求設置合適的數量和位置。同時，為了方便定期維護和檢查，防火閥的安裝位置應該考慮到易于接近和操作。
（2）安裝支架：
將排煙管道防火閥安裝在支架上，并根據規范要求做好支架固定和防火閥固定。
（3）連接管道：
安裝排煙管道防火閥之前，需要先確定好各種管道的接口方向和間距，并按照指定的連接方式正確地連接到管道上。
（4）密封措施：
安裝完成后，需要對防火閥進行密封處理，以確保其氣密性。特別是在配有電動機的時候，需要對電動機和電纜的密封措施做好。
（5）防火閥的保護：
為保護排煙管道防火閥，應采用防護套或其他適當措施，以避免被機械損壞或者被其他原因影響正常使用。
圖7 發電機房排煙管道防火閥
圖8 發電機房排煙防火閥安裝
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柴油燃燒后產生尾氣，含有炭黑、二氧化硫和氮氧化物等多種有害物質，如果直接排放至大氣中，將給大氣造成污染。因此，發電機組的尾氣需進行處理后才能排放。處理設備的增加，會增加煙氣排放的背壓，而根據發電機組特性，必須盡可能降低排煙系統的背壓值，過高的背壓會影響柴油的燃燒效率，增加排氣溫度，從而導致發動機功率損失，縮短柴油發電機組工作壽命。
一、排煙系統設計及考慮因素
1、排氣背壓計算方法
根據在排煙系統設計中，應盡量縮短煙管長度，減少彎頭個數，減少消聲器阻力及尾氣處理設備的阻力，排煙系統的阻力不能大于發電機組允許的背壓值，計算排煙系統阻力，可用以下公式：
p（kpa）=[（l×δ×q2×3.6×166）/d5 ]+p'
其中，p——排氣背壓kpa
l——排煙管道的總等效長度m
δ——氣體密度kg/m?
q——廢氣流量m?/min
p′——消聲器等設備的阻力
從以上方程式可以看出，背壓與煙管的長度，氣體密度以及廢氣流量的平方值成正比，而與煙管管徑的五次方成反比，在煙管長度等因素一定的情況，適當擴大煙管管徑，將降低排煙系統的整體背壓。
2、設計與安裝考慮因素
在設計排煙系統和安裝時，需注意以下幾點：
（1）要盡量使用煙管路最短且彎頭最少，當必須采用彎頭時，則盡量選用大半徑的彎頭，以減少阻力；
（2）盡量將廢氣引至高空或不會對其他人及單位構成影響的地方。
（3）考慮煙管的熱膨冷縮，一般煙管為鋼制煙管，鋼管的熱膨脹度為1.13mm/m·100℃，即如果一條長50米的煙管，溫度由30℃升至450℃時，會升長237mm，因此在考慮直線段煙管較長時，應選取相應的補償器。
（4）對機房內和人易接觸的地方，應用隔熱材料(厚50mm)包裹煙管。在包扎排煙軟管或補償器時，則必須保證隔熱材料不能妨礙其自由膨縮。
（5）所有排煙管在焊接好后，必須將管內焊渣處理于凈后才可放回安裝及使用。
二、煙管的布置
煙管的布置盡量離開易燃易爆的物質，離開有特殊要求和溫度限制的地方。煙管布置盡量直，減小彎頭，以降低背壓。
1、煙管的安裝及隔振措施
當排煙管從側面穿墻的伸出方式，安裝如圖1所示；當排煙管從樓頂向上伸出的方式，安裝如圖2所示。
（1）煙管安裝應橫平豎直，所有煙管路應有良好的支撐和固定。
（2）為保證煙管的自由膨縮，應采用滑動支架或導向支架。
（3）煙管與發電機組之間應安裝軟連接(廢氣彈弓喉)，以吸收管道的熱脹冷縮、發電機組的位移及隔振。
（4）在安裝軟連接時，應使其盡量靠發電機組的排煙口 (增壓器)，一次消聲器盡量靠近發電機組，在支撐消聲器時，應采用隔振措施，選用減振吊架，排煙終端應安裝防雨帽，以防雨雪等進入。
（5）在豎直段煙管底端，應安裝有冷凝水收集器及排水閥。在煙管過墻時，應設置套管，并作好防水處理。
圖1 柴油發電機排氣管安裝（穿過外墻）
圖2 柴油發電機排氣管安裝（穿過外樓頂）
2、煙色的處理
