ул. Ворошилова д.6, Корп.1, Лит.Б   

Статьи

Вентиляция дизельного генератора

Вентиляция дизельного генератора

Дизельный генератор представляет собой дизельный двигатель, который вращает генератор электрического напряжения (альтернатор). При всех плюсах использования дизельного генератора для выработки электрической энергии, у дизельных генераторов есть и отрицательные стороны, и одним из таких моментов является низкий общий КПД. Коэффициент полезного действия дизельного генератора находится в пределах 36% - 43%, коэффициент полезного действия бензинового генератора еще ниже, 26% - 30%. Это означает, что только 40% затраченного топлива в генераторах, используется на выработку эл. энергии и 60% затраченного топлива используется механическую работу, нагрев и потери тепла. В общем виде распределение тепловых потерь в дизельных генераторах можно продемонстрировать на следующем рисунке

теплопотери дизельного генератора

Поэтому можно сказать, что при работе генератора, в окружающее пространство выделяется количество тепла, сравнимое с номинальной мощностью генератора. При установке генератора на улице, выделяемое тепло легко рассеивается, а вот при установке генератора в закрытом помещении, тепло выделяется в окружающий воздух и нагревает его. При повышении температуры окружающего воздуха свыше 50ºС, дизельная электростанция начинает  «задыхаться», т.е. тепло выделяемое при работе дизельного двигателя перестанет удаляться, и генератор  может отключиться по уставке превышения максимальной температуры. Максимальная температура окружающего воздуха для  дизельного генератора - 60ºС. Максимальная температура двигателя дизельного генератора 140ºС. Основными элементами дизельного генератора, которые выделяют тепло в окружающее пространство являются:  радиатор охлаждения (23%), двигатель, генератор  и различные части корпуса (5%), выхлопная система (32%).

Распределение тепловых потоков

Поэтому любое помещение с установленным дизельным генератором мощностью 8-10кВт и выше нуждается в эффективной системе вентиляции и удалении избыточных теплопритоков, только с такой вентиляцией можно обеспечить длительную работу двигателя и генератора без перегрева
Очень важно при проектировании системы вентиляции  правильно ориентировать холодный воздушный поток. Воздух должен поступать в закрытое помещение со стороны электрического генератора (альтернатора), обдувать дизельный двигатель, затем проходить через радиатор системы охлаждения и выбрасываться наружу через вентиляционную решетку.
Не корректно спроектированная и смонтированная система притока и вытяжки не позволит дизельному генератору длительное время работать с номинальной мощностью, что в итоге, приведет к аварийной остановке дизельной электростанции по сигналу перегрева.
Рекомендации по устройству вентиляции электростанций с двигателями различного типа охлаждения.

Тепловые потоки генератора
Дизельный генератор с двигателями воздушного охлаждения монтируется в помещении, в котором необходимо организовать постоянный приток свежего воздуха и вытяжку горячего воздуха вытяжным вентилятором. При наличии постоянного потока холодного воздуха, дизельный двигатель будет необходимым образом охлаждаться и получать достаточное количество холодного воздуха для сгорания топлива, а оставшийся нагретый воздух будет выводиться улицу. Холодный воздух всегда должен поступать в помещение генераторной установки снаружи с улицы (не из соседнего помещения), а нагретый воздух всегда должен удаляться наружу.

Для обеспечения вентилирования помещений с дизельными генераторами водяного охлаждения, необходимо устройство приточного и выпускного проёмов и отвод горячего воздуха от водяного радиатора двигателя на улицу. Приточный воздух всегда должен поступать в помещение генераторной установки с улицы, а нагретый воздух всегда должен отводиться также наружу. Для прогона потока воздуха через радиатор водяного охлаждения используются штатные вентиляторы с приводом от двигателя генератора, или от отдельного электродвигателя.
Для обеспечения правильного воздухообмена в помещении с установленным дизельным генератором необходимо учитывать следующие параметры:
- Проём для притока наружного воздуха должен обеспечивать приток воздуха равный сумме объёмов воздуха на сгорание топлива и воздуха для охлаждения водяного радиатора в соответствии с техническими требованиями завода-изготовителя.
- Скорость воздуха, проходящего через вентиляционные решетки должна быть не выше 3,5 м/с (такая скорость обеспечит минимальные потери давления и шум, а так же исключит вероятность попадание в жалюзи притока дождя, снега или других легких предметов, максимальная скорость воздуха должна быть не выше 7 м/с.
- При расчетах воздухообмена надо обязательно нужно учитывать потери давления на вентиляционных и защитных решетках, и если необходимо, увеличивать габариты вентиляционных проёмов.

