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如何正确、规范安装发电机组?
如何正确、规范安装发电机组?
 
更新时间:2014.01.16 浏览次数:


   详细介绍

 一、机组的安装条件

        机组安装时必须要考虑到以下的条件:

        ●机组底座避震系统的正确安装、地面的坚固及水平度;

        ●机房的排风是否顺畅;

        ●机组废气排放时的烟管背压;

        ●燃油系统的正确安装;

        ●电气系统的正确安装;

        ●机组的安装状态能否正常操作及维修;

        ●机组的工作噪声、废气排放能否满足当地环保要求。

二、机组典型安装示意图

 

   

 

 三、机组的排气背压计算

        背压是指机组排气的绝对压力,它一般大于环境的大气压力,所以也称背压。

        背压的计算公式:

        P=L×S×Q2×104 /0.0027787×D5

        S=352.05/(T+273.16)

        P:排气管引起的背压(kpa)

        L:排气管的当量总长(m)

        Q:气体的流量(m3/min)

        D:管径(mm)

        T:气体的温度(℃)

        S:排气比重(kg/m3) 

        弯头引起的当量长度:

      

柴油发电机组是高速旋转的设备,在使用运行之前,必须要正确、规范的安装,才能保证机组安全可靠,经济合理的正常运行。 那么本期我们一起来详细了解一下发电机组使用前应该做哪些准备工作及整个的安装流程。
四、安装前的准备工作

4.1、机组的现场保管 
        机组及其他电气设备一般都有包装箱,在搬运时应注意将起吊的钢锁结扎在适当部位,轻吊轻放。当机组运到目的地后,如有存放条件应放在库房内,若无库房需在露天存放的,则应将箱体垫高,防止雨水侵蚀,箱上应加盖防雨棚布,以防日晒雨淋损坏设备。由于机组的体积即大又重,因此,安装前因事先考虑好搬运路线,在己方应预留适当的搬运孔口。如果门窗不够大的,可利用门窗位置留出较大的搬运孔。待机组搬入后,再补砌砖墙和门窗。

4.2、开箱 
        开箱之前将箱上的灰尘泥土扫除干净,并查看箱体有无损伤,核实箱号及数量。开箱时要注意切勿碰伤机件。开箱的顺序一般从顶板开始,在顶板开启后,看清是否属于准备起出的机件。然后再拆其他箱板,如拆顶板有困难时,则可选择适当处拆除几快箱板,观察清楚后,在进行开箱,根据机组清单及装箱单清点全部机组及附件,察看机组及附件的主要尺寸是否与图纸相符,检查机组及附件有无损坏、锈蚀。 如果机组检查后不能即时安装的话,应将拆卸过的机件的经加工面上重新涂上防锈油,妥加保护。机组在开箱后要注意保管,放置平整,法兰及各种接口必须封盖、包扎,防止雨水及灰沙侵入

4.3、划线定位
       
按照平面布置所标注的各机组与墙或柱中心之间、机组与机组之间的关系尺寸,划定机组安装地点的纵、横基准线。机组中心墙、柱之间的允差为20mm,机组与机组之间的允差为10mm

4.4、检查设备准备安装
       
熟悉设备,检查设备,了解设计内容,明了施工图纸,参阅说明书,根据设计图上所需要的材料进行备料,然后根据施工组织计划的先后,将材料送到现场。如果无设计图纸,应以设备说明书为依据,根据设备的用途及安装要求,同时考虑水源、电源、维修和使用等情况确定土建平面的大小及位置,画出机组安装布置平面图。

4.5、起吊和二次就位

 

5.1、可根据现场实际选择通道运入或设备吊装孔吊入两种方式。运入采用地面滚杠加卷扬机的运输方式,如上图所示。

设备运入时地坪未施工时选用槽钢,地坪已施工完毕时选用木板。设备运入时,视设备重量选用电动卷扬机和倒链提供运输动力。

  

5.2、设备就位前事先用枕木及钢板铺设斜坡,同时在基础上垫置枕木,以保护地脚螺栓。将拖排牵引索通过滑轮组接至卷扬机,由卷扬机将设备拖至基础上,设备就位示意图如上图所示。