對于煙氣處理，在環保法規中，暫只對煙色進行處理，在環保法規執行嚴格的地方或執行國際質量體系is014000的企業，將會要求對煙氣的二氧化硫和氮氧化物的含量進行控制，需達到一定的標準后排放。在本節中，根據(gb16297-1996)和(db44-27-2001)的要求，只對柴油機煙色進行處理。
（1）水淋式黑煙處理裝置
在對煙色的處理上，一般地采用標準的沖擊式水浴除塵系統，也稱作尾氣噴淋塔（如圖3所示）。主要是通過煙氣高速撞擊水面，污染物由于動能作用被水面吸附，從而達到清洗煙氣和降低溫度的效果。
（2）干式尾氣處理裝置（顆粒捕集器）
目前最常見的水噴淋系統已經無法滿足國家環保部門的要求，日益規范的環保標準也提高了國民對環境的保護意識。水噴淋處理的效率低于30％，無法全效解決柴油發動機尾氣中排放的顆粒物以及co、hc和氮氧化物等大氣污染物，同時早期水噴淋采用碳鋼板焊制，尾氣與噴淋水形成弱酸腐蝕箱體，造成二次污染。因此，康明斯公司提供了一種干式柴油發動機尾氣黑煙處理設備（如圖4所示），能有效凈化柴油機尾氣中的顆粒物，減弱排放的尾氣出現黑煙狀態。
其原理是尾氣中的碳顆粒物被過濾單元吸附捕捉，同時可根據尾氣中碳顆粒含量的不同選擇安裝的過濾單元的數量以達到最佳的處理效果，當過濾單元上吸附了過多的碳顆粒后可能造成堵塞，存在很大的安全隱患；設置一個旁通管，若壓力值超過了安全值，中央處理器向壓力電磁閥發送觸發信號，壓力電磁閥使旁通管轉換為通透狀態，尾氣可通過旁通管，避免了由于過濾單元的堵塞導致捕集箱體內的壓力進一步上升。
圖3 柴油機雙噴淋尾氣處理箱（水淋式）
圖4 柴油發電機尾氣黑煙處理器（干式）
3、專業煙井
煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外（如圖5所示），也可以采用預制專業煙井的作法（如圖6所示）。一般混凝土的耐溫為50℃左右，因此不能作為專業煙管的材料。專業煙井一般采用耐火磚材料，且井壁分內中外三層，內層為耐火磚砌的工作層，外層為普通磚砌的裝飾層，中間為2～5mm厚的空氣層，作為保溫阻尼層。
圖5 發電機房鋼制煙囪施工圖
圖6 柴油發電機房專業煙井設計圖
三、阻燃防火閥的安裝
排煙管道防火閥是建筑物消防設施中必不可少的一部分，其主要作用是在火災情況下，打開防火閥阻止火災蔓延，同時保證排煙系統正常工作，排出煙霧，提高疏散通道的通行能力。
1、防火閥選用
防火閥外觀結構如圖7所示，選用排煙管道防火閥時需要注意以下幾個方面：
（1）要選擇符合國家標準的排煙管道防火閥，保證其質量和性能；
（2）根據發電機房消防設計要求，正確的選擇防火閥的型號和數量；
（3）對于氣密性要求高的場合，要選擇配有電動防火閥。
2、防火閥的安裝方式
防火閥安裝圖紙如圖8所示。
（1）選擇合適的安裝位置：
排煙管道防火閥首先要安裝在發電機房的消防通道上，并根據設計要求設置合適的數量和位置。同時，為了方便定期維護和檢查，防火閥的安裝位置應該考慮到易于接近和操作。
（2）安裝支架：
將排煙管道防火閥安裝在支架上，并根據規范要求做好支架固定和防火閥固定。
（3）連接管道：
安裝排煙管道防火閥之前，需要先確定好各種管道的接口方向和間距，并按照指定的連接方式正確地連接到管道上。
（4）密封措施：
安裝完成后，需要對防火閥進行密封處理，以確保其氣密性。特別是在配有電動機的時候，需要對電動機和電纜的密封措施做好。
（5）防火閥的保護：
為保護排煙管道防火閥，應采用防護套或其他適當措施，以避免被機械損壞或者被其他原因影響正常使用。
圖7 發電機房排煙管道防火閥
圖8 發電機房排煙防火閥安裝
柴油發電機排煙管的安裝要求有哪些
柴油發電機組水箱寶有什么作用？
不知道柴油機型號中字母和數字的意義？為你揭秘柴油機型號編制規則
上柴發電機組濾芯價格貴，需要經常更換嗎？
面對柴油發電機維護感覺一頭霧水？記住這重要的3點便可！
柴油發電機的用途？
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