УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ В ПОМЕЩЕНИИ

При установке дизельной электростанции с водяным охлаждением двигателя (радиатором) в помещении необходимо соблюдать следующие основные положения: Соответствие помещения необходимым требованиям для работы генератора. Установка системы газовыхлопа. Установка системы приточно-вытяжной вентиляции. Звукоизоляция. Обогрев помещения. Освещение помещения. Система пожарной сигнализации и пожаротушения. Установка системы АВР. Система подкачки топлива и доп. баки (при необходимости). Вспомогательные устройства. Кабели и соединения.

1. Требуемые параметры помещения для работы дизельгенератора с водяным охлаждением:

• Помещение должно быть отапливаемым, температура внутри не должна опускаться ниже +5°С. В помещении должны быть обеспечены меры противопожарной безопасности, электробезопасности и меры по соблюдению санитарных норм. Должен отсутствовать конденсат.
• Размеры помещения должны обеспечить возможность заправки топливом, смены масла, обслуживания и ремонта. Дверной проем должен иметь достаточные размеры для монтажа и демонтажа при капитальном ремонте. Зона обслуживания ДГУ составляет не менее 1 метра от сторон агрегата.
• Для облегчения ремонтных работ ДГУ рекомендуется установка ручной или электрической тали (тельфера) расположенного над ДГУ.

Агрегат может быть расположен в подвале или на каком-либо этаже здания, балконе, в пристройке на крыше или даже в отдельном здании. Обычно, для экономии и удобства работы персонала генератор располагается в подвале. Генераторная должна быть достаточно большой для обеспечения необходимой циркуляции воздуха и зазора вокруг генератора и двигателя для обеспечения их обслуживания. Генераторный агрегат поставляется закрепленным на неподвижном основании, которое обеспечивает соосное совмещение собственно генератора и двигателя. Требуется только установить агрегат на место. Основание, в свою очередь, надежно крепится к полу. Нагрузка на пол зависит от суммарной массы генераторного агрегата (включая массу топлива и воды), а также количества и размера изоляторов. Фундамент под установку ДГУ должен иметь массу не менее 1,5 массы устанавливаемого оборудования и уложен на изоляционные материалы. Фундамент не должен быть связан с несущими конструкциями здания. ДГУ необходимо установить на анкера. Анкера исключают продольное перемещение ДГУ, их перетяжка запрещена. Поверхность площадки для установки ДГУ должна быть ровной и горизонтальной. Наличие неровностей приведет к деформированию рамы ДГУ в процессе эксплуатации и может повлечь повреждение основных блоков ДГУ. Для укладки силовых и коммутационных кабелей должны быть предусмотрены кабельные каналы. Каналы для подвода электрических кабелей должны выполняться отдельно от каналов для прокладки трубопроводов.

• Для подключения ДГУ должен быть установлен распределительный щит с защитными автоматами.
• Устройство заземления.Заземление всех металлических конструкций осуществляется через общую "землю". Во время сборки ДГУ на заводе заземление всех агрегатов ДГУ: двигателя, генератора переменного тока и панели управления сводится к одной точке на раме ДГУ.

При инсталляции ДГУ требуется подвести заземление к следующим элементам: ДГУ, выносная панель управления (если есть), топливные баки и топливные магистрали, кабельные каналы и их перекрытия.

2. Система газовыхлопа Для отвода выхлопных газов должна быть установлена выхлопная система, которая должна соединяться с глушителем дизельгенераторной установки (ДГУ). Труба для отвода выхлопных газов должна выходить наружу здания и быть выше козырька здания, для предотвращения заноса выхлопных газов в окна. Выхлопную трубу необходимо оборудовать защитной крышкой или конденсато-отстойником, расположив его в самой низкой части трубы внутри помещения. Соединения труб производятся хомутами или фланцами. При монтаже системы отвода выхлопных газов применяется сильфоновый компенсатор, для уменьшения передаваемых вибраций. Отвод отработанных газов (ОГ) двигателя должен осуществляться наружу через правильно спроектированную выпускную систему, которая не создавала бы излишнего противодавления на двигатель. К выпускному трубопроводу системы отвода ОГ, либо внутри, либо снаружи, следует подсоединить подходящий глушитель. Чтобы понизить излучение, следует изолировать компоненты выхлопной системы, расположенные внутри помещения. На рисунке приведены элементы системы газовыхлопа и варианты их крепления: конденсато-отстойник, гибкий компенсатор переходник, проходной элемент через перекрытие, подвесные крепления, фигурные рамки крепления на стену, подвеска глушителя, наконечники выхлопной трубы. Выпускной трубопровод системы отвода ОГ. Как для экономичности установки, так и для эффективности работы, расположение двигателя должно обеспечивать как можно более короткую протяженность трубопроводов с минимальным количеством изгибов и препятствий.

