柴油發(fā)電機(jī)排氣煙囪的管道安裝布置
發(fā)布時(shí)間：2024-03-27 點(diǎn)擊：171
機(jī)房設(shè)計(jì)與設(shè)備安裝
柴油發(fā)電機(jī)排氣煙囪的管道安裝布置
在大型的公共建筑中，為了滿(mǎn)足消防、應(yīng)急照明、工藝生產(chǎn)的要求，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，均設(shè)有應(yīng)急的柴油發(fā)電機(jī)。高溫?zé)煿苁遣裼桶l(fā)電機(jī)組煙管的重要組成部分，但它的安裝過(guò)程卻往往被人忽視。錯(cuò)誤的安裝會(huì)造成支架的變形，柴油發(fā)電機(jī)組效率下降、引發(fā)安全事故等不良后果。因此，以下將會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組煙管的安裝要點(diǎn)作簡(jiǎn)單的介紹。
一、合理布置煙管，減少阻力
1.絕大部分柴油發(fā)電機(jī)組的許用背壓為6.5kpa左右，因此煙管的布置以及管道長(zhǎng)度、管徑的大小必須以煙氣的流動(dòng)阻力不大于柴油發(fā)電機(jī)組的許用背壓為原則。過(guò)高的排煙阻力會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)組的性能下降，油耗增大，出口煙氣溫度升高，機(jī)組運(yùn)行無(wú)法達(dá)到標(biāo)定的額定功率。
2.消聲器屬于柴油發(fā)電機(jī)組的配件，它的阻力p1可以通過(guò)產(chǎn)品樣本查得，一般阻力值介于1.1～1.4kpa之間。
3.煙囪出口阻力一般按經(jīng)驗(yàn)估算，阻力值約為0.5kpa。
4.合理布置煙管走向，盡量縮短煙管長(zhǎng)度，可以減小煙管沿程阻力；同時(shí)通過(guò)繪制綜合管線圖，避免管道交叉，減少?gòu)濐^數(shù)量，可以減少煙氣的局部阻力。這樣不僅可以使p4的阻力下降，還可以節(jié)約施工成本，對(duì)于總價(jià)包干的項(xiàng)目尤為重要。
5.消煙凈化器有水噴淋型和催化型兩種。
水噴淋型的凈化器使用最為廣泛，降溫和去除煙色效果很好。按經(jīng)驗(yàn)估算它的阻力大概介于1.2～1.5kpa之間；催化型的消煙器價(jià)格高昂，國(guó)內(nèi)工程基本不使用，這里不再介紹。基于環(huán)保的要求，在歐美國(guó)家柴油發(fā)電機(jī)組的制造有更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備出口的煙氣已達(dá)歐ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，因此無(wú)需額外處理；由于國(guó)內(nèi)相關(guān)法律、法規(guī)的缺位，發(fā)達(dá)國(guó)家出口到中國(guó)的產(chǎn)品并未執(zhí)行相同的標(biāo)準(zhǔn)，因此煙氣凈化是必須的。
二、消除管道膨脹
1.正確選擇金屬膨脹節(jié)
（1）柴油發(fā)電機(jī)組在額定工況下工作時(shí)的排煙溫度一般在550℃左右，與煙管在安裝時(shí)30℃的室內(nèi)溫度相比，溫升高達(dá)520℃左右。查閱相關(guān)的資料可知，金屬管道的熱膨脹系數(shù)為：1.13mm/（m×100℃），這就意味著即使是30m長(zhǎng)的金屬煙管在使用時(shí)的膨脹量也有176mm之多。如果不設(shè)置膨脹節(jié)，煙管膨脹給設(shè)備、支架、建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)破壞可想而知。因此必須根據(jù)煙管的長(zhǎng)度、理論溫升、金屬管道的熱膨脹系數(shù)等參數(shù)計(jì)算出煙管的軸向膨脹量，合理選擇管道金屬膨脹節(jié)，使之足以抵消因溫升引起的管道膨脹，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（2）金屬膨脹節(jié)
各類(lèi)支架的布置柴油發(fā)電機(jī)組煙管大致包括：金屬波紋軟管、消聲器、膨脹節(jié)、固定支架、導(dǎo)向支架、滑動(dòng)支架等一系列的組件，見(jiàn)圖1。
（3）固定支架
主要作用是限制管道位移，它不僅要承擔(dān)煙管的重力，而且還要承擔(dān)煙管由于熱膨脹所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力，因此一定要對(duì)固定支架進(jìn)行受力計(jì)算，保證支架牢固可靠，避免出現(xiàn)安全事故。