Вентилятор для вытяжки воздуха выбирается так, что бы он создавал расход воздуха больший или равный расходу охлаждающего воздуха двигателя, а затем необходимо проверить: достаточно ли расхода для удаления тепла, поступающего от остальных горячих источников, расположенных в помещении (выхлопной тракт, ЩС, ЩУ...), т.е. для сохранения разности температуры (максимум 15°С выше температуры окружающей среды). Если этого не достаточно, то необходимо увеличить производительность вентилятора.
Располагать проём притока воздуха и и вентилятор вытяжки нужно таким образом, чтобы не допускать рециркуляцию горячего воздуха в внутри помещении, а холодный воздушный поток должен проходить через генератор, для обеспечения требуемого охлаждения.

Направление выхлопа из двигателя нужно расположить таким образом, чтобы исключить рециркуляцию выхлопных газов обратно в объём помещения.

Вентилятор вытяжки можно подключать к самому генератору, но не нужно забывать, что эту нагрузку надо учитывать при определении мощности генератора.

Площадь вытяжной решетки для эффективного охлаждения должна быть в 1,5 раза больше площади радиатора водяного охлаждения двигателя.

При расчетах воздухообмена необходимо также учитывать суммарные потери давления в системе вентиляции. Вентиляционные решетки, воздуховоды, защитные экраны и различные клапана снижают скорость потока воздуха, поэтому суммарные потери давления должны быть ниже, чем значение, указанное заводом - изготовителем в техническом паспорте на установку.

Автоматизация системы вентиляции генераторной установки

Жалюзи

Как уже говорилось выше, в проёмах притока и вытяжки должны быть установлены вентиляционные решетки или жалюзи. Они могут быть неподвижными или подвижными. Подвижность лепестков (ламелей) вентиляционных решеток особенно важна в районах с отрицательными зимними температурами , так как подвижная конструкция лепестков позволяет закрывать жалюзи после остановки двигателя генератора, сохраняя при этом тепло в помещении генераторной. Надо сказать, что положительные температуры в генераторной, в зимний сезон, увеличивают надежность запуска дизельного генератора и сокращают время его выхода на рабочий режим. При работе ДГУ в автоматическом режиме, привод подвижных жалюзи должен быть оборудован автоматическим сервоприводом, который открывает их после запуска дизельного генератора и закрывает их после его остановки.

Расчет размеров вентиляционных решеток для приточных и вытяжных систем.

Исходные данные:
Расчетный воздушный поток, величина которого зависит от мощности генератора и способа его охлаждения (воздушное охлаждение двигателя, радиатор с водяным охлаждением двигателя, водяное охлаждение двигателя с радиатором воздушного охлаждения, выносной радиатор и.т.п.).
Расчетная скорость воздуха через вентиляционную решетку, которую по возможности надо ограничивать, снижая шум и сопротивление протоку. Низкая скорость предотвращает подсос дождя, снега и пыли с улицы. Оптимальная скорость воздуха через вентиляционную решетку должна соответствовать значениям 3 - 3.5м/с, максимальная скорость воздуха не должна превышать 7м/с.
Формула для вычисления площади вентиляционных решеток: S=Q/V
Где:
Q - Расход воздуха в м/с.
V - Скорость воздуха в м/с
S - Площадь решетки в м²

Состав системы принудительной вентиляции помещения генераторной

  Исходные паспортные данные дизель генератора*
- поток воздуха для горения – 1,5 м³ /с
- производительность радиатора охлаждения – 33 м³/с
Вытяжная и приточная наружная решетка 1000 х 500мм
Регулируемые вентиляционные решетки 1000 х 500мм
Электрические привода для вентиляционных решеток
Вентилятор вытяжной осевой
Термостат
Контроллер
Щит правления                                                                                                                                          Вентиляция дизеля

Автоматизация. Алгоритм работы системы вентиляции помещения с дизель генератором.
Работа регулируемых вентиляционных решеток.
Летний режим:
- открытие решеток притока и вытяжки при включении генератора в работу.
Зимний режим:
- открытие решеток притока и вытяжки при включении генератора в работу.

Работа вентилятора.

Летний режим:
- включение вентилятора вытяжки при включении дизель генератора
Зимний режим:
- включение вентилятора вытяжки при превышении температуры в помещении выше +28⁰С.
- выключение вентилятора вытяжки при понижении температуры в помещении ниже +25⁰С.
- Опция - возможность включения вентилятора вытяжки на пониженных скоростях (2-3 ступени)


Возврат к списку


Полезные статьи

Выбираем дизель генераторную установку для загородного дома

Выбираем дизель генераторную установку для загородного дома

8 правил по выбору генератора

8 правил по выбору генератора

Какой генератор выбрать для сварки?

Какой генератор выбрать для сварки?

История Дизельного Двигателя

В 1897 г. первый образец, который получил название «Дизель-мотор», был построен и успешно испытан

Смотреть все статьи