重康动力（深圳）有限公司

摘要：柴油发电机组作为电力系统的备用电源，其运行环境对设备的可靠性和使用寿命有直接影响。除防尘和工作环境要求外，通风情况至关重要——通风环境是保证发电机组工作环境温度的重要条件，但在保证良好通风的同时还需做好防尘措施，这就对通风系统的设计提出了综合要求。本文提供了典型柴油发电机房进排风口面积估算参考表（覆盖100～1000 kW机组，进风量215～1962 m³/min，进风口面积2～13 m²，排风口面积1.4～10 m²，废气排气量22.6～254 m³/min，发动机进气量7.8～92.7 m³/min）；系统介绍了进风方案1～10的设计布局（其中方案4～5为独立进风井方案，方案6～10进风口位于机房上部），以及排风方案1～4的设计布局；详细解读了十项图纸附注说明——进风口净流通面积按散热器迎风面积的1.5～1.8倍估算，排风口净流通面积按散热器迎风面积的1.25～1.5倍估算，进风量包括发动机进气量和冷却空气量，进排风口面积适用于普通型消声装置（排风道设加压风机时采用括号内数据），闭式水冷却系统的自来水引入要求，北方冬季保温与南方夏季降温措施，以及进风方案6～10与方案1～5的区别等。本文可为柴油发电机房通风系统的方案设计与面积估算提供参考。

 

一、典型柴油发电机房进排风口面积估算表（供参考）

 

柴油发电机房进排风口面积的合理确定是通风系统设计的基础。不同功率等级机组的进风量、进风口面积、排风口面积、废气排气量及发动机进气量存在显著差异，设计时应根据机组功率参数对照下表进行估算。

表1 典型柴油发电机房进排风口面积估算表

表中数据说明：

1）进风量的确定依据：进风量包括发动机进气量（用于柴油燃烧）和发动机及水箱散热的冷却空气量（用于带走散热器热量）。进风量随机组功率增大而近似线性增长，1000 kW机组的进风量（1962 m³/min）约为100 kW机组（215 m³/min）的9.1倍。

2）进风口面积的确定依据：进风口面积按散热器迎风面积的1.5～1.8倍估算，并考虑百叶窗和防护网的遮挡影响（有效面积系数约0.5～0.7）。100 kW机组进风口面积2 m²，1000 kW机组进风口面积13 m²。

3）排风口面积的两种工况：排风口面积括号内数据为排风道设有加压风机时的对应值（较小面积）。无加压风机时需较大的排风口面积以保证自然排风顺畅；有加压风机时可适当减小排风口面积（约减小25%～40%）。

4）废气排气量与发动机进气量的关系：废气排气量约为发动机进气量的2.5～3.0倍，这是因为柴油燃烧后废气体积膨胀，且包含增压后的过量空气。

5）100 kW与200 kW机组的进风口面积增量分析：100 kW机组进风口面积为2 m²，200 kW机组为2.5 m²（仅增加0.5 m²），但进风量从215 m³/min增加至370 m³/min（增加72%）。这是因为进风口面积与风速的乘积决定进风量，200 kW机组可采用更高的进风风速（如从4.4 m/s提高至5.5 m/s）。

 

二、进风方案设计图

 

根据不同机房条件，提供10种进风设计布局方案，覆盖常规机房和独立进风井两种主要技术路线。

1. 进风方案1～3——常规机房进风布局

如图1所示，进风方案1～3适用于机房位于首层或地面层、具备直接对外墙条件的常规机房布局：

1）方案1：进风口设置在发电机组散热器相对侧的墙壁上，与机组成直线布置，气流路径最短，阻力最小，适用于空间充裕的机房。

2）方案2：进风口设置在机房侧墙，通过导流风道将新风引至发电机组后端，适用于进风口不能正对机组的布局受限情况。

3）方案3：进风口设置在机房顶部或高位，利用自然对流引入新风，适用于进风通道需穿越楼层或避让管道的情况。

2. 进风方案4～5——独立进风井方案

如图2所示，方案4～5属于独立进风井方案，适用于地下室或空间受限的机房：

1）方案4：独立进风竖井从室外地面引入新风，竖井内设置消声器降低噪声，底部设置排水措施防止雨水倒灌。竖井截面按进风口面积要求确定，井内风速控制在4～6 m/s。

2）方案5：独立进风井与排风井分列机房两侧，通过地下风道将新风送至机房进风口，进风井与排风井水平距离不小于10 m，垂直高差不小于3 m。

3. 进风方案6～10——高位进风变型设计

如图3所示，进风方案6～10除进风口位置比方案1～5高外（位于机房上部，距地面2.5 m以上），其他设计原则与方案1～5相同：

1）方案6～8：对应方案1～3的高位进风变型，进风口上移有利于利用热空气上升原理，避免地面尘土吸入，但需确保进风口与排风口的高差。

2）方案9～10：对应方案4～5的高位进风变型，进风井出风口位于机房上部，与下部排风口形成“上进下出”的气流组织，冷却效果更佳。

 

