对民用 建筑中应急柴油发电机房设计 中须注意的问题

2018-03-20  来自: 厦门永 锋盛机电设备有限公司 浏览次数:127

对民用建筑中应急柴油发电机房设计 中须注意的问题:包括选址、进、排风口、烟道的 设计和应其它专业配合的问题进行了总结。

随着社会的发展,人民生活水平的提高,在现代民用建筑当中,用电设 备的种类和数量越来越多,在这些用电设备当中,不仅有消防泵、喷淋泵等消防设备,还有需 要可靠供电的生活泵、电梯等用电设备,为满足 这些设备用电的可靠性,当市政 电网无法提供两路独立电源时,在设计中采用柴油发电机组作为备 用电源的方法被普遍采用。

虽然柴油燃点较高,发生火 灾危险性相对较小,但是在 民用建筑中是将柴油发电机组设置在建筑物主体内,从理论 上来说肯定还是有危险性的,再考虑 到机组运行过程中通风、噪音、振动等问题,无疑需 要我们全面考虑并采取充分的防范措施,具体作 法包括以下几个方面。


1.发电机房位置的选择和布置:
1.1考虑到 发电机房的进风、排风、排烟等情况,根据《民用建 筑电气设计规范》的要求,柴油发 电机房宜布置在首层,但是,通常大型公共建筑、商业建 筑等民用建筑首层属黄金地带,并且首 层会给周围环境带来的噪音,因此按规范规定,在确有困难时,也可布置在地下室,由于地下室出入不易,自然通风条件不良,给机房 设计带来一系列不利因素,设计时要注意好,机房选 址时应注意以下几点:
1.1.1不应设 在四周无外墙的房间,为热风 管道和排烟管道排出室外创造条件;
1.1.2 尽量避 开建筑物的主入口、正立面等部位,以免排风、排烟对其造成影响;
1.1.3 注意噪 音对环境的影响;
1.1.4 不应设在厕所、浴室或 其它经常积水场所的正下方和贴邻;
1.1.5 宜靠近 建筑物的变电所,这样便于接线,减少电能的损耗,也便于管理;
1.1.6 不应靠 近防微振的房间;
1.1.7 机房内设储油间.
1.2 机房的布置 
1.2.1 柴油发 电机房应采用耐火极限不低于2.00小时的隔墙和1.50小时的 楼板与其它部位隔开;
1.2.2 机房应有两个出入口,其中一 个出口的大小应满足搬运机组的要求,门应采取防火、隔音措施,并应向外开启。
1.2.3 机房四 周墙体及天花板作吸声体,吸收部分声能,减少由 于声波反射产生的混响声;
1.2.4 机房内 设备的布置应满足《民用建 筑电气设计规范》的要求,力求紧凑、保证安 全及便于操作和维护。
2.进、排风的设计
柴油发 电机房的通风问题是机房设计中要特别注意解决的问题,特别是 机房位于地下室更要处理好,否则会 直接影响发电机组的运行。机组的 排风一般应设热风管道有组织的进行,不宜让柴油机散热器 把热量散在机房内,热风管 道与柴油机散热器连在一起,其连接处用软接头,热风管道应平直,如果要转弯,转弯半 径应尽量大而且内部要平滑,出风口 尽量靠近且正对散热器热风管直接伸出室外有困难时可设管导出。机房内 要有足够的新风补充,进风一 般为自然进风方式,进风口 宜正对发电机端或发电机端两侧。进风口 与出风口宜分别设在机房两端,以免形成气流短路,影响散热效果。典型的进、排风口布置如方案一~四。.
方案一 的布置完全符合上面各条件的要求,是选择。但在实 际设计中在建筑平面上无法找到两面临外墙的发电机房。仅一面临外墙,方案二 的布置是设计中可以选择的方案,此方案进、排风口 的位置不应设在同一高度,一般小于800kW的发电 机组进排风口的间距应在10米左右;方案三 是在建筑平面实在无法找到靠外墙的机房位置,机房设于建筑物中间,此方案进、排
风应设管道,排风管 道应作隔热处理,此方案不宜选用;方案四 为一典型错误方案,无新风进入,而废气排进地下室,严重影 响地下室的空气质量,不符合环保要求。
 3 排烟系统