Обычно выпускная труба проходит сквозь наружную стену строения и идет вверх по наружной стене до крыши. В стенном отверстии должна быть прокладка, чтобы поглощать вибрацию, и компенсирующий стык в трубе, чтобы компенсировать продольное температурное расширение или сжатие. В общем случае, не рекомендуется совмещать выпуск ОГ двигателя с дымоходом печи или другого оборудования, так как есть опасность того, что вызванное одной системой противодавление отрицательно повлияет на работу других. К такому совместному использованию вытяжки следует прибегать только, если это не повредит производительности двигателя или любого другого оборудования, использующего общую вытяжку.

ОГ можно вывести в специальную выводную трубу, которая также будет служить выходом для выпускаемого радиатором воздуха и может быть звукоизолирована. Выводимый от радиатора воздух входит под впускным патрубком для отвода ОГ, чтобы поднимающийся воздух от радиатора смешивался с выхлопным газом. В выпускной трубе следует установить направляющие воздушные лопатки, чтобы поворачивать отводимый от радиатора поток воздуха вверх и снижать застой воздушного потока от радиатора, или линии звукоизоляции могут иметь изогнутый контур, чтобы направлять воздушный поток вверх. Для электростанции, расположенной в замкнутом техническом чердаке на крыше или в отдельном уличном корпусе или фургоне, отвод ОГ и горячего воздуха от радиатора можно сделать вместе поверх крыши без выводной трубы.

Агрегат может быть расположен в подвале или на каком-либо этаже здания, балконе, в пристройке на крыше или даже в отдельном здании. Обычно, для экономии и удобства работы персонала генератор располагается в подвале. Генераторная должна быть достаточно большой для обеспечения необходимой циркуляции воздуха и зазора вокруг генератора и двигателя для обеспечения их обслуживания. Генераторный агрегат поставляется закрепленным на неподвижном основании, которое обеспечивает соосное совмещение собственно генератора и двигателя. Требуется только установить агрегат на место. Основание, в свою очередь, надежно крепится к полу. Нагрузка на пол зависит от суммарной массы генераторного агрегата (включая массу топлива и воды), а также количества и размера изоляторов. Фундамент под установку ДГУ должен иметь массу не менее 1,5 массы устанавливаемого оборудования и уложен на изоляционные материалы. Фундамент не должен быть связан с несущими конструкциями здания. ДГУ необходимо установить на анкера. Анкера исключают продольное перемещение ДГУ, их перетяжка запрещена. Поверхность площадки для установки ДГУ должна быть ровной и горизонтальной. Наличие неровностей приведет к деформированию рамы ДГУ в процессе эксплуатации и может повлечь повреждение основных блоков ДГУ. Для укладки силовых и коммутационных кабелей должны быть предусмотрены кабельные каналы. Каналы для подвода электрических кабелей должны выполняться отдельно от каналов для прокладки трубопроводов.

Гибкий переходник системы отвода ОГ. Следует использовать гибкий переходникмежду коллектором и выхлопной системой выхлопных трубопроводов, чтобы предотвратить передачу вибрации двигателя трубопроводу и зданию, а также изолировать двигатель и трубопровод от сил, возникающих вследствие температурного расширения, перемещения или веса трубопровода. Хорошо сконструированный гибкий переходник будет позволять работу при постоянном смещении на +13мм в любом направлении какого-либо из концов секции без повреждений. Переходник не только должен быть достаточно гибким, чтобы компенсировать номинальный размер постоянного несовмещения между трубопроводом и коллектором, но также должен быть способен воспринимать прерывистое движение ГУ на ее виброизоляторах в ответ на изменения нагрузки. Параметры гибкого переходника должны быть точно определены для конкретной установки.