六、进出风向

无论何时,发电机组的主轴应该与主要风向、进出风口方向一致,以便冷却空气的流通。机房最小进风风量必须满足柴油机燃烧空气量、发动机冷却通风量(包括发动机散热)、发电机冷却通风量的总和。

七、振动

当机组安装好并首次运行时,可用一个指头压紧底座和支承座的底部以简单地测试一下主框架的振动情况,如果有异常振动,接触于底座和支承座的手指将会感觉到。

八、排气系统

排气系统的功能是将发动机废气安全地排放户外,并使废气、烟尘和噪声远离建筑物和人群(参见下图)。注意事项如下:

(1) 发电机组如下图所示安装时,为吸收热膨胀,机组位移和振动,发动机排气口应接可伸缩的钢制波纹管。

 

(2) 波纹管严禁用来充当弯头和补偿管道安装误差。

(3) 为减少冷凝腐蚀,排气管消音器安装时应尽可能靠近发动机,以便迅速加热。

(4) 消音器和排气管应使用吊架(或支架)承重,严禁使用发动机排气管承重。否则会损坏发动机排气管,降低涡轮增压器寿命。

(5) 排气管推荐使用黑铁管。

(6) 尽可能选择半径大一些的弯头。

(7) 符合发动机排气管背压限制前提下,建议整个排气系统管道公称直径尽可能和发动机排气口保持一致。禁止使用直径小于排气口的管道,因为粗管道更易遭受冷凝腐蚀,同时还会扩大废气排量造成功率损失。排气系统管径变化越小,摩擦损失也越小。

(8) 建议对所有消音器和排气管实施热隔离,避免意外接触着火或误起动自动灭火设备,减轻冷凝腐蚀和机房的热辐射。

(9) 不可隔离发动机排气管和涡轮增压器盖,否则会导致高温烧毁排气管和涡轮增压器盖。

(10) 排气管和易燃物至少应间隔500mm。必须穿越墙壁和天花板时,排气管应加阻燃套筒或隔热棉。

(11) 室温下温度每升高100℉,每英寸排气管约膨胀0.0076英寸(1.14mm/m×100)。建议必须使用波纹管吸收长直管的热膨胀。(机组随机配送波纹管)

(12) 平置排气管应有坡度,低端远离发动机,伸向户外或冷凝水收集器。

(13) 冷凝排水口和塞子应装在排气管垂直转向处。

(14) 排气系统的末端应装在远离建筑物及进风口,避免染黑墙壁和窗户。

(15) 建议排气系统安装于建筑物背风处,尽可能高一些,便于废气排放。

(16) 某些标准规定排气管末端至少应离地面3米,离外墙或屋顶1米,离建筑物入口3米,高出邻近建筑物至少3米。

(17) 垂直排气口应加装防雨罩。

(18) 发电机组不能同其他设备共用排气系统(包括其他发电机组)。烟尘,腐蚀性冷凝液和高温废气均会损坏通用设备。

(19) 排气管背压严禁超过说明书许可值。过高背压会产生高温废气和烟尘,降低发动机的功率和使用寿命。因此,确定排气系统布局之前应估算发动机废气背压;机组正式投入运行前应实测满载运行时排气口背压值。

九、发动机的冷却

水冷发动机驱动冷却水泵产生循环压力,使气缸体和气缸盖管路中的冷却液不断地循环散热。发动机,冷却泵,散热器(或热交换器)构成封闭的压力循环冷却系统。最常见的冷却部件是联机式散热器和发动机驱动的冷却风扇,另外一种方案是使用热交换器开式循环冷却系统。

9.1、联机式散热器

当散热器装于发动机尾端时,机组定位应使散热器尽可能靠近排气口,否则可能产生热空气的回流,建议散热器离出口的最大距离为150mm。

若此发电机组不能按上述方法定位,则必须在系统中另并入一条排风槽。该风槽的最小截面积必须与散热器的冷却面积相等,一般可采用一条配有钢制法兰以便连接散热器及排风百叶的帆布风槽。风槽的弯头必须为完好的半径,如需作长流程管道,则管道的截面积必须放大以降低散热器的背压;声音的衰减管(消音管)道要求长流程,且必须按各种不同建筑而设计。

