柴油機(jī)熱交換器冷卻系統(tǒng)優(yōu)點與安裝
發(fā)布時間：2024-03-30 點擊：256
柴油機(jī)熱交換器冷卻系統(tǒng)優(yōu)點與安裝
柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻原理是通過發(fā)動機(jī)的冷卻液循環(huán)冷卻。冷卻裝置通常包括兩種，一種是散熱器冷卻系統(tǒng)，一種是熱交換器冷卻系統(tǒng)。大多數(shù)發(fā)電機(jī)采用的是第一種冷卻系統(tǒng)，它是通過由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇把空氣吹進(jìn)敢熱器芯，達(dá)到冷卻的目的，也可將散熱器與發(fā)動分體安裝，由一個電風(fēng)扇來冷卻。當(dāng)自然水供應(yīng)充足時，則可采用第二種冷卻系統(tǒng)，即用熱交換器來代替散熱器，發(fā)動機(jī)冷卻液通過熱交換器來循環(huán)，并由自然水來冷卻。對于閉式自循環(huán)散熱器冷卻系統(tǒng)的一個重要的好處就是它是獨立的，如果風(fēng)暴或事故切斷了公用供電來源，它也可能切斷了供水，使所有的靠公共供水冷卻的發(fā)電機(jī)不能工作
一、連體式散熱器
散熱器是固定在發(fā)動機(jī)前的底座上的。
散熱器有兩種類型，一種是帶有冷卻風(fēng)扇（安裝在發(fā)動機(jī)上）的散熱器，另一種是由外置風(fēng)扇，驅(qū)動輪和可調(diào)皮帶張緊輪組成的散熱器。風(fēng)扇的中心固定在一個文氏管罩內(nèi)，有非常小的間隙以取得高效率。風(fēng)扇驅(qū)動輪、皮帶張緊輪和曲軸帶輪都經(jīng)過捋確地校直并由皮帶連成一個三點驅(qū)動，這種類型的散熱器通常用翼型葉片風(fēng)扇，并有一個精確安裝大罩。
建議使用散熱器時，散熱器排出的空氣用通過連在散熱器上的風(fēng)道口直接排出戶外，發(fā)動機(jī)應(yīng)安裝在盡可能靠近外墻的位置，使風(fēng)道盡量短。如果風(fēng)道太長，則使用分體散熱器可能會更經(jīng)濟(jì)?？諝饬鲃优懦鰰r的阻力和入口風(fēng)道的阻力不應(yīng)超過風(fēng)扇的靜態(tài)壓力。
當(dāng)一臺散熱器要連接排氣風(fēng)道時風(fēng)道的接頭尺寸應(yīng)按散熱器的規(guī)格來定。在散熱器和固定排氣風(fēng)道之間的彈性通道材料（橡膠或化纖）需要隔震，并可在風(fēng)道之間自由移動。
二、 分體散熱器
一個帶有電動馬達(dá)驅(qū)動的分體式散熱器可以安裝在發(fā)電機(jī)外的任何地方。高效率的文氏管罩和風(fēng)扇減少了發(fā)動機(jī)的部分功率。風(fēng)扇可以由一個恒溫控制的馬達(dá)來驅(qū)動，它可以在需要冷卻發(fā)動機(jī)才向發(fā)動機(jī)索取動力。一個分體散熱器可以裝在戶外，戶外空氣的流通好，并比發(fā)電機(jī)房的溫度低，因此可使用較小體積的散熱器，并且不影響效率。風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音也可以從建筑物上消失。
安裝考慮因素：
（1）散熱器遠(yuǎn)置安裝，由于增加了輸送管路的長度會增加冷卻水流的阻力，僅依靠發(fā)動機(jī)的水泵可能無法保證冷卻液的循環(huán)動力，若長距離的傳送管道不可避免，則必須考慮加裝循環(huán)泵以補(bǔ)償管線系統(tǒng)的壓力降。
（2）若散熱器高處安裝，其冷卻液的壓頭不能高于發(fā)動機(jī)水泵的允許范圍，即不應(yīng)高于17米；以避免過高的壓強(qiáng)導(dǎo)致水泵密封的泄漏。
（3）冷卻系統(tǒng)的輸液管系盡量選用直管，若管系彎曲，可能會在垂面曲段管路中封閉有滯留氣體，導(dǎo)致散熱能力的下降，若大半徑曲管不可避免，必須在曲管段的最高點設(shè)置透氣管并接至膨脹水箱。
（4）膨脹箱除了脫泡、膨脹的功能外，還應(yīng)考慮其容量的儲備，一般為總?cè)萘康?5%。
