柴油发电机房、变配电室通风计算表

一、柴油机燃烧空气量n=1500rpm柴油机转速i=6柴油机汽缸数t=0.5柴油机冲程系数（四冲程柴油机的t值取为0.5）k1=0.85柴油机结构特点的空气流量系数四冲程非增压柴油机k1=hv四冲程非增压柴油机k2=（1.1～1.2）hvhv=0.85汽缸吸气效率；四冲程非增压柴油机，hv=0.75～0.90（一般0.85）；四冲程增压柴油机：h≈1.1Vn=0.00316m3柴油机每只汽缸的工作容积（m3）则Lr=724m3/h当缺少参数时，可按防空地下室设计规范给出的柴油机燃烧空气量，按柴油机额定功率7m3/（kW.h）Lr=7*NeNe=500kW柴油机的额定功率；Lr=3500m3/h柴油机的燃烧空气量；注：燃烧空气量亦可从样本资料上查询；二、柴油机排烟量计算Lpy=14m3/min852m3/hd=0.159m汽缸直径，样本查询获得相关数据；S=0.159m活塞行程，样本查询获得相关数据；n=1500rpm转数，样本查询获得相关数据；Z=4冲程数，样本查询获得相关数据；i=6汽缸数，样本查询获得相关数据；三、柴油发电机房（水冷）风量计算排除有害气体低于允许浓度确定进风量：Lj=Ne*q=10200m3/hLj——水冷时排除有害气体的进风量（m3/h）Ne——柴油机的额定功率（kW）；q——排除有害气体的进风标准（m3/kw.h）注：对于国产135、160、250系列柴油机的进风标准：排烟管架空：13.6～20.4（m3/kw.h）；排烟管沿地沟敷设：27.2～34（m3/kw.h）；增压柴油及按增压计算；实际设计可取经验数据q≥20（m3/kw.h）；表6-1柴油发电机房内有害气体允许浓度有害气体名称最大允许浓度（mg/m3）柴油发电机房通风计算CO30丙烯醛（败酯醛）0.3iZnSdLpy2785.02nrvktinL160表6-2附属房间的换气量四、柴油发电机房（风冷）余热量计算4.1柴油机散热量Q1=0.278*Ne*B*q*h1Ne=500kW柴油机的发电额定功率，kWB=0.23kg/kWh柴油机的耗油率，kg/kWh,0.2～0.24，建议取0.23q=41.87MJ/kg柴油机燃料热值，可取41.87MJ/kgh14.00%柴油机工作时散向周围空气的热量系数，%Q1=53.54kW表6-5柴油机工作时的散热量系数h1值65～5.54～4.53.5～44.2发电机的散热量Q2=P*（1/h2-1）P=400kW发电机的额定输出功率h2=90%发电机的效率，通常为80%～94%Q2=44.44kW4.3对Q1+Q2的修正当柴油机工作地点的大气压不是标准大气压或相对湿度大、温度高时，柴油机的输出功率会发生变化，需修正修正系数b可查《防空地下室设计手册：暖通、给水排水、电气分册_2005》附表5-1得出，详细计算过程见4.7。4.4排烟管散热量Q3（即排烟系统热辐射）（一般忽略不计）D=0.46m排烟管保温外径，md=0.3m排烟管道外径，ml=0.053W/(m.℃)保温材料的导热系数，W/(m。℃)，矿渣棉制品保温，l=0.053W/(m。℃)a=11.63W/m2.℃保温管道外表面材料向四周空气的放热系数，W/m2.℃，一般取11.63W/m2.℃ty=350℃排烟管外壁面温度，℃，一般取300～400℃；烟气温度：540tn=38℃电站机房内的空气温度，℃，一般取35～40℃；l=16m保温排烟管在机房内架空敷设的长度，mqc=232.18W/mQ3=qc*lQ3=3.71kW注：保温层外表面温度校核见第八部分。4.5柴油机废热水热量附属房间名称换气次数水库（按贮满水后空间计算）1～2贮油库5～6Ne额定功率（kW）额定马力（h.p）h1(%)74～220100～300＞220＞300＜37＜5037～7450～100alDdDttqnyc1ln21-e=30%柴油机冷却水含热量占燃烧发热量的百分比，柴油机满负荷时，e=25%～30%，一般取30%；Kb=0.85考虑散热损失的安全系数，一般取0.85Qf=0.18kW注：此项热量可忽略不计。