人防地下室柴油电站的建筑设计研究 - 图文

硕士研究生学位论文 第三章 人防地下室柴油电站建筑设计的有关要求 23

柴油电站设置在海拔300米以上,如果高度每增加300m的话，自然进气发动机的额定功率就会相应的下降3.5%,相应的涡轮增压发动机的额定功率也会下降2%。一般来说,比例下降只在2500m范围内,如果人防地下室柴油电站的高度位置海拔超过2500m的话,相应的额定功率下降的比例也就会有更大的幅度。

（c）湿度影响因素

人防地下室柴油电站的周围空气湿度的影响一般情况下很小，因此通常不考虑认为是重要影响因素，如果人防地下室柴油电站经常在高湿度的环境中的话，运行就应该考虑空气湿度的影响。

（2）发电机的排气系统 （a）排烟尺寸分析

一般情况下,设备制造商将给管直径和数量,设计师将其接到室外。重要的是要注意,烟气流量的速度相当高，甚至达到4 0 ~ 6 0 m/ s，所以装修排烟管的位置是,应该尽可能平面布局布置短向，而且同时尽量的减少弯头的数量，否则，形成的排气系统背压会阻碍排烟效果，导致发电机功率损耗。当安装条件排烟管道很长，必须扩大其内径[24]。

表3.l建议使用排烟管直径大小。表中数据只是参考，每个厂家提供不同的数据，还应该把技术规格和各种各样的消音器指令加入确定实际尺寸。

表3.1 推荐用排烟管道内径尺寸

Table 3.1 Recommended exhaust pipe diameter size

排烟管道长度，m

排烟出口尺寸

＜6

50 76 89 100 127 150 200 254

50 76 89 100 127 150 200 254

6~12 63 89 100 127 150 150 200 254

12~18 76 100 100 127 150 200 254 305

100

100 150 200 200 254 305 18~24 76

（b）每个发电机组有一个独立的排烟系统

当发电机的房间安装一个以上的发电机，每个应当有独立的排烟系统，因为当运行多台发电机组时，排烟的共同管道因此会有严重的安全隐患，而且很可能导致发动机部分零件的损坏。

（c）排烟系统保温分析

柴油电站的排烟系统应该进行保温处理，尤其是在排烟系统的管道内，尽可能的采用

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金属板涂层来进行保护。排烟系统在满负载的一般情况下，因为大部分的排烟管道的温度都控制在500℃~600℃之间，所以应该根据需要选择适当的保温材料来进行保温处理。排烟系统的任何部分，如果可能被人接触到产生危害属，应该进行保温和保护，排烟系统的保温材料也要进行适当的选择，一些有害的材料（石棉）不应该使用到排烟系统中来。 （2）柴油发电机房通风分析

1）柴油发电机房通风的目的

柴油发电机房的通风风量的需求应该满足以下三个方面： （a）单元操作时辐射和对流进行散热； （b）燃烧时所需要的新鲜空气的提供； （c）散热器风扇散发热量所需风量的提供。 2）通风方式分析

（a）柴油发电机房的散热器风扇所有的发电机组本身配套；可以带走冷却水的热量；空气的体积是最大的上述三个部分需要的气流；需要在计算通风百叶窗时计入；

（b）通过发动机吸入燃烧用的新鲜空气；设计开通进气用的相应的百叶面积应该符合要求[25]；

3）应该注意通风设计

（a）由于人防地下室柴油电站的柴油发电机的特殊性，具有平站转换功能，也就是平时不使用，当战时停电时启动，因此根据这种特性通风系统单独设置，最好不要与其他房间有共用的地方；

（b）由于柴油电站的发电机组散热器风扇的储备有相当一定的数量，因此如果单位的运行区域内气候不湿热反而凉爽，不设置辅助排气扇，如果单位运行在高温地区，它必须建立辅助排气扇，否则会导致房间温度过高，影响发电机组的正常运行；

（c）当柴油电站所处的环境温度比较低，如果太多的空气被柴油发电机吸入的话，就会导致房间温度下降，由此导致其他问题出现。在这种情况下，百叶应该启动自动启闭的功能，散热器风扇的发电机组所制造的热空气在发电机房内部开始循环，这样一来就可以保持发动机的温度在正常范围内运行，这种情况对于空气供给所需的发动机不会造成不利影响[26]。当发动机温度上升到85都时，热空气内循环关闭，打开百叶，室内热空气排到外面，还可以调节房间温度在一定范围内控制百叶。因为散热器风扇排气体积特别大，或房间的天然气数量/ l h数百次。所以这部分可以是室内热空气循环的一部分，另一部分直接向外排出，两部分的空气分布比率计算根据当地气候条件；

（d）发电机室排风口和进风口的设置。进风口应该位于底部的房间，最好离散热器远些，设在对面墙的底部，以便空气流经整个单元在进入风机之前，将带走所产生的热量，当同一室内几个同时的工作单元，每个单元应该有单独的进气口，进气口面积应考虑三个风所需数量的总和，在风速适宜 3 ~ 5米/秒，通常配置百叶，进风口在计算口大小必须考

