浅谈柴油发电机房的通风设计

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【摘 要】介绍柴油发电机的冷却方式及柴油发电机房的通风量计算方法

O引言随着现代社会的发展，人民生活水平的不断提高，越来越多的小区建起高层建筑，这就要求小区内必须有应急电源，以此来保证其供电的可靠性。而柴油发电机组作为应急电源或备用电源因其操作、使用方便，而广泛应用于民用建筑中。

柴油发电机的额定功率易受机房内的环境温度的影响，环境温度过高或过低都会引起额定功率的降低，甚至引起设备发生故障。有资料表明当环境温度在40度以上时温度每升高2度，发电机功率下降2%。因此为发机房内保持适宜的环境及良好的通风显的尤为重要。

一、柴油发电机的工作原理及其冷却方式

（1） 柴油发电机组是以柴油机为动力，拖动工频交流同步发电机组成的发电设备。燃油有气缸内燃烧，其释放能量的三分之一转化为机械能，为发电机提供动力，其余的会以热的形式排放，柴油机发热量的排放方式主要为：1、高温烟气排放；2、燃烧室及气缸壁传热；3、运转部件的摩擦发热。主要是后面两种发热的冷却： 后冷却器。如果余热排放效果不好，柴油机内部温度过高，将使机器工作效率大大降低。

（2） 柴油发电机的冷却方式

按冷却方式分类，柴油机可分为风冷式和水冷式柴油机。

风冷式柴油发电机采用空气直接冷却其缸套，其发动机功率最大可达290KW；

当柴油发电机的功率超过300KW时采用水冷式柴油发电机（而水冷式柴油发电机又可分为：分体式和整体式水冷柴油发电机。）

水冷式柴此油发电机的工作原理：在发电机的气缸体和气缸盖周围设有水套，由冷（70-80度）的冷却水进行循环冷却。冷却系统为由热交换器，曲轴带动的水泵和柴油机体的水冷腔构成的封闭式循环系统，热交换器一般为空气-水换热式或水-水换热式。整体式机组是将热交换器固定 在柴油机前面前端，热交换器与柴油机之间设有风扇，风扇将流经发电机、柴油机并已升温的空气吹进执交换器芯，冷却流过热交换器的冷却液后，经风管直接排出室外。采用这种形式的此油发动机时，机组尽可能安装在靠外墙的位置合负道尽量缩到短而直。若机组位于地下室进，风管需要转弯半径宜大且内部平滑，以使排风阻力与入口风道阻力之各不超过风扇的静压值，否则就要在风道的出口增加一台风机。当机房无法布置排风出口进，则可采用分体式。分体式机组将带轴流风机的热交换器放置于柴油机房外且空气流通良好的区域。当热交换器放置高度高于机组3米以上时，大多数机组需另加设循环水泵；当高于18米以上时，由于机组承压限制，一般需采用水-水热交换器。

（3） 柴油发电机房的通风计算：

柴油发电机房一般设平时通风和运行通风二个系统。

平时通风风量一般包括排除机房内潮气所需风量和日用油箱间的事故通风量，机房内通风量一般按6次/H计算；日用油箱间的事故通风量按12次/H计算

运行时通风系统风量应能同时满足排除机组余热和排除有害气的要求。

二、本文主要针对某工程柴油发电机房现状，提出通风计算方法。

1、本工程为下浦三期地下室的发电机房。当市政电网出现故障，由该机房为整个小区的电梯及路灯提供消防用电。机房面积为280平方米，层高为4.5米，发电机额定输出功率为两台800KW的柴油发电机。发电机采用水冷式冷却。

2、柴油发电机房设计参数及布置：

3柴油发电机运行时，向周围环境释放大量的热量，主要是：

1）气缸传递给冷却水的散热量QW；

2）柴油机体向周围空气的散热量Qn；

3）柴油机发电机向尾气的传热量Qr；

4）发电机向周围空气的散热量Qf。

根据冷却方式，传递给冷却水的热量由外循环的水带走，传递给尾气的热量分两部份，一部份由排烟管引至高空进行排放（Qr1）由室内的排烟管道散发到周围空气里（Qr2），见下图：

4、发电机房排风量

发电机房排风量应同时计算排除有害气体和排除余热所需的排风量，取其中较大值

A、排除有害物质所需风量

当柴油发电机运行时，从柴油机体和排烟管等不严密部位向室内散发的有害物质：一氧化碳、二氧化硫，丙烯醛等通过通风换气，将有害物质浓度降到允许浓度以下。目前大部份机房的排烟管都是架空敷设，所需排除有害物通风量值取q=14～20m3/（kw·h）；当排烟管采用地沟敷设时，所需排除有害物的风量值取q=27～34 m3/（kw·h）。

6、结语：

柴油发电机房的通风量一定要通过详细的计算来取值，而不能简单的靠采用换气次数来计算。另外，发电机房的噪声污染各排烟系统同样不可忽视，设计者应当充分的考虑！

参考文献：

[1]中国建筑东北设计研究院。JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》北京：中国建筑工业出版社，2008

[2]中国建筑设计研究院。GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》北京：中国建筑工业出版社，2005

[3]陆耀庆《实用供热空调设计用册》北京：中国建筑工业出版社，2008

[4]国家电力公司东北电力设计院《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》北京：中国电力出版社2004