在建筑物中,空气进出口通常配置百叶窗或网格,当计算孔口尺寸时必须考虑百叶窗片或网格所占有的无效面积。为此,本公司建议进气口面积至少应为发动机散热器出口面积的两倍,所有的孔口应加以保护以防雨水进入。在冬季,机组用于备用运行只是偶尔地运转,此时机房应保持暖和,空气进口及散热出口应具有可调节的百叶窗,以便机组停用时能予以关闭;在所有的自动标准机组上,发动机冷却水系统中可配置恒温控制的加热器。

9.2、远置散热器冷却系统

在地平以下的安装,空间限制了风槽的运用,但可采用其他冷却方法。远置散热器冷却系统中散热器是与发动机分开的,并由电动风机作散热之用,此系统可作为一个全封闭的单元组件供户外使用,亦可作开放形式供室内装置用(见下图)。

 

当散热器安装高于机组3米以上时,大多数发动机要求装一个分置的水箱和电动水泵,分置水箱的尺寸取决于整个冷却系统的容量,即需要的管道总量加上冷却水用量。冷却水由一台电动循环泵带动,从分置水箱经过散热器和发动机进行循环。一般散热器风机和水泵马达是由发电机供电的,此需用的负载功率应计入总的机组功率。

当机组处于停用状态,此时水将从散热器流入分置水箱,而当机组在运行中,此分置水箱必须具有足够的水以充满全部冷却系统,并长期保持足够的冷却水,以确保有效地循环。对此系统应注意:

(1) 要防止外来杂质污染冷却水剂;

(2) 分置水箱的扰流可使水氧化;

(3) 避免空气被封闭于系统中,管道应备有通气孔;

(4) 进行适当的水处理以达到发动机制造厂的建议;

(5) 要预防水凝结;

(6) 冷却水在发动机中切实保持(无压)自然流程;

如果散热器装于和发动机同一水平面,则无须用分置水箱,但应在散热器正上方置一只膨胀箱,以容许冷却水的膨胀。

9.3、热交换器的冷却

这种系统的工作原理是柴油机工作时产生的热水从柴油机的出水管流到热交换器,热交换器的冷却管内的冷水冷却柴油机的循环热水,柴油机的循环热水被冷却后重新回到柴油机,并对柴油机进行冷却。热交换器的冷却管内的冷水在冷却柴油机的循环热水后水温升高,被泵到冷却塔或冷却水池进行冷却,冷却后送到热交换器的冷却管。一般情况下,水冷工程可保证柴油机在85-90摄氏度的最佳工作水温工作。

此系统要求的空间比分置式水箱少,其封闭水路能利用补充水箱的球阀将蒸发损失的冷却水自动补充。该系统采用二次循环系统,发动机内部闭式循环,热交换器二次开式循环。热交换器外接冷却水塔或冷却水池,其配套的冷却塔或冷却水池的容量必须满足发动机满载运行时所需要的冷却水最小循环流量(发动机的最小水流量可在发动机的规格参数表中查到)。

大多数发电机组都能配备热交换器,但水经过热交换器后,应看成是受污染的水而不能作家庭生活用水。热交换器的水压可维持在大约每平厘米1.406公斤左右。

发电机组与冷却塔的匹配如下:(参考)

 

注:使用远置散热器或热交换器的冷却系统时,机房必须保持一定的通风余量,以提供足够的空气给发动机燃烧,并作为机房的通风及冷却机组发出的辐射热之用。

9.4、冷却液的处理

无论基本水质如何,发动机一旦投入运行,整个发动机冷却水系统必须采用处理水和冷却水添加剂DCA2或DCA4,其费用比不用或处理不足所造成的穴蚀损坏的耗费要小得多。

如果冷却系统进行良好地维护和保养,则柴油机一般运行10000~15000小时后才有很少的穴蚀破坏发生;如果维护保养不好,则柴油机运行2000小时后,就可能需要更换柴油机缸套等零件。