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虑百叶的空白区域。一般而言，分散加热器进风口面积至少应该发动机出口面积1.8 ~ 2.0倍。发电机散热器应该可以接近通风系统，排气散热器风扇排气风量、通风率4 ~ 6 m / s，也应考虑百叶窗片的无效区域，一般的排风口面积应当散热器出口面积1.0 ~ 1.5倍。

（e）辅助排气扇应该安装在上面的房间，尽量离散热器近一些。如果发电机房间在地下室，排风井可以共用；

（f）由于柴油发电机房设置气体灭火系统，消防要求密封的房间，房间出口和进口在火时应该关闭。 （3）结论

好的坏的柴油发电机房通风系统，对确保柴油发电机组的正常运行有至关重要的的作用，通风系统的质量对于设置在炎热的区域的地下柴油发电机的房间有更重要的影响，因此，柴油发电机房应充分重视通风系统和排烟系统的设计方式与质量。 3.2.2 柴油电站的给排水要求

随着当前国际形势的发展，中国的人民防空工程建设大力度的增加。为了确保人防地下室战时通信、照明和电力设备的正常运行，广泛采用并建设设有地下柴油发电机的房间。人防地下室柴油发电机房的设计有其特殊性，尤其是与柴油发电机冷却水供应系统是明显不同房间在地上的柴油机房[27]。下面我们分析人防地下室柴油发电机的给排水设计。 （1）给水系统

柴油发电机房的供水主要有以下目的： （a）柴油发电机房空气冷却； （b）柴油发电机组冷却水； （c）柴油发电机的房间清洁用水；

（d）柴油发电站在防空地下室主体之间的防毒通道内的洗消用水。

柴油发电站主要包括水冷和风冷两种方式，我们通常移动电站使用空气冷却，因为它的发电机功率很小，小的热释放的柴油发电机，空气冷却通常是可以解决的。发电机功率较大,柴油发电机的热释放较大，如果空气冷却要求的风冷却通风面积太大，由于人防地下室战时保护应考虑，所以一般采用水冷冷却系统，讨论冷却用水的柴油发电机房如下： （2）冷却水系统的选择

柴油发电机组冷却系统水的选择,应根据水情况、通风方式、柴油机类型等因素来确定。 柴油发电机组的冷却水系统通常有两种类型，重复系统和循环系统。 （a）重复冷却水系统

柴油发电机室用冷水来减少发电机房温度，风扇冷却的水使用后，可以用作柴油发电机组的冷却水。因为通风冷却水温很低，水温偏高一些柴油发电机冷却水要求，满足这一条件时，宜采用重复冷却用水系统，冷却后排出高温水。

（b）循环冷却系统

循环冷却水系统是经常使用水冷方式。防空地下室有冷却池，减少冷却水的水温，水

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的循环泵吸入柴油发电机组冷却设备供水，经冷却设备升温的水回流至多格水池混合调节降温再由循环泵抽吸供设备冷却水的循环过程。当水温过高时，可以排出高温水，添加一些新的低温水,达到节省用水。 （3）柴油机冷却水的水温与质量

柴油机冷却水温度不能太高，也不能太低，这是因为：冷却水出口温度过高，可能产生冷却水系统的压力在低蒸发现象，可以显著降低冷却效果，还可以导致润滑油碳化，加速活塞的磨损，密封性能有所影响，降低柴油机的效率。如果水温过低，会使气缸内外壁温差太大，容易打破，还可使燃料不完全燃烧，润滑油粘度增加，增加摩擦，影响发电机的效率。

柴油机水温和水的硬度也有密切的关系，水硬度较高的极限取下限，当水的硬度较低取上限。

水质影响操作和柴油机的使用寿命，冷却水含有酸，可以腐蚀设备，冷却水硬度太大，会导致设备、管道污染、堵塞,严重的气缸破裂。 （4）冷却水量

冷却水消耗包括柴油发电机房冷却水和柴油发电机组的冷却水。

柴油发电机组采用重复冷却水系统，设置混合水箱调解时，混合水箱的容积应按柴油发电机同时运行机组在额定功率下工作5—15min的冷却水量计算。 （5）排水系统

柴油发电站根据需要设置排水设施： （a）地面清洗废水收集池、拖把池； （b）简单的洗消间收集污水池； （c）需要收集冷却水的集水池；

这里我们需要注意的人防地下室隔离保护时间不允许进行以免引起室内负压排水，所以在隔离保护时期到发电机组的高温废水收集到集水池。收集高温废水收集池冷却水消耗量应满足隔离保护的具体要求。 （6）燃料供应系统

柴油发电机房的石油供应系统由油管接头、输油管、贮油箱、压力油泵(过滤)，每日的油箱和剩余未燃的回流管，等等。 （7）应注意的一些问题

电厂的设置各种各样的供水设备，考虑员工容易调试，在满足要求的情况下，应该相对集中布局、紧凑、合理、占地面积小。严禁供水和排水管道穿越贮油间、水管道的动力装置应设置在阴沟里，排水沟设地漏或污水坑。电厂应该设置盖板的储水槽、人孔、水位计、溢流管、通气管、爬梯等等。柴油机、表冷器进出水管、水泵出水管都该配有一个压力表、温度计或预留孔。 当许多套机组安装在发电厂，为了确保柴油机工作时水流分布平衡，可以在配水总管直径比的计算加大1-2号,直径不变。