柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房設(shè)計(jì)
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房設(shè)計(jì)方案介紹：
對民用建筑中應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)計(jì)中須注意的問題：包括選址、進(jìn)、排風(fēng)口、煙道的設(shè)計(jì)和應(yīng)其它專業(yè)配合的問題進(jìn)行了總結(jié)。
隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，在現(xiàn)代民用建筑當(dāng)中，用電設(shè)備的種類和數(shù)量越來越多，在這些用電設(shè)備當(dāng)中，不僅有消防泵、噴淋泵等消防設(shè)備，還有需要可靠供電的生活泵、電梯等用電設(shè)備，為滿足這些設(shè)備用電的可靠性，當(dāng)市政電網(wǎng)無法提供兩路獨(dú)立電源時(shí)，在設(shè)計(jì)中采用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源的方法被普遍采用。
雖然柴油燃點(diǎn)較高，發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)性相對較小，但是在民用建筑中是將柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置在建筑物主體內(nèi)，從理論上來說肯定還是有危險(xiǎn)性的，再考慮到機(jī)組運(yùn)行過程中通風(fēng)、噪音、振動(dòng)等問題，無疑需要我們?nèi)婵紤]并采取充分的防范措施，具體作法包括以下幾個(gè)方面。
1.發(fā)電機(jī)房位置的選擇和布置：
1.1考慮到發(fā)電機(jī)房的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、排煙等情況，根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，柴油發(fā)電機(jī)房宜布置在首層，但是，通常大型公共建筑、商業(yè)建筑等民用建筑首層屬黃金地帶，并且首層會(huì)給周圍環(huán)境帶來一定的噪音，因此按規(guī)范規(guī)定，在確有困難時(shí)，也可布置在地下室，由于地下室出入不易,自然通風(fēng)條件不良,給機(jī)房設(shè)計(jì)帶來一系列不利因素,設(shè)計(jì)時(shí)要注意好,機(jī)房選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.1.1不應(yīng)設(shè)在四周無外墻的房間,為熱風(fēng)管道和排煙管道排出室外創(chuàng)造條件;
1.1.2 盡量避開建筑物的主入口、正立面等部位，以免排風(fēng)、排煙對其造成影響；
1.1.3 注意噪音對環(huán)境的影響;
1.1.4 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方和貼鄰；
1.1.5 宜靠近建筑物的變電所,這樣便于接線,減少電能的損耗,也便于管理；
1.1.6 不應(yīng)靠近防微振的房間；
1.1.7 機(jī)房內(nèi)設(shè)儲(chǔ)油間.
1.2 機(jī)房的布置
1.2.1 柴油發(fā)電機(jī)房應(yīng)采用耐火極限不低于2.00小時(shí)的隔墻和1.50小時(shí)的樓板與其它部位隔開;
1.2.2 機(jī)房應(yīng)有兩個(gè)出入口,其中一個(gè)出口的大小應(yīng)滿足搬運(yùn)機(jī)組的要求,門應(yīng)采取防火、隔音措施，并應(yīng)向外開啟。
1.2.3 機(jī)房四周墻體及天花板作吸聲體,吸收部分聲能,減少由于聲波反射產(chǎn)生的混響聲；
1.2.4 機(jī)房內(nèi)設(shè)備的布置應(yīng)滿足《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,力求緊湊、保證安全及便于操作和維護(hù)。
2．進(jìn)、排風(fēng)的設(shè)計(jì)
柴油發(fā)電機(jī)房的通風(fēng)問題是機(jī)房設(shè)計(jì)中要特別注意解決的問題,特別是機(jī)房位于地下室更要處理好,否則會(huì)直接影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。機(jī)組的排風(fēng)一般應(yīng)設(shè)熱風(fēng)管道有組織的進(jìn)行,不宜讓柴油機(jī)散熱器把熱量散在機(jī)房內(nèi),熱風(fēng)管道與柴油機(jī)散熱器連在一起,其連接處用軟接頭,熱風(fēng)管道應(yīng)平直,如果要轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)盡量大而且內(nèi)部要平滑,出風(fēng)口盡量靠近且正對散熱器熱風(fēng)管直接伸出室外有困難時(shí)可設(shè)管導(dǎo)出。機(jī)房內(nèi)要有足夠的新風(fēng)補(bǔ)充，進(jìn)風(fēng)一般為自然進(jìn)風(fēng)方式，進(jìn)風(fēng)口宜正對發(fā)電機(jī)端或發(fā)電機(jī)端兩側(cè)。進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口宜分別設(shè)在機(jī)房兩端，以免形成氣流短路，影響散熱效果。典型的進(jìn)、排風(fēng)口布置如方案一~四。.