4.6柴油机冷却排热量(即冷却系统热辐射)h=30%柴油机汽缸冷却水带走的热量占燃料发热量的比例，一般取30%Q4=341.34kW4.7柴油发电机房（风冷）余热量总和Q=（Q1+Q2）b+Q3+Q4b=0.91修正系数，查《手册》附表5-1得出。Q=434.22kW将柴油机冷却排热量通过专用风管直接排到室外，则余热量大大减少Q=（Q1+Q2）b+Q3b=0.91修正系数，查《手册》附表5-1得出。Q=92.88kW五、柴油发电机房（风冷）进风量计算5.1按照消除余热计算电站进风量Lj=149539m3/h电站进风量；Q=434.22kW余热量总和，由以上计算得；tw=31℃室外夏季通风计算温度；tn=40℃室内保持温度；cp=1.01KJ/(kg/℃)空气的比定压热容；r1.15kg/m3空气密度；5.2柴油机冷却排热量由专用风道排到室外时进风量的计算Lj=31988m3/hQ=92.88kW余热量总和，由以上计算得；Lc=36000m3/h柴油机空气-水换热器的排风量，由样本查询得到；Ly=2000m3/h柴油机燃烧空气量，由以上计算可得，亦可由样本查询所得；Lk=160m3/h油库排风量，5～6次/hL'j=max{（Lc+Ly+Lk）,Lj}L'j=38160m3/h电站进风量；六、柴油发电机房（风冷）排风量Lp的计算Lp=Lj'-LyLp=36160m3/hrpwnjcttQL)(3600-qBKNQBef4105.1-BeBqKNQh278.04Lp'=Lp(1+10%)Lp'=39776m3/h七、排烟管直径：dpy=0.215m排烟管直径v=15m/s烟气流速，支管20~25m/s，干管8~15m/st=400℃烟气温度，支管400℃，干管200℃八保温层外表面温度校核t2=53.8℃保温层外表面温度，此温度须＜60℃；tn=40℃柴油发电机房空气温度；qe=232W/m柴油发电机排烟管单位散热量；D=0.46m保温层外径；a11.63W/m2.℃a——保温管道外表面材料向四周空气的放热系数，一般取11.63W/m2.℃注：以上计算参阅：《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）《全国民用建筑工程设计技术措施2009》《防空地下室设计手册：暖通、给水排水、电气分册_2005》netDqta220273273785.060tLdpypy一、变配电室通风设计的基本原则1变配电室的通风，应满足排除变压器空载耗损、负载耗损等热量的要求。2变配电室的排风温度不宜超过40℃。3变配电室内进风和排风的空气温差不得超过15℃。4当变配电室散热量较小时，应尽量采用自然通风，自然通风常利用百叶窗从房间下部进风，上部排风以达到所要求的换气量，自然通风布置见图6-9所示。5当变配电室散热量较大，而自然通风不能满足要求时，可采用机械通风和局部冷却，见图6-10所示。6不宜设置通风设备和调节阀。7变配电室内的进、排风管，应在穿墙处的外侧设置防火阀。8变配电室通风百叶窗和通风管应采用非燃材料制作。9当变配电室周围环境污秽时，应在进风口处设置空气过滤器。10在采暖地区，若变配电室设采暖装置时，宜采用钢管焊接，且不应有法兰、螺纹接头和阀门。大容量变配电室，宜设置独立的通风系统。二、变配电室变压器的散热量变配电室变压器的散热量按式（6-19）计算Qb=N1+N2（6-19）Qb=20kWN1=10kWN1——额定电压时的空载损耗（kW）N2=10kWN1——额定负荷时的短路损耗（kW）防空地下室常用的树脂浇注线圈干式变压器热损耗见表6-13三、自然通风时进风和排风百叶窗面积的确定1变配电室的换气量，按式（6-20）计算：（6-20）L=7318.256m3/hc=1.01kj/(kg.