柴油发电机水冷式通风系统的设置
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柴油发电机水冷式通风系统的设置 |
摘要：对于135系列柴油发电机，其本身带有一个散热水箱，如图1所示。该水箱用来冷却从柴油发电机缸套出来的热水，在地下工程中这个水箱往往不能使用，但可利用这个水箱来降低机房的温度，起到冷暖风机的作用。这种水冷系统如图2所示。
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图1 柴油发电机自带水箱冷却机组示意图 |
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图2 柴油发电机自带水箱降低机房温度示意图 |
其工作情况：用水泵向水箱供给冷水，水路采用开式。利用柴油发电机自带风扇把机房内的热空气吹过水箱，使热空气与水箱的冷水进行热交换，水箱中的冷水就把空气中的热量带走，达到降温的目的。从水箱出来的水再供给柴油发电机冷却用。从柴油发电机出来的水经节温器，一部分重新进入柴油发电机缸套内，另一部分由建筑排水沟排走。
利用135系列柴油发电机的自带水箱进行电站降温时，应注意以下问题：
①“水箱”的进水压力不得超过0.8kg/c㎡，压力过大会压坏水箱。通常采用两种办法来控制水箱的压力：一种办法是在满足水量的条件下，选小扬程的水泵，同时在供水管上适当增加阀门，用调节阀门、增大阻力的办法达到控制水箱压力的目的；另一种办法是加装减压阀来控制水箱的压力。加装减压阀的办法简单，一次调好，即可长期使用。
②扩大供水干管和回水干管。因为从水箱出来的水，大部分经回水干管流走，只有很少一部分经自带水泵进入汽缸套。如果供水干管、回水干管和原来的支管一样粗，就会导致水量分配的失调。
③排水管的设置位置。实践证明，排水管不宜直接接在自带水箱的回水管上，因为有时进水量小于排水量，这样就会使自带水箱里的水被放空，导致自带水泵吸不上补充的冷却水，引起柴油发电机温度迅速上升，甚至可能出现汽缸被烧坏的事故。因此，排水管应设在比自带水箱略高一些的地方，通常设在水库前挡墙的回水管上。
④恒温器出水管与自带水箱的连接问题。
从图中可以看出，水库、水泵、自带水箱、风扇等作为降低机房温度使用，与柴油发电机汽缸套冷却系统本身不直接发生关系。只是因为从自带水箱出来的水温度不高，通过支管与柴油发电机自带水泵吸水管相接，作为柴油发电机汽缸套补充冷却水之用。
恒温器的出水管与自带水箱必须连起来（图中虚线部分），这一点很重要。原因是：考虑到战时，在外水源遭到破坏，水库存水又用完的情况下，或者在隔绝式通风的情况下，如果恒温器的出水管与自带水箱连起来了，那么就可以利用自带水箱来冷却汽缸套的循环水。虽然，这时机房温度会迅速升高，但总还能够多运行一段时间，从而多保证一段时间的供电。根据这个要求，必须将恒温器出水管和自带水箱连接起来，只是平时要将阀门关闭，不到万不得已时，不要打开。
由于135系列柴油发电机的自带水箱，有时缺乏热工性能的资料，因此很难进行设计计算。但某工程设计院曾进行了现场测定，测定的结果可供设计时参考。
某坑道内安装了6台6135型柴油发电机组，其中4台机组连续运转了5天，最后一天进行隔绝式通风14h，机房由柴油发电机组自带散热水箱进行冷却降温。通入水箱的冷水温度tw1＝16.5～19℃，水温上升Δtw＝4～4.5℃，每台机组耗水量W＝4000～5000kg/h，每台机组被水带走的热量约Qs＝4000kg/h×4.5℃×1kcal/kg＝18000kcal/h。通过散热水箱的风量为L＝13100m3/h，空气的温降为3.5～4.5℃，空气传给每台机组散热水箱的热量为Q＝13100×1.2×0.24×4＝15091kcal/h。这样，机房的温度能保持在tN＝30～33℃。在隔绝式通风时，由于柴油发电机机油的冷却也通过散热水箱，因此，将冷却后的空气再升高0.7℃，每台机组机油散发热量Q≈2650kcal/h。
（2）淋水式冷却。使机房内的热空气与冷水直接接触，也能达到机房降温的目的。同时水还能溶解机房空气中的一部分瓦斯（CO）。
目前地下电站中，常常采用带填料层的喷雾淋水装置-立式冷却器来进行机房的冷却降温。用立式冷却器降温的电站通风系统原理如图3所示。
下面介绍立式冷却器的构造与工作原理。
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图3 立式冷却器降温的电站通风系统 |
立式冷却器的构造如图4所示，主要由下面几部分组成：
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图4 立式冷却器 |
①下部进风口。
②上部出风口。
③淋水装置。有几排淋水喷头，作用是喷冷水。
④潜水层。由25mmx25mmx3mm陶瓷环堆砌在铁丝网上而成，铁丝网的有效面积为85％，淋水层的厚度为200～400mm。其主要作用是使空气和水有充分的接触，使热湿交换更加充分完善。
⑤挡水层。构造同淋水层，只是厚度为100mm，主要作用是挡住气流中的水滴。
工作原理：机房的热风从下部进风口进入立式冷却器，首先在淋水层与冷水接触，进行热湿交换。然后经单级逆喷，使空气的温度进一步降低，最后降温的空气从出风口进入机房，如此循环达到降低机房温度的目的。
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