2、膨脹節(jié)的安裝
（1）膨脹節(jié)要靠近固定支架安裝，另一端的第一導(dǎo)向支架應(yīng)安裝在距離膨脹節(jié)4d（d為煙管的直徑）的位置，第二導(dǎo)向支架距離第一導(dǎo)向支架的距離為14d，其間布置滑動(dòng)支架，以便管道膨脹和收縮。滑動(dòng)支架的布置間距應(yīng)參照相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范、產(chǎn)品說(shuō)明等情況確定。
（2）膨脹節(jié)安裝前首先按計(jì)算的補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)拉伸，以便消除因溫升引起的管道膨脹。為減小膨脹節(jié)和管道同軸度的公差，建議先敷設(shè)好管道，然后于膨脹節(jié)安裝位置處用風(fēng)焊將管道切割掉一段（長(zhǎng)度等于膨脹節(jié)的自由長(zhǎng)度加預(yù)拉伸量），再將膨脹節(jié)安裝上去，焊接牢固。安裝完畢，拆除運(yùn)輸拉桿、限位螺母等，保證膨脹節(jié)的所有活動(dòng)部件不被卡死，使膨脹節(jié)能夠正常工作。
（3）煙囪出口的防水是柴油發(fā)電機(jī)組煙管安裝的重點(diǎn)之一，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，推薦按施工。
特別提醒：由于煙管溫度很高，在屋頂煙囪出口的周?chē)鷳?yīng)加設(shè)一定的防護(hù)設(shè)施，并于醒目位置懸掛“高溫危險(xiǎn)”的字樣，防止造成人身傷害。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)組排煙管安裝圖
三、消聲及防震
1.消聲噪聲聲源：
① 燃燒噪音
氣缸內(nèi)霧化柴油等可燃?xì)怏w劇烈燃燒，膨脹使曲軸等部件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
② 氣體流動(dòng)噪音
對(duì)于渦輪增壓柴油發(fā)電機(jī)組，氣流高速流經(jīng)氣門(mén)，形成強(qiáng)烈渦流而產(chǎn)生巨大的噪音。
③ 機(jī)械噪音
機(jī)械活動(dòng)部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦和振動(dòng)噪音。柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的噪音頻率以中、高頻為主，因此煙管的消聲器應(yīng)對(duì)中、高頻敏感，這是選擇消聲器的關(guān)鍵。
由于市場(chǎng)上可供選擇的耐高溫消聲器并不多見(jiàn)，且質(zhì)量良莠不齊，因此推薦使用康明斯廠家配套的產(chǎn)品，既方便快捷，又可以保證質(zhì)量。
2.防震裝置
防振煙管與柴油發(fā)電機(jī)組間必須選用彈性不銹鋼波紋管連接，避免柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)通過(guò)管道進(jìn)行傳遞。在消聲器以及消聲器前的管段上加裝彈簧減震吊碼，以減小柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備本體的震動(dòng)對(duì)煙管的影響。煙管穿越墻身、樓板處加入彈性阻尼層填堵，建議選用hilti、3m等公司的軟性防火填料填充。
圖2 排煙系統(tǒng)的波紋管位置圖
四、煙管的保溫
1.保溫材料的選擇
柴油發(fā)電機(jī)組滿(mǎn)載時(shí)，煙氣的溫度高達(dá)550℃左右，國(guó)內(nèi)的許多工程常采用玻璃棉管殼作為煙管的保溫材料，但著名品牌康明斯廠家的技術(shù)工程師確認(rèn)，這類(lèi)保溫材料的允許工作溫度均小于480℃。
對(duì)于水噴淋處理前的煙管，由于沒(méi)有采取降溫措施，玻璃棉無(wú)法滿(mǎn)足使用要求，在高溫下將很快脆化，變?yōu)榉勰瑖?yán)重影響保溫效果。而巖棉和水合硅酸鈣兩者均可在高達(dá)650℃的高溫環(huán)境下正常使用，但水合硅酸鈣管殼在高溫下傳熱系數(shù)最低，保溫效果最好，價(jià)格也比較便宜。因此，柴油發(fā)電機(jī)組煙管的設(shè)計(jì)，推薦使用水合硅酸鈣管殼作為煙管的保溫材料。
2.保溫施工要點(diǎn)