  柴油发 电机组燃烧时除了会产生大量热气外,还会产 生大量燃烧废气。这些废 气必须经过专门处理后,才能由 专用的排烟竖井排至空气中。据有关资料显示,柴油发 电机组在运行过程中,每产生1千瓦小时的电能,大约会产生二氧化流3.7克,一氧化氮1.5克,二氧化碳860克,还有因 为燃烧不充分所产生的积碳,如果对 废气不加以处理而任由其排放,对环境产生污染,达不到环保要求。因此应 在机房设置喷淋间,内装设 一成套的冲击式水浴除尘系统。主要是 通过烟气高速撞击水面,污燃物 由于动能作用被水面吸附,从而达 到清洗烟气和降低温度的效果。经过处 理后的废气须经钢制烟管或专业烟井引至高空或不会对其他人构成干扰的地方。采用钢制烟管,须考虑 烟管的热胀冷缩,当直线段烟管较长时,应选取相应的补偿器;对于机 房内和人易接触的地方,应用隔热材料厚(50mm)包裹烟管,在包扎 时必须保证隔热材料不影响排烟软管和补偿器的自由膨缩。
烟气除 了采用钢制烟管引至天面外,也可采 用预制专业烟井的作法。专业烟 井一般采用耐火砖材料,且井壁分内中外三层,内层为 耐火砖砌的工作层,外层为 普通砖砌的装饰层,中间为2~5mm厚的空气层,作为保温阻尼层,这样烟道就可以承受500 C以上的高温,在喷淋 间除尘系统失灵的情况下,发电机 组运行不致影响烟道的寿命。(见图1

         为保证除尘设备用水,机组冷冻液补水,以及冲 洗机房地面用水,发电机 房应设置拖布池。
4.日用油箱间
         根据《民用建 筑电气设计规范》的规定 按柴油发电机运行3~8小时设置燃油箱,而民用 建筑防火规范要求更严格,应在机 房内设置专用的储油间,内设日用油箱,其总储存量不应超过8小时的需要量,而根据 建筑设计防火规范规定中间储油罐容积不超过1m3。日用油 箱的容积按下式计算:
V=G*C/r/A
V-----日用油箱间的容积(m3);
G-----柴油机燃料的消耗量(kg/h);
r------燃油密度(kg/m3),轻柴油为810~860
A------油箱充满系数(一般取0.8);
C------供油时间(3~8h)。
         储油间 应采用防火墙与发电机间隔开,当必须 在防火墙上开门时,应设置 能自行关闭的甲级防火门,并向发电机间开启。油箱间 内灯具采用防爆型,并设置日常通风。
5.基础的设计
         据发电 机相关厂家样本可知,发电机组的重量约在4~8吨,而其中 的柴油机转速一般为1500/分,这么沉 重的东西在高速运行时,必须采取的减振措施。为了减低振动,根据柴油机组尺寸,设置一个高20cm的混凝土基础,基础各 边应超出机组宽处15~30cm,当进行机组安装时,在基础 相对于机组底架上的固定螺栓位置钻孔,然后用 膨胀螺栓将机组固定。采取这一措施,机组的 振动被混凝土吸收一部分。电气专 业向结构专业提荷载时,除了要 提供机组的静负荷,混凝土基础的体积,还应考 虑机组的动负荷,动负荷 可向相关的厂家索取,也可按机组静负荷的1.5倍考虑。
         钢筋混 凝土基础必须保证的养护期,设备才可就位。基础四周应设计10cm的油槽,可以方 便清理设备滴漏的燃油或润滑油。
6.机房接地
         柴油发 电机房一般应有三种接地:工作接地:发电机中性点接地;保护接地:电气设 备正常不带电的金属外壳接地;防静电接地:燃油系 统的设备及管道接地。各种接 地与建筑物的其它接地共用接地装置,即采用联合接地方式。设计时 应在机房设接地预埋件。

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柴油发电机房的设计

实践证明,设计合理、安装规 范的机房将会进一步提高系统的可靠性、易用性和安全性,柴油发 电机组及其附属设备的管理、维护、保养将更加便利。简单的归纳一下,主要注 意的是以下几点: 

1.空间
发电机 房的位置应尽量远离居民区,以减少 机组噪声及排放对居民的影响,机房应 尽量在开阔场地上修建。以利于 机组及附件的进出和通风散热。机房的 空间应充分考虑机组及附件的体积,保证机 组和附件有足够的安装空间。

