康明斯动力设备（深圳）有限公司

      发电机房设计和安装时，必须达到这些要求：

1、机房隔声

      发电机房外的噪声应符合国内任何规范的限制，机房内除地面外的五处壁面可作吸声处理。

      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。

2、通风散热

     进风和排风达到平衡，使通风散热效果明显。通风是发电机房建设很重要的内容。通风不良，会直接影响发动机的燃烧和机房温升，降低发动机输出功率。由于机房狭小，进排风口面积不足，将导致机房散热不良，柴油发电机将无法给出额定功率。

3、设备隔振

      振动的产生会使柴油发电机组的技术性能和使用寿命下降，传输到地面的振动也会影响到其它的设备和一起，甚至是建筑物本身，使各部分零部件性能变差，甚至遭到破坏。柴油发电机组的防振措施有两层含义：

① 减小起振力，如发电机组旋转部分的平衡，应尽量减小往复质量惯性的不平衡力及力偶。即便如此，对其余振动也要安装防振装置，以便衰减起振力的传输。

② 通常是采用隔振器隔振，将柴油发电机组运行中产生的振动隔绝起来。用此种方法防振效果较明显，因而采用较多。

4、合理配置照明系统

      若发电机房采光及照明不够理想，整个机房亮度不够，不利于工作人员检修机组，因此对发电机房采光照明也应提出要求。

      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，最好使用防爆灯泡。不管采光还是照明，都要保证机房有足够的亮度。

5、机房防尘

      机房防尘不好，也会对设备产生危害，它和通风是相互矛盾的，处理办法是将油机房进排风窗改成防雨防尘百叶窗。在原来玻璃窗的位置，加装内、外两层百叶窗，在两层百叶窗的空腔部分进行防尘处理，安装铝合金过滤网，防尘尼龙网，既能防止小动物进入，又能遮拦灰尘。若条件允许，机房内的进排风部分还可做些处理，如在机组排风处增加排风导流罩，在进风百叶窗处加装进风通道。这样既能保证机房通风，又能杜绝灰尘杂物进入，还能起到一些降噪的作用。

二、发电机房的设计与安装

1、柴油发电机组基础

● 发电机组的基座必须符合以下原则：

（1）必须能支撑发电机组的全部湿重，包括附属设备和机带液体（冷却液、油和燃料）；

（2）保持和稳固发动机、发电机和附属设备之间的安装位置；

（3）隔离发电机组的振动对周围的结构的影响。

● 如果需要混凝土机座，基本的设计准则如下：

（1）强度必须能支撑机组的湿重，外加动负载25%。当发电机并联运行时，必须承受2倍的湿重。

（2）外围尺寸必须超过发电机组边缘至少300mm。

（3）机座深度必须大于机座能承受发动机的湿重时的深度。

● 可使用下列公式估算可承受发电机组重量的机座的深度，公式如下：

FD=W / D×B×L

式中，FD——机座深度，米；

W——机组总重量，kg；

D——混凝土的密度，Kg/m³（取值2402.8千克/立方米）；

L——机座的长度，米；

B——机座的宽度，米。

      钢筋混凝土基础必须保证一定的养护期，设备才可以就位。当机房地面为楼板或混凝土结构时，可采用下图结构的基础，高出地面100mm~200mm的混凝土基础，基础筋需与楼板连接。

● 与楼板的连接方式：

（1）与楼板筋均匀焊接

（2）植筋焊接

（3）膨胀螺丝焊接

2、机房通风系统

      机房的通风主要是提供足够有冷却空气带走发电机组的散热量，同时也提供足够的空气用于燃烧需要。但也要控制空气流动不致于影响到操作人员的舒适。

● 对于远置式散热器的安装方式，机房通风量的计算按如下公式：

式中，V——通风量（m³/min）；

H——发电机组至机房的辐射热（kW），（25℃时，可从技术参数表查得），其它温度时的修正系数DCF=-.011*T_ER+1.3187（T_ER——实际的机房温度°C）；

Combustion Air——燃烧空气需要量（m³/min）；

D——空气密度，1.099 kg/m³（38℃时）；

C_P——空气比热（0.017 kw*min/kg℃）；

ΔT——机房允许的温升（°C）（注:机房最高温度为49°C）；

F——通风路由系数（如图2、图3所示）；

表1 各种环境条件下典型的空气流动速度

V=散热器风扇的空气流量+燃烧空气需要量

（1）散热水箱的出口空气流背压不超过0.1275kPa；

（2）散热器导风罩面积一般要大于散热器芯面积的1.5倍以上。

● 导风管背压计算：

L——导风管的总长度（m）；

S——352.5/（T+273.16），温度为T时的空气密度（kg/m³）；

Q——空气流量（m³/min）；

D——导风管的内径（mm），对于矩形截面（a×b）的导风管，D=2ab/（a+b)；

● 弯管的等效长度计算：

L（m）=33D/1000（标准弯头）；

L（m）=20D/1000（长弯头）；

L（m）=15D/1000（45度弯头）；

3、发动机冷却系统

（1）发动机系统的热平衡

● 40%—作功；

● 30-40%—排气；

● 20-40%—冷却；

● 6-8%—磨擦和幅射；

（2）经冷却系统带走的热量来自于以下三个部件

● 缸套水回路；

● 润滑油冷却器；

● 涡轮增压后冷却器。

（3）主要的冷却回路方式

● 单独的冷却回路（即上述三个冷却系统各组成一个回路）；

● 混合式冷却回路（即上述三个或二个系统组成一个回路；

● 空气对空气后冷却回路（即涡轮增压后的热空气通过风扇的空气冷却)

