康明斯柴油发电机组排气系统说明书
康明斯柴油发电机组排气系统说明书
1 概述及原则
排气系统的功能是将废气安全地排放到户外，并使废气、灰尘、噪音等远离建筑物和人群（见下图）。对于康柴发电机组而言，为了输出额定功率，必须仔细考虑排气系统的气流特征，本节为用户提供了排气系统的安装准则。必须满足如下基本要求：
典型排气系统
l 按照康明斯推荐的方法检查时，整个排气系统的排气背压不应超过柴油机性能数据单上所规定的极限值；
l 排气系统的零部件不应由于其自身的重量、惯性、零部件之间的相对运动以及由于热膨胀而产生的尺寸变化对排气歧管或增压器施加过大的压力；
l 排气系统必须能防止来自地面飞溅泥水、雨水、冲洗时的水和其它水源进入柴油机或增压器；
l 柴油机的排气不允许对空滤器的功能、冷却系统的效率和柴油机周围的环境以及操作人员产生有害的影响。
为了操作人员的舒适性和环境的可接受性，在安装中应特别强调噪音控制的重要性。在排气系统中增加安装排气消声器就是噪音控制的手段之一。虽然排气消声器会增加排气系统的排气背压，但合理的选择和安装排气消声器，则能以最小的排气背压获得所要求的降噪水平。
典型排气管道
2 排气消声器的选型和原理
排气消声器的选择受许多因素影响，例如：可利用空间的范围、成本费用、要求降低噪音的程度、所允许的排气背压大小、可用性、外形尺寸、与其它零部件或人的接近性。
l 通常增大消声器的尺寸将改善消声效果；
l 柴油机性能数据单列有标准可接受的排气管直径，它可用来作为消声器的进口直径。从外表美观和防腐蚀性而言，一般情况下使用的管材是表面镀铝的低碳钢和不锈钢。
l 康明斯公司可以为用户提供不同种类的排气消声器，一般随机提供了降低15～30dBA工业排气消声器；
l 通常圆形消声器的两端作为进气口和排气口；
l 为减少冷凝物腐蚀，排气消声器安装时应尽可能靠近发动机，以便迅速加热；
l 消声器和排气管应使用吊架（或支架）承重，严禁使用发动机排气管弯头承重，否则会损坏发动机排气管，降低涡轮增压器寿命。
3 排气管路的布置
l 发电机组安装时为吸收膨胀、机组位移和振动，175kW以上的发电机组排气口至少610㎜以上的可自由伸缩的不锈钢波纹管。150kW以下的发电机组排气口也应该有454㎜以上的波纹管作为过渡连接；
l 波纹管严禁用来充当弯头和补偿管道安装误差；
l 排气管推荐使用40号黑皮管；
l 排气管弯头不宜过多，尽可能选择半径大一些的弯头；
l 水平铺设的排烟管道宜设0.3～0.5%的坡度，坡向室外，并在管道最低点安装排污阀；
l 在符合发动机排气背压限制前提下，建议整个排气系统管道公称直径尽可能和发动机排气口保持一致。禁止使用直径小于排气口的管道；排气系统管径变化越小，摩擦损失也越小；
l 建议对架空铺设的排气管、消音器实施绝热隔离，且距地面2m以下隔热层厚度不应小于60㎜；避免以外接触着火或自动灭火设备的误启动，减轻冷凝腐蚀和对机组机房的热辐射；
l 排气管和易燃建筑物至少应间隔229㎜。必须穿越墙壁和天花板时，应排气管应加装阻燃绝热套筒；
l 室温下温度每升高37.7℃，每英尺排气管约膨胀1.14㎜/m×100℃；
l 建议使用不锈钢波纹管吸收长直管的热膨胀；
l 平置排气管应有坡度，低端远离发动机，伸向户外部分，在直管正下方应预留冷凝水收集器；
l 如果排气管必须向上弯曲时，在往上升的起始点位置设置排水栓；
l 建议排气系统安装于建筑物背风处，尽可能高一些，便于废气排放；
l 排气系统的末端应远离建筑物及空调进风口，避免染黑墙壁和窗户，造成空调新风污染；
l 建议排气管末端至少高于地面3m，离外墙或屋顶1 m，离建筑物入口3m，高出邻近建筑物至少3m；
l 排气系统的排气口应加防护装置以防止雨水进入排气管内，垂直向上排气口应加装自动翻转防雨帽；
l 发电机组一般不能同其他设备共用排气系统。烟尘、腐蚀性冷凝液和高温废气均能损坏通用设备。在多台发电机组的安装中，每台柴油机的排气同时进入一根公共的排气管是需要特别注意的问题，如果一台或多台柴油机工作时，废气可能进入没有工作的柴油机内。每台柴油机的排气管不允许安装单向阀门。
4 排气系统的弯曲力矩
附属于柴油机的排气系统零件只能支撑适当的管路负荷而不是整个排气系统。柴油机增压器装有精密配合的轴承和叶轮，工作转速很高，具有较大的泵气量。在设计时没有考虑用它来支承长的排气管和消声器。在增压器排气法兰口测量，其承受的最大弯距是47.46N.m，而不能支撑过度的弯曲扭距和应力。
在目前的柴油机安装中，多采用标准管径和重量的排器管，一般要求在离增压器1.22m长的管路内应设置一个支撑，在高冲击负荷的情况下，支撑设计的距离还应缩短。在没有辅助支撑的情况下，不允许将消声器和排气制动器直接安装在柴油机上。
5 排气背压
l 大部分康明斯发动机容许最大排气背压：76㎜汞柱；但一些新研制的考虑环保要求的发动机排气背压限制为51㎜汞柱，如QV系列、KTA50G8/G9等等。
l 排气背压严禁超过样本许可值。过高背压会产生废气和灰尘，降低发动机的功率和使用寿命，并且在这种情况下，由于柴油机气缸不能完全排除废气而使空燃比减小，燃油经济性下降，排气温度增加。虽然增压型柴油机因进气管内存在正压而所受到的排气背压影响较
l 在某一特定的柴油机安装中，排气背压的大小取决于排气管尺寸、弯头和接头的数量以及消声器的选择和安装位置。急剧拐弯的弯头通常对排气背压大小的影响最大。
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