2.通风及防尘
这两个方面是矛盾的,通风良好,则防尘 性能必然适当下降,过于考虑防尘,则会影响机房的通风。这就需 要机房设计人员根据实际情况进行计算和协调。
通风的 计算主要涉及机房的进风系统与排风系统,根据机 组燃烧所需的燃气量和机组散热所需的换气量进行计算,燃气量 和换气量之和便是机房的通风量,当然这是一个变化值,是随机 房的温升而变化。通常机 房的通风量是根据机房的温升控制在5
-10以内的 情况下计算出来的,这也是比较高的要求。将机房温升控制在5-10以内时 的燃气量和换气量,便是此 时机房的通风量,根据通 风量便可计算进排风口的尺寸。
机房防尘不好,也会对设备产生危害,在保证 机房通风的情况下,同时考 虑到机房的防尘作用,加装进风排风百叶,保证机 房的风质和风量。 

3.降噪 

环保已 经不是新名词了,如何保 证我们的工作环境和生活环境呢?治理噪 声是一个复杂的工程,用户根 据自己的条件和要求,并参照有关国家规范,将其控 制在所能接受的合理范围内。 

治理噪 声首先要分析噪声源及频谱,发电机 组噪声主要来自以下几个方面:燃烧噪声、机械噪声及排气噪声,其中排 气噪声为整个机房噪音的高点,治理时需多加注意。该几种 噪声无 规律杂乱组合之后,主频率峰为125Hz-500Hz,属于宽 带偏中低频突出噪声。治理起来比较麻烦。
噪声治 理方法主要有两种,一种是降低声源噪声;另一种 是控制噪声传播途径,发电机 房噪声治理主要是在传播途径上做文章,降低声 源噪声主要由生产厂家实现的。控制噪 声传播途径的核心是利用声波在传播中自然衰减作用去缩小噪声的污染面,具体措施有以下几种:吸声处理、隔声处理、改变传播方向等。在实际 工程中有时用其一种,有时三中手段并用,如对进 机房进排风口进行吸声、隔声处理;排烟口 改变噪声传播方向;墙面及 吊顶进行吸声处理等。

4.采光及消防

机房亮度不够,不利于 工作人员检修机组,甚至有 些机房未安装照明灯,致使夜间无法工作,严重影 响了设备的维护。采光、照明也 应该列为标准化机房的重要内容。


如果机 房进行了降噪处理,采光窗 必须使用隔声采光窗,防止噪声传出。如果机 房进行了通风防尘处理,进排风使用百叶窗,机房内亮度不够,还须增设采光窗。机房必须安装照明灯,必须使用防爆灯泡。不管采光还是照明,都要保 证机房有足够的亮度。

另外,为防止出现万一情况,机房必 须配有专用消防设施。


5.机房附 件的选配和布置
试想,机房杂乱无章,电缆、油管共用同一个地槽;油箱、油管漏油严重,机房内油雾很大;油桶、工具、扫帚、拖布,随意摆放等等,如何能 够让人觉得安心?
1、油箱:尽量选 用质量较好的标准型油箱,密封性好,不漏油,油箱应配有出油口,回油口、注油口、放油口、溢油口、油位显示计,容积按机组连续工作12小时用油量选择为妥。油箱密封性致关重要,否则漏 油是令维护人员很头痛的事。油雾过大会腐蚀橡胶、金属等元件,而且还具有的危险性;油雾和 灰尘粘附在机组及设备表面,很难清洁。另外,油箱的 摆放位置要远离机组,有专用的房间。
2、油管:不用塑料或橡胶软管,时间长经柴油腐蚀,油管会变性,易漏油,油管应 该选用硬质铜管或镀锌钢管,与机组连接要紧密,防止漏油。另外,油管也 须有专用的地槽或穿管,不能和电缆同槽,油槽及 电缆均须有活动盖板。
3、排烟管:涡轮增压器,排烟管 及消音器应用耐高温的玻璃丝棉或硅酸铝包扎,起隔热、降噪作用,户外排 烟口应朝向空中,安装防雨帽。
4、充电器、电池;充电器选用智能型,无须人员操作,安装在 起动电池就近的地方;起动蓄 电池选用密封免维护电池,安装在电池支架上。
5、其他:机房内不要堆放油桶,工具等杂物,平时多注意清洁。
以上是 标准化机房有关要求的介绍,在具体实施过程中,有时需 还要根据用户的具体要求和现有条件度身设计改造方案。



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