Изоляция выхлопной трубы. Никакие открытые части системы отвода ОГ не должны находиться рядом с деревом (или деревянными конструкциями) или другими воспламеняющимися материалами. Внутри здания выпускной трубопровод (и глушитель, если смонтирован внутри) следует закрыть подходящими изоляционными материалами, чтобы защитить персонал и снизить температуру помещения. Достаточный слой подходящего изоляционного материала, окружающий трубопровод и глушитель и зафиксированный обшивкой из нержавеющей стали или алюминия, может существенно понизить излучение тепла в помещение от выпускной системы.

Еще одним достоинством изоляции является то, что она обеспечивает ослабление звука для понижения шума в помещении.

Минимизация сопротивления выпускного потока. Свободное течение ОГ через трубу является существенным для минимизации противодавления на выпуске. Чрезмерное противодавление на выпуске серьезно воздействует на выходную мощность, надежность и потребление топлива двигателя. Сопротивление выходу ОГ из цилиндра является причиной плохого сгорания и более высокой рабочей температуры. Основными конструктивными факторами, которые могут вызвать высокое противодавление, являются:

• слишком малый диаметр выпускной трубы
• слишком большая длина выпускной трубы
• слишком много острых перегибов в выпускной системе
• слишком высокое сопротивление глушителя.

3. Система приточно-вытяжной вентиляции.

На рисунке показано идеальное расположение впуска и выпуска воздуха: приток воздуха проходит через двигатель и выходит через радиатор.

Помещение для ДГУ с водяным охлаждением должно иметь проемы в наружных стенах для притока наружного воздуха (используется для горения и охлаждения генераторного блока и радиатора системы жидкостного охлаждения двигателя) и отвода горячего воздуха наружу. Обеспечивается двумя впускными окнами и одним выпускным проемом. Автоматические впускные и выпускные клапана с электроприводом, открывающиеся через запрограммированное время после запуска электростанции (для предотвращения примерзания лопаток жалюзи), а также по команде оператора. Проемы для притока и удаления воздуха должны быть защищены от дождя и снега (козырьки, жалюзи и т.п.). Площадь проема для удаления воздуха выбирается с коэффициентом 1,25 - 1,3 от площади радиатора ДГУ. Площадь проема для притока в 1,7 - 2 раза больше площади радиатора. При размещении ДГУ необходимо учесть, что между стеной и радиатором устанавливается мягкая вставка для предотвращения передачи вибрации от ДГУ стене помещения и исключающая попадание горячего воздуха обратно в помещение. Как правило, при инсталляции ДГУ в отапливаемых помещениях вентиляционные отверстия оборудуются автоматическими термоизолированными жалюзи с электроприводом.

Используется комплект из 3-х жалюзи. При запуске ДГУ открываются 2 жалюзи, при повышении температуры внутри помещения выше +25° открываются 3-и. Обычно используется электропривод переменного тока, хотя возможны варианты с электроприводом постоянного тока.

Расчет площади отверстий для подвода воздуха идентичен расчету площади отверстий для отвода воздуха из помещения и производится по следующим зависимостям: ДГУ со стандартным радиатором, установленным на раме или с удаленным радиатором: 80 м3 / час*кВА , ДГУ с теплообменником, следует предусмотреть дополнительный вентилятор: 40 м3/час*кВА, Скорость потока воздуха в вентиляционных отверстиях 3,5 м/c. Пример: ДГУ мощностью 300кВА. Расход воздуха 300*80=24000 м3/час=6,7 м3/сек. Площадь вентиляционного отверстия (6,7 м3/сек)/(3,5м/сек). 4. Звукоизоляция. Чрезмерный шум нежелателен в большинстве мест. Уровень звукового давления, производимого ДГУ в открытом исполнении, составляет 100-108 дБ (А) на расстоянии 1м. Ниже приведена степень эффективности различных способов снижения уровня шума: Бетонные стены 30-45 дБ (А) Звукоуловители на вентиляционных отверстиях 30-50 дБ (А) Дверь со звукоизоляционным покрытием 15-43 дБ (А) Глушитель системы выпуска отработавших газов 9-32 дБ (А) Звукоизолирующий кожух 20 дБ (А) Звукоизоляция стен помещения 10 дБ (А)

схематический план помещения в котором находится электростанция со всеми рабочими системами.