分體散熱器遠(yuǎn)置方案
分體散熱器+熱交換器冷卻方案
三、熱交換器散熱系統(tǒng)
在自然水供應(yīng)充足時，可以使用熱交換器，尤其是在空氣中含雜質(zhì)過多的地區(qū)采用，這可避免造成散熱器被雜物所傷或堵塞。在此系統(tǒng)中，熱交換器起著一個中介換熱設(shè)備作用，把發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)從分體散熱器的高靜水頭分開，發(fā)動機(jī)泵使冷卻液在發(fā)動機(jī)和熱交散器內(nèi)循環(huán)，另一個獨立的泵則將冷卻液在分體熱交換器之間循環(huán)，一般也稱它們?yōu)閮?nèi)循環(huán)和外循環(huán)，外循環(huán)熱量可經(jīng)由冷卻塔進(jìn)行冷卻。
柴油發(fā)電機(jī)房冷卻塔結(jié)構(gòu)示意圖
1、熱交換器＋冷卻水塔
當(dāng)機(jī)房的溫度偏高而遇通風(fēng)系統(tǒng)不暢時，可以考慮考慮冷卻水塔。冷卻水塔的工作原理和遠(yuǎn)置水箱原理差不多，不過后者循環(huán)水是全封閉式，而水塔的水會經(jīng)過室外的空氣進(jìn)行冷卻，室外空氣中的塵埃及酸性雨水會對水塔循環(huán)水造成污染，因此使用水塔時，應(yīng)注意對循環(huán)水做處理。
冷卻塔外循環(huán)水冷系統(tǒng)
2、熱交換器＋遠(yuǎn)置散熱器
熱交換器+遠(yuǎn)置散熱器，用于機(jī)房空間不足，通風(fēng)及散熱有困難的地方。當(dāng)遠(yuǎn)置散熱器必須安裝在機(jī)房以外的位置時，建議最好是加上熱交換器，因為有兩個獨立的循環(huán)負(fù)責(zé)散熱，對機(jī)組冷卻循環(huán)方面來說，是一種保護(hù)。熱交換器上應(yīng)配有補(bǔ)充水箱循環(huán)水泵應(yīng)安裝在系統(tǒng)最低點，并考慮后備水泵的配置。
標(biāo)準(zhǔn)熱交換器冷卻系統(tǒng)安裝圖
熱交換器冷卻系統(tǒng)圖
遠(yuǎn)置散熱器系統(tǒng)的注意事項：
（1）檢查冷卻系統(tǒng)管路有否漏氣；
（2）當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)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(chǎn)生銹蝕、積垢，令水循環(huán)效率降低影響機(jī)組正常運行，處理循環(huán)水應(yīng)添加一些防銹劑。
（4）連接散熱器及熱交換器的管路須為鍍鋼、鋁質(zhì)等防銹材料，連接發(fā)電機(jī)組時采用高壓軟管進(jìn)行活接。管路（包括水/空中冷器）均能承受高于水泵的最高輸出壓力。
熱交換器冷卻系統(tǒng)管路簡化圖
熱交換器管路的冷卻水回路圖
表1 典型的水管磨擦力損失值
流量
冷卻水管常見的管徑
克/分鐘
升/秒
0.75"(19.05mm)
1.00"
(25.4mm)
1.25"
(31.75mm)
1.5"
(38.1mm)
2.0"
(50.8mm)
2.5"
(63.5mm)
3.0”
(76.2mm)
5
34
10.5
3.25
0.84
0.40
0.16
0.05
10
.63
38.0
11.7
3.05
1.43
0.50
0.17
0.07
15
.95
80.0
25.0
6.50
3.05
1.07
0.37
0.15
20
1.26
柴油發(fā)電機(jī)組GB國家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
選用柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油的八大注意事項
哪個品牌的靜音發(fā)電機(jī)比較好？
靜音發(fā)電機(jī)增壓器的漏油故障怎樣診斷及維修？
1000KW威曼動力D30A發(fā)電機(jī)組廠家報價1000KW柴油發(fā)電機(jī)組斯坦福發(fā)電機(jī)
柴油發(fā)電機(jī)組潤滑油的選用注意事項有哪些？