℃rpj——室内空气平均密度（kg/m3）；rpj=1.146kg/m3c——空气的比热，1.01kj/(kg.℃)；此平均密度按照算术平均温度选取；tp=40℃tp——变配电室的排风温度（℃）。tj=31.5℃tj——变配电室的进风温度，室外夏季通风计算温度（℃）。2排风百叶窗面积的计算方法由于进、排风温度不同，变配电室内所产生的热压力，按式（6-21）计算：（Pa）（6-21）Dh=1.088PaH=3mH——变压器中心至排风百叶窗中心的高度（m）；rj=1.165kg/m3rj——进入空气的密度（kg/m3）,按照对应的空气温度选取；rp=1.128kg/m3rp——排出空气的密度（kg/m3）,按照对应的空气温度选取；空气流经变压器时，其摩擦阻力很小，可忽略；因此热Dh是用来克服空气流进风与排风百叶窗的局部阻力，可按公式（6-22）计算：（Pa）（6-22）v——空气流过百叶窗的流速（m/s）；x——百叶窗的局部阻力，通过一个百叶窗（按有效面积与面积之比约等于0.6考虑）取x2；当进风与排风窗面积相等或差不多相等时，则式（6-22）变为式（6-23），如下：（Pa）（6-23）变配电室通风计算)(jppjbttcQL-r)(pjHghrr-D22pjvhrxDpjpjvvhrr220.220.4D将式（6-23）代入式（6-22）得到：(m/s)（6-24）v=0.69m/s变配电室需要的进风或排风百叶窗有效面积（指除去百叶厚度，供气流过得面积），即：F=2.951m2百叶窗毛面积;F'=4.918m2注：此计算摘抄《防空地下室设计手册：暖通、给水排水、电气分册_2005》。pjpjvvhrr220.220.4DpjpjpjhHgvrrrr22)(D-HNNttvLFpjpjjp21)()(1448.0--rrrty=500℃tn=35℃ty=400℃tn=35℃50～800玻璃纤维制品50～900.0650.05850～800蛭石制品70～1250.14480.109750～800硅藻土制品75～1300.16220.147750～800矿渣棉制品55～900.06980.057650～800石棉灰100～1700.18140.1721注：ty、tn——同前；＜66～1212～1818～2450506376767676891001008989100100100100100127150150127127150150200150150150200200200200200254254254254254305305注：排烟系统的总阻力：非增压柴油机应小于3kPa，增压柴油机应小于1kPa。30035040045057～15960606080219～27360608080325～529606080100注：排烟管外表面温度：≤450℃时，采用一层岩棉毡保温；外表面温度：＞450℃时，保温层采用两层，接触管壁的一层为硅酸铝纤维毡，外面为岩棉毡，硅酸铝纤维毡厚度如表中分子所示，岩棉毡厚度如分母所示。注：以上表格数据摘抄于《民用建筑空调设计》，第二版，马最良姚杨主编，化学工业出版社表10-17排烟管保温层厚度与导热率保温层热导率/(W/m.℃)表10-20推荐用排烟管道内径尺寸（mm）排烟管道长度（m）表10-21排烟管保温层厚度排烟管外表面温度排烟管公称直径/mm排烟出口尺寸排烟管外径/mm保温材料保温层厚度/mmty=300℃tn=35℃0.050.10350.12790.05230.162850053060040/6040/6040/8040/6040/8040/10040/6040/8040/100注：排烟管外表面温度：≤450℃时，采用一层岩棉毡保温；外表面温度：＞450℃时，保温层采用两层，接触管壁的一层为硅酸铝纤维毡，外面为岩棉毡，硅酸铝纤维毡厚度如表中分子所示，岩棉毡厚度如分母所示。注：以上表格数据摘抄于《民用建筑空调设计》，第二版，马最良姚杨主编，化学工业出版社表10-