因此,要求柴油机用户密切监控柴油机冷却液中的添加剂的浓度,对柴油机进行正确的维护保养等。

对于备用发电机组,康菱公司推荐客户始终使用蒸馏水来替代软化处理水;对于常用发电机组,公司推荐客户必须使用经过软化处理的处理水。

对于不同品牌的发电机组,其冷却液的要求可能不完全一致,可参考柴油机使用维护手册,在不同的环境下,配置合适比例的冷却液,确保发电机组正常运行。

防冻液(乙烯乙二醇或丙烯乙二醇基)和水混合可降低凝固点升高沸点。根据预期最低温度,查下表确定所需的防冻液百分比。大多数情况下推荐全加防冻液。     

丙烯乙二醇基防冻液毒性小于乙烯乙二醇基并能提供更好的衬里保护。

一般大功率的柴油发电机组应安装冷却液过滤处理装置,以减少堵塞和腐蚀,它们应与大多数防冻液规则兼容。小型机组防冻液应含抗蚀剂。

凝固点和沸点与防冻液浓度:

 

9.5、冷却液加热器

对于柴油发动机,其正常运行都有环境极限温度的限制,因此自动恒温控制的冷却液加热器通常是发动机所需要的。对二级应急电源系统,NFPA 110规定发动机冷却温度不得低于90℉(32℃)。发动机冷却液加热器必须接入220Vac电源。特别是北方或高原寒冷的地方,为保证机组能正常的启动、运行,一般都配有冷却液加热装置。选择冷却液加热装置可咨询柴油机生产厂家或向康菱公司应用工程部咨询。

十、通风系统

发电机房通风是重要的。必须保证充足的空气流通,以排放发动机、发电机及其附属设备产生的热量,烟雾和废气,并补充燃烧所需空气。通风气流应保证机房温升低于30℉。

10.1、联机式散热器通风应注意以下几点:

1)进气口挡板和百叶窗在运行时应能调节气体流量(如窄叶片的百叶窗组件比宽叶窗组件的阻力更大)。

2)高寒气候条件下机组停用时,自动开关应关闭进出气口;机组运行时恒温调节阀应部分打开让部分空气循环使用,减少冷空气吸入量。机组启动时进出口开关阀应全部打开:气温高于60℉(16℃)时循环控制阀应全部关闭。

3)除了高寒气候中机房允许循环使用散热气流外,其余通风气流均应直接排放室外,严禁用来加热其他房间(发电机房除外)。

4)散热器必须使用弹性管道接头吸收机组位移和振动,防止噪声传播。

通风进出气口附近应适当增加挡板以降低风扇噪声,减弱外界风力的不良影响。

10.2、热交换器和遥置散热器通风

长距离管道气流阻力超过发动机驱动风扇的允许值或噪声超标时,应选择热交换器或遥置式散热器冷却系统。注意事项如下:

1)发电机房必须安装通风扇,以克服气流的阻力,提供充足的空气。

2)遥置散热风扇型号选择应首先满足散热器要求。根据定位情况,也可以用来给发电机房通风。

3)风扇和进气口的定位必须保证通风气流经过发电机组。

4)机组实际输出功率等于额定功率加上说明书的风扇功率,再减去遥置散热扇、通风扇、冷却泵和其它部件消耗的机组功率。

十一、燃油系统的供应及安装

对于不同型号的发电机组,HONNY公司都配有相应的标准油箱和供油系统供用户选购。同时,也可根据用户的要求设计成机底油箱。还可根据用户的要求设计成各种容量的分立式油箱。用户也可自行设计油箱,但不论何种油箱,其安装设计都必须遵循以下原则:

11.1、安装原则

1)油箱存放位置必须安全以防止火灾,油箱或油桶应单独放在看得见的地方,适当地离发电机远点,且严格规定不准吸烟。

2)油箱内装的燃油容量应该保证每天的日常供应。

3)油箱放置后,最高油面不能比机组底座高出2.5米,如大油罐油面高于2.5米,应在大油罐与机组之间加日用油箱。即使在柴油机关闭期间,不允许燃油依靠重力,通过进油管路或喷油管路流入柴油机。

4)燃油泵进油口处的阻力不允许超过所用柴油机性能数据单上规定的使用干净滤芯时的规定值。这个阻力值是建立在燃油箱装一半燃油的其础上的。

5)燃油回油阻力是不能超过所用柴油机性能数据单上的规定。

6)燃油回油管路的连接不应造成油管中燃油出现冲击波。

11.2、设计原则

对油箱而言:

1)出油位要比油箱底高出50mm,以免将沉淀物吸入机组。

2)油箱须有通气孔,且通气孔须防止灰尘和水进入油箱。

3)油箱底应加额外盛油盘将溢出之柴油收集,或在油箱旁开排油沟,以排出溢出之柴油。

4)油箱顶须带检视口,以方便检修用。

对送油管而言:

1)送油管应为黑铁管或耐油硬胶管,因有化学反应损害机组,不能用镀锌管。

2)送油管直径为10mm32mm,根据机组功率大小选用不同型号的油管。

3)送油管与机组之间的连接处必须用软管连接,以隔离发电机组的震动。

对回油管而言:

1)与送油管所用尺寸及材料相同,回油管与机组之间的连接处必须用软管连接,以隔离发电机组的震动。

2)因油泵压力有限,回油管之油路到油箱必须保持在2.5米的高度差以下。

11.3、油水分离器的安装

无论燃油如何小心地使用和储存,灰尘、铁锈、水分、油墨等杂质总有机会乘虚而入。普通过滤器因不防水和易被污垢堵塞而不能像油水分离器那样为发动机提供有效的保护。

燃油中的水分对发动机也很有危害,其危害方式有两种:第一会引起生锈;第二,当它化为水蒸气时会损坏喷嘴,使精度降低。而水分在油箱中会不断的冷结,所以完全将油水隔离是不可能的,因此需采用油水分离器进行油水分离。对于以发电机组作为常用电源的用户,采用油水分离器对燃油进行初次分离,可以达到最大的经济回报。

康菱公司柴油发电机组上标配油水分离器。油水分离器对燃油的过滤分三个步骤:离心分离,水分凝结和过滤,从而提高滤芯的寿命和效率。系统的核心是独一无二的AQUABLOC防水滤芯,这种材料本身就是工程材料科学的一个里程碑。用户应根据不同的使用条件和燃油品质,选择不同的滤芯。

十二、蓄电池起动系统

发电机电池起动系统通常的工作电压为12V24V,注意事项如下:

1)电池组应提供机组说明书规定的起动电流。可选取用铅酸电池或镍镉电池。电池应为专用或权威机构认可的型号。

2)应配备发动机驱动的大容量直流发电机和自动调压器,保证机组运行时能对电池充电。

3)应急电源系统须配备普通电源供电的浮充充电器,保证机组备用时电池组处于充满状态,随时可以启动发动机。

4)通常标准会规定电池最长充电时间,充电电流计算如下:

充电电流=12X电池安培小时数)/充电时间

5)机组环境温度可能结冰时,某些地方标准会要求安装电池加热器,以确保电池温度高于10(50)

6)标准机组配有联机式电池架和电池连接电缆。

7)电池组和起动马达间连接电缆的电压降在12V系统中应低于1V24V系统中应低于2V

十三、 接地

发电机及配电设备必须进行接地,防止因电气设备的绝缘损坏出现漏电而对人产生致命的危险。

13.1、接地种类

1)工作接地

电力系统中,为保证系统安全运行的需要,将电气回路中的某一点接地,称为工作接地(比如发电机的零相接地);

2)保护接地

为防止电气设备因绝缘破坏而使人体遭受危险而装设的接地体,称为保护接地。如发电机底座、配电柜的外壳接地即属于保护接地。

3)保护接零

为防止电气设备因绝缘损坏而使人体遭受触电危险,将电气设备不带电的外壳与电网的零线相接,称为保护接零。比如发电机底座和发电机的零相相接。配电柜的外壳与电机的零相相接。

4)重复接地

在三相四线制的保护接零系统中,为了加强接零的安全性,在零线的多处通过接地体与大地多次连接,称为重复接地。

13.2、接地装置的安装

接地装置包括接地体和地线两个部分,分别敷设在地下和地上,从整体要求应有足够的导体截面和良好的电气连接。

接地电阻原则上越小越好。

接地体:采用50mm×50mm×5mm(厚)的角钢5根,长度3000mm,布置形状以下所示:

 

通过上述的总结,一台发电机组已经完全按照规范进行了安装,那么就到了调试的阶段,何为调试?顾名思义,调试就是“调整与试验”。一台设备的使用寿命与调试有着非常大的关系,下期我们将着重介绍发电机组的调试注意事项,同时介绍发电机组电缆的使用规格及电缆专业知识。期待大家一起参与,让我们下期再会!(本专题完)

 
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