東風(fēng)康明斯與重慶康明斯柴油發(fā)電機(jī)組有什么不同？
柴油發(fā)電機(jī)排氣煙囪的管道安裝布置
柴油發(fā)電機(jī)組的冷卻原理是通過發(fā)動機(jī)的冷卻液循環(huán)冷卻。冷卻裝置通常包括兩種，一種是散熱器冷卻系統(tǒng)，一種是熱交換器冷卻系統(tǒng)。大多數(shù)發(fā)電機(jī)采用的是第一種冷卻系統(tǒng)，它是通過由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的風(fēng)扇把空氣吹進(jìn)敢熱器芯，達(dá)到冷卻的目的，也可將散熱器與發(fā)動分體安裝，由一個電風(fēng)扇來冷卻。當(dāng)自然水供應(yīng)充足時，則可采用第二種冷卻系統(tǒng)，即用熱交換器來代替散熱器，發(fā)動機(jī)冷卻液通過熱交換器來循環(huán)，并由自然水來冷卻。對于閉式自循環(huán)散熱器冷卻系統(tǒng)的一個重要的好處就是它是獨立的，如果風(fēng)暴或事故切斷了公用供電來源，它也可能切斷了供水，使所有的靠公共供水冷卻的發(fā)電機(jī)不能工作
一、連體式散熱器
散熱器是固定在發(fā)動機(jī)前的底座上的。
散熱器有兩種類型，一種是帶有冷卻風(fēng)扇（安裝在發(fā)動機(jī)上）的散熱器，另一種是由外置風(fēng)扇，驅(qū)動輪和可調(diào)皮帶張緊輪組成的散熱器。風(fēng)扇的中心固定在一個文氏管罩內(nèi)，有非常小的間隙以取得高效率。風(fēng)扇驅(qū)動輪、皮帶張緊輪和曲軸帶輪都經(jīng)過捋確地校直并由皮帶連成一個三點驅(qū)動，這種類型的散熱器通常用翼型葉片風(fēng)扇，并有一個精確安裝大罩。
建議使用散熱器時，散熱器排出的空氣用通過連在散熱器上的風(fēng)道口直接排出戶外，發(fā)動機(jī)應(yīng)安裝在盡可能靠近外墻的位置，使風(fēng)道盡量短。如果風(fēng)道太長，則使用分體散熱器可能會更經(jīng)濟(jì)?？諝饬鲃优懦鰰r的阻力和入口風(fēng)道的阻力不應(yīng)超過風(fēng)扇的靜態(tài)壓力。
當(dāng)一臺散熱器要連接排氣風(fēng)道時風(fēng)道的接頭尺寸應(yīng)按散熱器的規(guī)格來定。在散熱器和固定排氣風(fēng)道之間的彈性通道材料（橡膠或化纖）需要隔震，并可在風(fēng)道之間自由移動。
二、 分體散熱器
一個帶有電動馬達(dá)驅(qū)動的分體式散熱器可以安裝在發(fā)電機(jī)外的任何地方。高效率的文氏管罩和風(fēng)扇減少了發(fā)動機(jī)的部分功率。風(fēng)扇可以由一個恒溫控制的馬達(dá)來驅(qū)動，它可以在需要冷卻發(fā)動機(jī)才向發(fā)動機(jī)索取動力。一個分體散熱器可以裝在戶外，戶外空氣的流通好，并比發(fā)電機(jī)房的溫度低，因此可使用較小體積的散熱器，并且不影響效率。風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音也可以從建筑物上消失。
安裝考慮因素：
（1）散熱器遠(yuǎn)置安裝，由于增加了輸送管路的長度會增加冷卻水流的阻力，僅依靠發(fā)動機(jī)的水泵可能無法保證冷卻液的循環(huán)動力，若長距離的傳送管道不可避免，則必須考慮加裝循環(huán)泵以補(bǔ)償管線系統(tǒng)的壓力降。
（2）若散熱器高處安裝，其冷卻液的壓頭不能高于發(fā)動機(jī)水泵的允許范圍，即不應(yīng)高于17米；以避免過高的壓強(qiáng)導(dǎo)致水泵密封的泄漏。
（3）冷卻系統(tǒng)的輸液管系盡量選用直管，若管系彎曲，可能會在垂面曲段管路中封閉有滯留氣體，導(dǎo)致散熱能力的下降，若大半徑曲管不可避免，必須在曲管段的最高點設(shè)置透氣管并接至膨脹水箱。
（4）膨脹箱除了脫泡、膨脹的功能外，還應(yīng)考慮其容量的儲備，一般為總?cè)萘康?5%。
分體散熱器遠(yuǎn)置方案
分體散熱器+熱交換器冷卻方案
三、熱交換器散熱系統(tǒng)