Удаление от источника шума: на практике снижение уровня шума составляет 3 дБ (А) при удвоении расстояния (Пример: 85 дБ (А) на расстоянии 1 м - 79 дБ (А) на расстоянии 4 м).

Общие правила по снижению шума:

• Конструкция здания.
  • Внешние стены - из двойного кирпича с пустотами.
  • Окна - двойного остекления с расстоянием между стеклами 200 мм.
  • Двери - двойные двери с тамбуром или одинарные, со стеной-экраном напротив дверного проема.
• Вентиляция.

  Проемы для забора свежего воздуха и отвода нагретого воздуха должны быть оборудованы шумозащитными экранами. Экраны не должны уменьшать сечение воздуховодов, так как это повысит сопротивление на вентиляторе.

  Для более крупных двигателей, требующих больше воздуха, нужны соответственно увеличенные экраны, а здание должно допускать их правильную установку.

• Виброизолирующие опоры.

  Монтаж агрегатов на виброизолирующих опорах предотвращает передачу вибрации на стены, другие узлы установки и т.д. Часто вибрация является одной из причин шума.

• Глушение выхлопа.

  Оно позволяет ослабить шум на 30:35 дБ(А) на расстоянии 1 м от внешней стены помещения, при условии применения высококачественных поглотителей звука и выхлопных глушителей на входе и выходе.

Практика показывает, что самые эффективные методы снижения шума из вышеперечисленных это: звукоизолированное помещение, низкотонный глушитель и шумоизолирующий кожух.

Если помещение не звукоизолировано, а станция выбрана в открытом исполнении, то необходимо обратить внимание на самый простой и самый эффективный по результату и затратам метод снижения шума - глушитель, так как значительная часть шума генераторной установки производится пульсирующими выхлопами двигателя, и этот шум можно снизить до приемлемого уровня, используя его. Требуемая степень шумоподавления зависит от расположения и может устанавливаться нормами и правилами, а самое главное пожеланиями. Например, шум двигателя нежелателен в окрестностях больницы, но, в общем, не очень мешает в изолированной котельной.

Глушитель понижает шум в системе отвода Отработанных Газов (ОГ) путем рассеивания энергии в камерах и гасительных трубках и путем устранения отражения звуковых волн, которое вызывает резонанс. Глушитель выбирают в соответствии со степенью ослабления, которая требуется в соответствии с условиями и ограничениями местоположения. Размер глушителя и выпускного трубопровода должен обеспечивать поддержание противодавления на выпуске в пределах, рекомендуемых производителем двигателя.

Глушители подразделяются, в соответствии с их степенью подавления шума, на следующие классы: глушители "с низкой степенью" или "промышленные" (подходит для промышленных районов, где уровень фонового шума относительно высок, или для удаленных районов, где допустим частично заглушенный шум), "умеренные" или "бытовые" (понижает шум на выпуске до приемлемого уровня в местах, требуется шумоподавление умеренной эффективности - таких как наполовину жилые районы, где всегда присутствует умеренный фоновый шум)

• "c высокой степенью" или "критические" (обеспечивает максимальное подавление шума для жилых, больничных, школьных, гостиничных, торговых, многоквартирных и других районов, где уровень фонового шума низок, и уровень шума, производимого генераторной установкой, должен быть минимальным).