图1  机房进风方案1~3设计图

图2  机房进风方案4~5设计图

图3  机房进风方案6~10设计图

 

三、排风设计图

 

提供排风方案1～4的设计布局，覆盖常规排风和竖井排风两种技术路线：

1. 排风方案1～2——常规机房排风布局（如图4所示）

1）方案1：散热器热风经排风喇叭口（弹性减振导风槽）直接通过排风百叶窗排出室外，排风路径短直，适用于机房紧邻外墙的情况。排风喇叭口采用帆布或硅钛布柔性连接，隔离振动传递。

2）方案2：散热器热风经排风通道（长度3～8 m）排至室外，排风通道内设置消声片（厚度100～150 mm，间距50～100 mm）降低排风噪声，适用于对噪声有要求的机房。

2. 排风方案3～4——竖井排风布局（如图5所示）

1）方案3：排风通过垂直竖井引至屋顶排放，竖井内壁光滑（镀锌钢板内衬），减小沿程阻力。竖井顶部设置防雨帽，防止雨水倒灌。竖井出口高于屋面2 m以上，避免热风回流至进风口。

2）方案4：排风竖井内设二级消声器（一级在机房内，二级在竖井中部或顶部），降低排风噪声向外传播。当排风竖井长度超过20 m时，应在竖井底部或中部设置加压风机，补偿沿程阻力损失。

 

 

图4  机房排风方案1~2设计图

 

图5  机房排风方案3~4设计图

 

四、图纸附注说明

 

（1）柴发机房进风口净流通面积按大于散热器迎风面积的1.5～1.8倍估算，以确保足够的冷却空气进入，补偿百叶窗和防护网的遮挡损失。

（2）柴发机房排风口净流通面积大于柴油发电机组散热器迎风面积的1.25～1.5倍，以保证热风顺畅排出，防止排风不畅导致的机房温度升高。

（3）进风量包括发动机进气量、发动机和水箱散热的冷却空气量，设计时应统筹计算，缺一不可。

（4）柴油发电机组进排风口面积适用于普通型进排风消声装置。在排风道设有加压风机时，采用括号内数据（较小排风口面积），因加压风机可强制增加排风量，补偿面积减小带来的阻力增加。

（5）风道加设高流阻消声器时，需根据消声器产品要求加大风道尺寸或加设加压风机，以补偿消声器产生的额外阻力。一般消声器阻力在100～300 Pa，高流阻消声器可达300～500 Pa。

（6）闭式水冷却系统只需将自来水系统引入机房，开机前加满水箱即可（水质按厂家要求满足，通常需软化处理去除钙镁离子，防止水垢沉积）。

（7）如消声要求不高的场所（如偏远地区、非居民区），可不加进、排风消声器和二级排烟消声器，以降低系统成本和风阻。

（8）柴发机房环境温度按JGJ/T 16-92要求设计。北方地区冬季需加保温措施（如通风口可调节关闭、管道保温、水套加热器），南方地区夏季需加降温措施（如机械通风、空调辅助降温、屋顶遮阳）。

（9）进风方案6～10除进风口位置比进风方案1～5高外（位于机房上部），其他同进风方案1～5。高位进风有利于避免地面尘土吸入，但需注意进风口与排风口的高差（建议进风口高于排风口2 m以上）。

（10）柴油发电机房图纸中所有尺寸仅作参考，设计时需按具体工程项目进行修改和详细计算。实际尺寸应根据机组实际参数、现场条件、当地环境温度和消声要求综合确定。

 

 

总结

柴油发电机组机房通风系统的设计需根据机组功率、机房条件、环境温度和消声要求综合确定。100～1000 kW机组的进风量范围为215～1962 m³/min，进风口面积为2～13 m²，排风口面积为1.4～10 m²（排风道设加压风机时可减小至0.9～6 m²）。进风方案1～5提供常规布局和独立进风井两种路线，方案6～10为高位进风变型（进风口距地面2.5 m以上）。排风方案1～2为常规排风，方案3～4为竖井排风（竖井出口高于屋面2 m以上）。设计时应遵循进风口净面积≥1.5～1.8倍散热器迎风面积、排风口净面积≥1.25～1.5倍散热器迎风面积的原则，并根据消声器类型（普通型/高流阻型）和高流阻消声器的阻力（100～500 Pa）调整风道尺寸或增设加压风机。北方冬季须采取保温措施（通风口可调关闭、水套加热器），南方夏季须采取降温措施（机械通风、空调辅助）。规范化的通风系统设计是保障柴油发电机组正常运行的重要基础。

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