（4）冷却系统的形式

● 开式冷系统：

包括冷却塔顶（不含热交换器），喷雾池和大量的水（不推荐使用）。

● 闭式冷却系统：

包括冷却塔（含热交换器）或风扇式散热器、热交换器、蒸发式冷却器等。

（5）散热器的分类

● 安装于发动机的散热器

● 远置式散热器：

不要高于发动机水泵17.4 m，以避免过高的压力损坏水泵的密封而产生泄漏当超过这一高度时，可使用热交换器或在水循环回路加装过渡水箱（热井）。

管壳式和板式

当冷却系统需要较低的温度时（如后冷却回路有时需要54℃或32℃），则可以考虑使用冷却塔，或者需要用河水、湖水冷却等等其它情形。

（6）各个冷却回路的冷却液流量计算：

式中，Flow——冷却液流量（L/min）；

Heat Rejection——冷却回路的散热量（kW）；

∆T——冷却回路的温升（出水温度-进水温度）（℃）；

Density——冷却液的密度（kg/L）；

Spec.Heat——冷却液的比热（kw-min/kg℃）；

表2 柴油机冷却液密度和比热值

① 保持冷却液流速以达到最佳热传递效果，并且不会腐蚀到系统。

② 一般水套水回路的流速在0.6~2.5米/秒。

 表3 柴油机管道水流速度

③ 在进行冷却系统设计时，请确保水循环回路的外部管道阻力不超过循环水泵的所能承受的最大允许值，外部阻力计算可向专业的工程师咨询或参考以下的图表计算。外部管道阻力和以下因素有关系：

④ 水的流速、管道直径、连接件及阀门的类别和数量等

（6）冷却液管道阻力计算

● 根据图计算管道内所有阀门、弯管等的有效长度再加上直管的长度得到总的有效长度（FT）；

● 根据下图的冷却液流量（GPM，加仑/Min）A与管道内径（Inch）B的延长线得到C点（流速FPS英尺/秒）和参考点D，连接冷却液的密度E和D的延长线得到F点，即每100FT的压力降PSI值；

● 管道总的有效长度乘以F点的值即为总的压力损失。

4、排烟系统

      系统组成主要包括排气歧管、涡轮增压器、波纹管、排烟管、消音器等。

（1）排气软连接

① 隔离排气管道的重量施加于发动机。

② 吸收排气系统部件的震动。

（2）消音器

① 工业型（噪声降12-18 dB）；

② 住宅型（噪声降18-25 dB）；

③ 高效型（噪声降25-35 dB）。

（3）排烟管道

① 不要超过发动机的排气允许背压，过高的排气背压会影响发动机的性能，降低发动机的功率和增加燃油消耗、排气温度、排放。通常排气系统的背压小于最大允许值的一半。

② 与周围易燃物隔离至少229mm

③ 排烟管的末端斜切成30°到45°角

④ 防止雨水进入管道系统

⑤ 康明斯发电机组的排烟管尺寸（内径）

（4）排气背压的测量

      通常排气背压是在发动机于额定满负载和额定转速的条件下测量

（5）排气背压的计算

5、燃油系统

      通常，燃油供给系统由燃油储存系统、燃油输送系统、燃油过滤系统组成。 

（1）燃油存储箱（主油箱）

主油箱是存储燃油的大油箱。燃油从主油箱输送到较小的辅助油箱或直接供组发动机中。油箱必须符合下列要求：

① 使用低碳钢或黑铁材料。避免镀锌的接头、管道和油箱。

② 油箱可高于或低于地面安装，但是最高的油位不应超过发动机喷油器的高度。这可以避免燃油向汽缸泄漏的可能。

③ 确保水和沉淀物应定期从油箱底部排出。

④ 在地面下安装的油箱，可用水泵定期将水从油箱底部排出。

⑤ 油箱通气口可释放因加油产生的气压并且防止在燃料消耗时出现真空现象。

（2）辅助油箱（或日用油箱)

在下列情况下需要增加辅助油箱

① 主油箱放置在低于发动机燃油泵超过3.7m的地方；

② 主油箱被放置距离发动机超过15m的地方；

③ 主油箱的高度超过发动机喷油嘴的高度。

（3）燃油管道

① 燃油管的材料宜用黑铁。但在管径13mm以下的小油管可用铜管代替。阀门、连接件可以是铸铁或青铜材料。不要使用黄铜（因为含有锌）。

② 油管的安装应远离热源（如排气歧管、涡轮增压器）以避免燃油过热和潜在的危险，进入发动机燃油喷嘴的最高温度不应超过66°C，每超过这一温度值6°C将使功率降低1%在燃油回油管道中不应使用阀门，以避免损坏燃油过滤器。回油管应进入箱的顶部。在发动机、燃油管、油箱之间应采用软连接以隔离震动。

③ 进、回油管的直径应不小于发动机上相对应的接口大小。

④ 辅助油箱的安装位置应使油箱的最高油位低于发动机喷油嘴的高度，以避免在停机时燃油向汽缸泄漏的可能。

⑤ 发动机燃油的回油出口外部压力不应超过27kPa。