在自然水供應(yīng)充足時，可以使用熱交換器，尤其是在空氣中含雜質(zhì)過多的地區(qū)采用，這可避免造成散熱器被雜物所傷或堵塞。在此系統(tǒng)中，熱交換器起著一個中介換熱設(shè)備作用，把發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)從分體散熱器的高靜水頭分開，發(fā)動機(jī)泵使冷卻液在發(fā)動機(jī)和熱交散器內(nèi)循環(huán)，另一個獨立的泵則將冷卻液在分體熱交換器之間循環(huán)，一般也稱它們?yōu)閮?nèi)循環(huán)和外循環(huán)，外循環(huán)熱量可經(jīng)由冷卻塔進(jìn)行冷卻。
柴油發(fā)電機(jī)房冷卻塔結(jié)構(gòu)示意圖
1、熱交換器＋冷卻水塔
當(dāng)機(jī)房的溫度偏高而遇通風(fēng)系統(tǒng)不暢時，可以考慮考慮冷卻水塔。冷卻水塔的工作原理和遠(yuǎn)置水箱原理差不多，不過后者循環(huán)水是全封閉式，而水塔的水會經(jīng)過室外的空氣進(jìn)行冷卻，室外空氣中的塵埃及酸性雨水會對水塔循環(huán)水造成污染，因此使用水塔時，應(yīng)注意對循環(huán)水做處理。
冷卻塔外循環(huán)水冷系統(tǒng)
2、熱交換器＋遠(yuǎn)置散熱器
熱交換器+遠(yuǎn)置散熱器，用于機(jī)房空間不足，通風(fēng)及散熱有困難的地方。當(dāng)遠(yuǎn)置散熱器必須安裝在機(jī)房以外的位置時，建議最好是加上熱交換器，因為有兩個獨立的循環(huán)負(fù)責(zé)散熱，對機(jī)組冷卻循環(huán)方面來說，是一種保護(hù)。熱交換器上應(yīng)配有補(bǔ)充水箱循環(huán)水泵應(yīng)安裝在系統(tǒng)最低點，并考慮后備水泵的配置。
標(biāo)準(zhǔn)熱交換器冷卻系統(tǒng)安裝圖
熱交換器冷卻系統(tǒng)圖
遠(yuǎn)置散熱器系統(tǒng)的注意事項：
（1）檢查冷卻系統(tǒng)管路有否漏氣；
（2）當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)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(chǎn)生銹蝕、積垢，令水循環(huán)效率降低影響機(jī)組正常運行，處理循環(huán)水應(yīng)添加一些防銹劑。
（4）連接散熱器及熱交換器的管路須為鍍鋼、鋁質(zhì)等防銹材料，連接發(fā)電機(jī)組時采用高壓軟管進(jìn)行活接。管路（包括水/空中冷器）均能承受高于水泵的最高輸出壓力。
熱交換器冷卻系統(tǒng)管路簡化圖
熱交換器管路的冷卻水回路圖
表1 典型的水管磨擦力損失值
流量
冷卻水管常見的管徑
克/分鐘
升/秒
0.75"(19.05mm)
1.00"
(25.4mm)
1.25"
(31.75mm)
1.5"
(38.1mm)
2.0"
(50.8mm)
2.5"
(63.5mm)
3.0”
(76.2mm)
5
34
10.5
3.25
0.84
0.40
0.16
0.05
10
.63
38.0
11.7
3.05
1.43
0.50
0.17
0.07
15
.95
80.0
25.0
6.50
3.05
1.07
0.37
0.15
20
1.26
柴油發(fā)電機(jī)組GB國家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
選用柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油的八大注意事項
哪個品牌的靜音發(fā)電機(jī)比較好？
靜音發(fā)電機(jī)增壓器的漏油故障怎樣診斷及維修？
1000KW威曼動力D30A發(fā)電機(jī)組廠家報價1000KW柴油發(fā)電機(jī)組斯坦福發(fā)電機(jī)
柴油發(fā)電機(jī)組潤滑油的選用注意事項有哪些？
東風(fēng)康明斯與重慶康明斯柴油發(fā)電機(jī)組有什么不同？
柴油發(fā)電機(jī)排氣煙囪的管道安裝布置