在保溫層安裝過(guò)程中，在煙管的軸向上每間隔2m左右應(yīng)設(shè)置5～10mm的伸縮預(yù)留縫，并用石棉繩填充，用于消除軸向膨脹，避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。在煙管的外壁綁扎一層細(xì)鐵絲網(wǎng)，使水合硅酸鈣保溫半圓管殼間形成3～5mm的縫隙，用石棉繩填充，用于消除徑向膨脹，避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。
五、施工中的其它注意事項(xiàng)
1.水平煙管保持0.5％的坡度，坡向立管，以防止雨水意外流入柴油發(fā)電機(jī)組；并在立管的底部設(shè)置dn20的全金屬閥門(mén)一個(gè)，用于暴雨后檢查、放水。
2.柴油發(fā)電機(jī)組的煙管應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置，不允許為了節(jié)省投資而兩臺(tái)或者多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組共用一套排煙系統(tǒng)，即使型號(hào)完全相同的柴油發(fā)電機(jī)組也必須單獨(dú)設(shè)置排煙系統(tǒng)。
3.屋頂煙囪出口應(yīng)當(dāng)避免朝向其他建筑物、通道等。并且排放前必須淡化煙色，降低排放污染，無(wú)論是使用管道式煙塵凈化器或者水噴淋的方式，都必須通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的驗(yàn)收。
高壓共軌柴油系統(tǒng)由柴油發(fā)電機(jī)組電子控制系統(tǒng)外哪些部件組成？
導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)“翻水”現(xiàn)象的原因有哪些？
發(fā)電機(jī)組現(xiàn)將其組成部分的構(gòu)造與作用原理分述
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油壓力過(guò)低的幾個(gè)原因
帕金斯發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要保持常規(guī)工作溫度
柴油發(fā)電機(jī)不發(fā)電是什么原因？
柴油發(fā)電機(jī)組使用時(shí)間長(zhǎng)了功率會(huì)下降是什么原因？
帕金斯發(fā)電機(jī)組新舊機(jī)油混合使用，使用時(shí)間少7倍之多
柴油發(fā)電機(jī)排氣煙囪的管道安裝布置
在大型的公共建筑中，為了滿(mǎn)足消防、應(yīng)急照明、工藝生產(chǎn)的要求，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，均設(shè)有應(yīng)急的柴油發(fā)電機(jī)。高溫?zé)煿苁遣裼桶l(fā)電機(jī)組煙管的重要組成部分，但它的安裝過(guò)程卻往往被人忽視。錯(cuò)誤的安裝會(huì)造成支架的變形，柴油發(fā)電機(jī)組效率下降、引發(fā)安全事故等不良后果。因此，以下將會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組煙管的安裝要點(diǎn)作簡(jiǎn)單的介紹。
一、合理布置煙管，減少阻力
1.絕大部分柴油發(fā)電機(jī)組的許用背壓為6.5kpa左右，因此煙管的布置以及管道長(zhǎng)度、管徑的大小必須以煙氣的流動(dòng)阻力不大于柴油發(fā)電機(jī)組的許用背壓為原則。過(guò)高的排煙阻力會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)組的性能下降，油耗增大，出口煙氣溫度升高，機(jī)組運(yùn)行無(wú)法達(dá)到標(biāo)定的額定功率。
2.消聲器屬于柴油發(fā)電機(jī)組的配件，它的阻力p1可以通過(guò)產(chǎn)品樣本查得，一般阻力值介于1.1～1.4kpa之間。
3.煙囪出口阻力一般按經(jīng)驗(yàn)估算，阻力值約為0.5kpa。
4.合理布置煙管走向，盡量縮短煙管長(zhǎng)度，可以減小煙管沿程阻力；同時(shí)通過(guò)繪制綜合管線圖，避免管道交叉，減少?gòu)濐^數(shù)量，可以減少煙氣的局部阻力。這樣不僅可以使p4的阻力下降，還可以節(jié)約施工成本，對(duì)于總價(jià)包干的項(xiàng)目尤為重要。
5.消煙凈化器有水噴淋型和催化型兩種。