方案一的布置完全符合上面各條件的要求，是最優(yōu)選擇。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中在建筑平面上無法找到兩面臨外墻的發(fā)電機(jī)房。僅一面臨外墻，方案二的布置是設(shè)計(jì)中可以選擇的方案，此方案進(jìn)、排風(fēng)口的位置不應(yīng)設(shè)在同一高度，一般小于800kW的發(fā)電機(jī)組進(jìn)排風(fēng)口的間距應(yīng)在10米左右；方案三是在建筑平面實(shí)在無法找到靠外墻的機(jī)房位置，機(jī)房設(shè)于建筑物中間，此方案進(jìn)、排風(fēng)應(yīng)設(shè)管道，排風(fēng)管道應(yīng)作隔熱處理，此方案不宜選用；方案四為一典型錯(cuò)誤方案，無新風(fēng)進(jìn)入，而廢氣排進(jìn)地下室，嚴(yán)重影響地下室的空氣質(zhì)量，不符合環(huán)保要求。
機(jī)房的出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口的面積應(yīng)滿足下式的要求：
S1>1.5S;S2>1.8S
式中:S----柴油機(jī)的散熱面積;
S1----出風(fēng)口的面積;
S2----進(jìn)風(fēng)口的面積;
3 排煙系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)組燃燒時(shí)除了會(huì)產(chǎn)生大量熱氣外，還會(huì)產(chǎn)生大量燃燒廢氣。這些廢氣必須經(jīng)過專門處理后，才能由專用的排煙豎井排至空氣中。據(jù)有關(guān)資料顯示,柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中,每產(chǎn)生1千瓦小時(shí)的電能，大約會(huì)產(chǎn)生二氧化流3.7克，一氧化氮1.5克，二氧化碳860克，還有因?yàn)槿紵怀浞炙a(chǎn)生的積碳，如果對廢氣不加以處理而任由其排放，對環(huán)境產(chǎn)生污染，達(dá)不到環(huán)保要求。因此應(yīng)在機(jī)房設(shè)置噴淋間，內(nèi)裝設(shè)一成套的沖擊式水浴除塵系統(tǒng)。主要是通過煙氣高速撞擊水面，污燃物由于動(dòng)能作用被水面吸附，從而達(dá)到清洗煙氣和降低溫度的效果。經(jīng)過處理后的廢氣須經(jīng)鋼制煙管或?qū)I(yè)煙井引至高空或不會(huì)對其他人構(gòu)成干擾的地方。采用鋼制煙管，須考慮煙管的熱脹冷縮，當(dāng)直線段煙管較長時(shí)，應(yīng)選取相應(yīng)的補(bǔ)償器；對于機(jī)房內(nèi)和人易接觸的地方，應(yīng)用隔熱材料厚（50mm）包裹煙管，在包扎時(shí)必須保證隔熱材料不影響排煙軟管和補(bǔ)償器的自由膨縮。
煙氣除了采用鋼制煙管引至天面外，也可采用預(yù)制專業(yè)煙井的作法。專業(yè)煙井一般采用耐火磚材料，且井壁分內(nèi)中外三層，內(nèi)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，這樣煙道就可以承受500?C以上的高溫，在噴淋間除塵系統(tǒng)失靈的情況下，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不致影響煙道的壽命。（見圖1）
為保證除塵設(shè)備用水，機(jī)組冷凍液補(bǔ)水，以及沖洗機(jī)房地面用水，發(fā)電機(jī)房應(yīng)設(shè)置拖布池。
4．日用油箱間
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定按柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行3~8小時(shí)設(shè)置燃油箱，而民用建筑防火規(guī)范要求更嚴(yán)格，應(yīng)在機(jī)房內(nèi)設(shè)置專用的儲(chǔ)油間，內(nèi)設(shè)日用油箱，其總儲(chǔ)存量不應(yīng)超過8小時(shí)的需要量，而根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定中間儲(chǔ)油罐容積不超過1m3。日用油箱的容積按下式計(jì)算：
V=G*C/r/A
V-----日用油箱間的容積（m3）；
G-----柴油機(jī)燃料的消耗量（kg/h）；
r------燃油密度（kg/ m3），輕柴油為810~860；
A------油箱充滿系數(shù)（一般取0.8）；
C------供油時(shí)間（3~8h）。
儲(chǔ)油間應(yīng)采用防火墻與發(fā)電機(jī)間隔開，當(dāng)必須在防火墻上開門時(shí)，應(yīng)設(shè)置能自行關(guān)閉的甲級防火門，并向發(fā)電機(jī)間開啟。油箱間內(nèi)燈具采用防爆型，并設(shè)置日常通風(fēng)。
5．基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
據(jù)發(fā)電機(jī)相關(guān)廠家樣本可知，發(fā)電機(jī)組的重量約在4~8噸，而其中的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一般為1500轉(zhuǎn)/分，這么沉重的東西在高速運(yùn)行時(shí)，必須采取一定的減振措施。為了減低振動(dòng)，根據(jù)柴油機(jī)組尺寸，設(shè)置一個(gè)高20cm的混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)各邊應(yīng)超出機(jī)組最寬處15~30cm，當(dāng)進(jìn)行機(jī)組安裝時(shí)，在基礎(chǔ)相對于機(jī)組底架上的固定螺栓位置鉆孔，然后用膨脹螺栓將機(jī)組固定。采取這一措施，機(jī)組的振動(dòng)被混凝土吸收一部分。電氣專業(yè)向結(jié)構(gòu)專業(yè)提荷載時(shí)，除了要提供機(jī)組的靜負(fù)荷，混凝土基礎(chǔ)的體積，還應(yīng)考慮機(jī)組的動(dòng)負(fù)荷，動(dòng)負(fù)荷可向相關(guān)的廠家索取，也可按機(jī)組靜負(fù)荷的1.5倍考慮。
鋼筋混凝土基礎(chǔ)必須保證一定的養(yǎng)護(hù)期，設(shè)備才可就位?；A(chǔ)四周應(yīng)設(shè)計(jì)10cm的油槽，可以方便清理設(shè)備滴漏的燃油或潤滑油。
6．機(jī)房接地
柴油發(fā)電機(jī)房一般應(yīng)有三種接地：工作接地：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地；保護(hù)接地：電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼接地；防靜電接地：燃油系統(tǒng)的設(shè)備及管道接地。各種接地與建筑物的其它接地共用接地裝置，即采用聯(lián)合接地方式。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在機(jī)房設(shè)接地預(yù)埋件。
本文僅對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)房在設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題作了進(jìn)一步的闡述，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的其它設(shè)計(jì)要求須遵守《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》及供配電設(shè)計(jì)手冊的要求。
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