Компоновка глушителей обычно бывают двух вариантов - а) концевой впуск, концевой выпуск, или б) боковой впуск, концевой выпуск. Возможность выбора между этими двумя конфигурациями обеспечивает гибкость монтажа, как например, горизонтальный или вертикальный монтаж, над двигателем, на внешней стене и т.д. Тип с боковым впуском допускает смену направления на 90о без использования колена. В обеих конфигурациях глушителей должны содержаться сливные разъемы в таких местах, которые обеспечивают слив (конденсата) из глушителя, в какой бы ориентации он не был установлен.

Глушитель можно расположить близко к двигателю, и выпускной трубопровод будет идти от глушителя наружу; или его можно расположить снаружи на стене или крыше. Расположение глушителя поблизости от двигателя позволяет лучшее общее ослабление шума благодаря минимальному объему трубопровода, ведущего к глушителю. Обслуживание и слив глушителя очевидно будет более удобно осуществлять в помещении. Однако, установка глушителя снаружи имеет то преимущество, что глушитель не нужно изолировать (хотя его следует обнести защитным экраном). Работы по изолированию трубопровода внутри помещения проще, когда глушитель находится снаружи, а в последствии изоляция будет способствовать ослаблению шума.

Так как глушители большие и тяжелые, необходимо учитывать их размеры и вес при планировке выпускной системы. Глушитель должен иметь соответствующую опору, так чтобы его вес не был приложен к выпускному коллектору двигателя или турбокомпрессор.

Глушители или части выпускного трубопровода, находящиеся в пределах досягаемости персонала следует защитить ограждением или изоляцией. В помещении желательно изолировать глушитель и трубопровод, так как изоляция не только защищает персонал, но и снижает излучение тепла в помещение, а также понижает шум выпускной системы. Глушители, установленные горизонтально, следует монтировать на небольшом угловом удалении от выпускного канала двигателя, со сливным разъемом в самой нижней точке, чтобы обеспечить возможность удаления любой накапливающейся влаги.

5. Обогрев помещения.

Обогрев помещения состоит из переносной печи на дизельном топливе или питания от сети 220 В, которая предназначена для обогрева внутреннего пространства помещения и запуска электростанции в холодный период времени. А также устройства автоматического управления микроклиматом помещения. При возможности установки радиаторных батарей и привязки их к центральному отоплению или отоплению по средствам котла, нет необходимости устанавливать переносную печь на дизельном топливе или питания от сети 220 В. При этом если обогрев помещения происходит с помощью котла, то он питается от центральной сети, а при пропадании напряжения - от дизель-генератора.

6. Освещение помещения.

Освещение помещения выполняется светильниками 24 В на потолке. Выключатель освещения находится, слева от входной двери. В комплекте поставки может быть включена переноска с подключением к розетке 24 В шкафа управления электроагрегатом. По техническому заданию заказчика может быть установлено любое количество плафонов различной мощности, как от аккумуляторных батарей, так и от внешней сети ~ 220 В (при наличии ее на объекте). Освещение включается автоматически или обслуживающим персоналом.

7. Система пожарной сигнализации и пожаротушения.

Система пожарной сигнализации подключается к системе аварийной сигнализации и защиты электроагрегата. При превышении температуры в помещении выше допустимой выдается сигнал на останов дизельгенератора с отключением нагрузки и на аварийную световую и звуковую сигнализацию. Данная система позволяет вовремя остановить работающую электростанцию и предотвратить выход ее из строя, а также привлечь внимание обслуживающего персонала.

Система пожаротушения состоит из порошковых огнетушителей в количестве, необходимом для охвата конкретной площади, расположенных на потолке, которые по достижении заданной температуры, автономно гасят очаг возгорания. Также рядом с входной дверью на кронштейнах вешается переносной огнетушитель.

8. Система Автоматического Ввода Резерва (Блок АВР).