水噴淋型的凈化器使用最為廣泛，降溫和去除煙色效果很好。按經(jīng)驗(yàn)估算它的阻力大概介于1.2～1.5kpa之間；催化型的消煙器價(jià)格高昂，國(guó)內(nèi)工程基本不使用，這里不再介紹。基于環(huán)保的要求，在歐美國(guó)家柴油發(fā)電機(jī)組的制造有更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備出口的煙氣已達(dá)歐ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，因此無(wú)需額外處理；由于國(guó)內(nèi)相關(guān)法律、法規(guī)的缺位，發(fā)達(dá)國(guó)家出口到中國(guó)的產(chǎn)品并未執(zhí)行相同的標(biāo)準(zhǔn)，因此煙氣凈化是必須的。
二、消除管道膨脹
1.正確選擇金屬膨脹節(jié)
（1）柴油發(fā)電機(jī)組在額定工況下工作時(shí)的排煙溫度一般在550℃左右，與煙管在安裝時(shí)30℃的室內(nèi)溫度相比，溫升高達(dá)520℃左右。查閱相關(guān)的資料可知，金屬管道的熱膨脹系數(shù)為：1.13mm/（m×100℃），這就意味著即使是30m長(zhǎng)的金屬煙管在使用時(shí)的膨脹量也有176mm之多。如果不設(shè)置膨脹節(jié)，煙管膨脹給設(shè)備、支架、建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)破壞可想而知。因此必須根據(jù)煙管的長(zhǎng)度、理論溫升、金屬管道的熱膨脹系數(shù)等參數(shù)計(jì)算出煙管的軸向膨脹量，合理選擇管道金屬膨脹節(jié)，使之足以抵消因溫升引起的管道膨脹，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（2）金屬膨脹節(jié)
各類(lèi)支架的布置柴油發(fā)電機(jī)組煙管大致包括：金屬波紋軟管、消聲器、膨脹節(jié)、固定支架、導(dǎo)向支架、滑動(dòng)支架等一系列的組件，見(jiàn)圖1。
（3）固定支架
主要作用是限制管道位移，它不僅要承擔(dān)煙管的重力，而且還要承擔(dān)煙管由于熱膨脹所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力，因此一定要對(duì)固定支架進(jìn)行受力計(jì)算，保證支架牢固可靠，避免出現(xiàn)安全事故。
2、膨脹節(jié)的安裝
（1）膨脹節(jié)要靠近固定支架安裝，另一端的第一導(dǎo)向支架應(yīng)安裝在距離膨脹節(jié)4d（d為煙管的直徑）的位置，第二導(dǎo)向支架距離第一導(dǎo)向支架的距離為14d，其間布置滑動(dòng)支架，以便管道膨脹和收縮。滑動(dòng)支架的布置間距應(yīng)參照相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范、產(chǎn)品說(shuō)明等情況確定。
（2）膨脹節(jié)安裝前首先按計(jì)算的補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)拉伸，以便消除因溫升引起的管道膨脹。為減小膨脹節(jié)和管道同軸度的公差，建議先敷設(shè)好管道，然后于膨脹節(jié)安裝位置處用風(fēng)焊將管道切割掉一段（長(zhǎng)度等于膨脹節(jié)的自由長(zhǎng)度加預(yù)拉伸量），再將膨脹節(jié)安裝上去，焊接牢固。安裝完畢，拆除運(yùn)輸拉桿、限位螺母等，保證膨脹節(jié)的所有活動(dòng)部件不被卡死，使膨脹節(jié)能夠正常工作。
（3）煙囪出口的防水是柴油發(fā)電機(jī)組煙管安裝的重點(diǎn)之一，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，推薦按施工。
特別提醒：由于煙管溫度很高，在屋頂煙囪出口的周?chē)鷳?yīng)加設(shè)一定的防護(hù)設(shè)施，并于醒目位置懸掛“高溫危險(xiǎn)”的字樣，防止造成人身傷害。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)組排煙管安裝圖
三、消聲及防震
1.消聲噪聲聲源：
① 燃燒噪音
氣缸內(nèi)霧化柴油等可燃?xì)怏w劇烈燃燒，膨脹使曲軸等部件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
② 氣體流動(dòng)噪音
對(duì)于渦輪增壓柴油發(fā)電機(jī)組，氣流高速流經(jīng)氣門(mén)，形成強(qiáng)烈渦流而產(chǎn)生巨大的噪音。
③ 機(jī)械噪音