Дизельгенератор установленный в помещении, может выполнять функцию основного источника питания при отсутствии центральной питающей сети или резервного при наличии питающей сети. Резервная электростанция может иметь Автоматический Ввод Резерва (АВР), т.е. иметь Блок АВР, или включаться в работу вручную при пропадании сети, при этом необходима обязательная установка Щита переключения нагрузки в ручном режиме. Если дизельная электростанция имеет Блок Автоматического Ввода Резерва (Блок АВР), то в помещении электрощитовой должно быть предусмотрено место для установки панели АВР и автоматического запуска/останова электростанции, если блок не встроенный. Панель АВР соединяется с дизель-генератором силовыми и информационными кабелями. Сечение силового кабеля выбирается согласно ПУЭ по прокладке силовых кабельных линий. Блок коммутации нагрузки соединяется с дизельгенератором силовым и информационным кабелями в соответствии со схемой, приведенной ниже.

Распределительный щит и панель АВР рекомендуется устанавливать рядом для минимизации длины кабельных линий.

При наличии в комплекте поставки удаленного мониторинга между ДГУ и планируемой точкой подключения (удаленный компьютер или телефонный порт) должен быть проложен информационный кабель (3 витых пары в экране).

При параллельной работе нескольких ДГУ между ними должны быть проложены контрольный (5 жил) и информационный кабели (две витых пары в экране).

9. Система подкачки топлива и дополнительные баки.

При необходимости работы электростанции продолжительное время без участия оператора, дизель-генератор необходимо оборудовать дополнительными емкостями под топливо с системой автоматической подкачки топлива. Нормы на разрешенный для хранения объем топлива электростанции по ряду документов и определяются типом, назначением здания и ведомством. В большинстве помещений разрешенный нормами пожарной безопасности объем топливного бака рядом с электростанцией не более 1 кубического метра (ок. 1000 л).

Если необходима емкость большего объема, то ее будет необходимо устанавливать через стенку в другом помещении. Также заправлять электростанцию через дополнительные емкости можно вручную с помощью насоса.

10. Вспомогательные устройства.

Вспомогательные устройства "горячего резерва": управление данными устройствами не связано с работой ДГУ, но при установке соответствующего устройства обеспечивает следующие функции:

• Предпусковой подогрев двигателя. Подогреватель двигателя предпусковой типа ПЖД или Webasto. Данные устройства запускаются автоматически по заданному значению времени, а также по команде оператора.
• Заряд стартерной батареи. Состоит из системы автоматической подзарядки аккумуляторных батарей от сети, когда агрегат не работает, и от агрегата, когда он включен. Аккумуляторные батареи предназначены для питания стартера, системы пожарно-охранной сигнализации, а также системы рабочего и ремонтного освещения.

11. Кабели и соединения.

Для укладки силовых и коммутационных кабелей должны быть предусмотрены кабельные каналы. Каналы для подвода электрических кабелей должны выполняться отдельно от каналов для прокладки трубопроводов.

В случае ДГУ с отдельно монтируемым пультом управления следует предусмотреть следующее:

• Силовые кабели: предпочтительно типа HO7 RNF, прокладываемые в коробе или, предназначенном для прокладки кабеля, кабельном канале.
  Силовые кабели выбираются термическим расчетом (мощность короткого замыкания превосходит номинальную мощность ДГУ не более чем в 3 раза), в соответствии с таблицей, приведенной ниже для длины кабелей 10 м, температуры окружающей среды 40 ?С, напряжения 380 В (3ф.)

• Кабели и стартерная батарея: минимальное сечение кабеля составляет 70 мм2. Величина сечения изменяется в зависимости от мощности ДГУ и от расстояния между ДГУ и батареей (падение напряжения в цепи).
• Кабели дистанционного управления: обычно эти кабели многожильные, их прокладка осуществляется подобно силовым кабелям в коробах или каналах.

Минимальные значения этих кабелей даны для максимального расстояния между ДГУ и пультом управления в 4 м.

• Аварийная сигнализация - 1,5 мм2
• Управление запуском - 4 мм2
• Датчик напряжения стартерной батареи - 4 мм2
• Электромагнитный клапан перекрытия топливоподачи - 4 мм2
• Предпусковой подогрев двигателя - 2,5 мм2.

Источник: нет данных

Общие требования и рекомендации по установке бензиновых и дизельных генераторов

Установка электростанции с воздушным охлаждением двигателя в помещении.

Комплекс работ по вводу в эксплуатацию ДГУ.