機(jī)械活動(dòng)部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦和振動(dòng)噪音。柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的噪音頻率以中、高頻為主，因此煙管的消聲器應(yīng)對(duì)中、高頻敏感，這是選擇消聲器的關(guān)鍵。
由于市場(chǎng)上可供選擇的耐高溫消聲器并不多見(jiàn)，且質(zhì)量良莠不齊，因此推薦使用康明斯廠家配套的產(chǎn)品，既方便快捷，又可以保證質(zhì)量。
2.防震裝置
防振煙管與柴油發(fā)電機(jī)組間必須選用彈性不銹鋼波紋管連接，避免柴油發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)通過(guò)管道進(jìn)行傳遞。在消聲器以及消聲器前的管段上加裝彈簧減震吊碼，以減小柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備本體的震動(dòng)對(duì)煙管的影響。煙管穿越墻身、樓板處加入彈性阻尼層填堵，建議選用hilti、3m等公司的軟性防火填料填充。
圖2 排煙系統(tǒng)的波紋管位置圖
四、煙管的保溫
1.保溫材料的選擇
柴油發(fā)電機(jī)組滿(mǎn)載時(shí)，煙氣的溫度高達(dá)550℃左右，國(guó)內(nèi)的許多工程常采用玻璃棉管殼作為煙管的保溫材料，但著名品牌康明斯廠家的技術(shù)工程師確認(rèn)，這類(lèi)保溫材料的允許工作溫度均小于480℃。
對(duì)于水噴淋處理前的煙管，由于沒(méi)有采取降溫措施，玻璃棉無(wú)法滿(mǎn)足使用要求，在高溫下將很快脆化，變?yōu)榉勰瑖?yán)重影響保溫效果。而巖棉和水合硅酸鈣兩者均可在高達(dá)650℃的高溫環(huán)境下正常使用，但水合硅酸鈣管殼在高溫下傳熱系數(shù)最低，保溫效果最好，價(jià)格也比較便宜。因此，柴油發(fā)電機(jī)組煙管的設(shè)計(jì)，推薦使用水合硅酸鈣管殼作為煙管的保溫材料。
2.保溫施工要點(diǎn)
在保溫層安裝過(guò)程中，在煙管的軸向上每間隔2m左右應(yīng)設(shè)置5～10mm的伸縮預(yù)留縫，并用石棉繩填充，用于消除軸向膨脹，避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。在煙管的外壁綁扎一層細(xì)鐵絲網(wǎng)，使水合硅酸鈣保溫半圓管殼間形成3～5mm的縫隙，用石棉繩填充，用于消除徑向膨脹，避免煙管升溫膨脹破壞保溫層。
五、施工中的其它注意事項(xiàng)
1.水平煙管保持0.5％的坡度，坡向立管，以防止雨水意外流入柴油發(fā)電機(jī)組；并在立管的底部設(shè)置dn20的全金屬閥門(mén)一個(gè)，用于暴雨后檢查、放水。
2.柴油發(fā)電機(jī)組的煙管應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置，不允許為了節(jié)省投資而兩臺(tái)或者多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組共用一套排煙系統(tǒng)，即使型號(hào)完全相同的柴油發(fā)電機(jī)組也必須單獨(dú)設(shè)置排煙系統(tǒng)。
3.屋頂煙囪出口應(yīng)當(dāng)避免朝向其他建筑物、通道等。并且排放前必須淡化煙色，降低排放污染，無(wú)論是使用管道式煙塵凈化器或者水噴淋的方式，都必須通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的驗(yàn)收。
高壓共軌柴油系統(tǒng)由柴油發(fā)電機(jī)組電子控制系統(tǒng)外哪些部件組成？
導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)“翻水”現(xiàn)象的原因有哪些？
發(fā)電機(jī)組現(xiàn)將其組成部分的構(gòu)造與作用原理分述
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油壓力過(guò)低的幾個(gè)原因
帕金斯發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需要保持常規(guī)工作溫度
柴油發(fā)電機(jī)不發(fā)電是什么原因？
柴油發(fā)電機(jī)組使用時(shí)間長(zhǎng)了功率會(huì)下降是什么原因？
帕金斯發(fā)電機(jī)組新舊機(jī)油混合使用，使用時(shí)間少7倍之多