柴油发电机日用燃油箱与输油管路的安装方法
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机房设计与设备安装 |
柴油发电机日用燃油箱与输油管路的安装方法 |
摘要：柴油发电机日用油箱（也称为“中间燃油箱”）和输油管道共同构成了一个缓冲、净化、循环的燃油系统，其结构和原理的设计，核心目的只有一个，在任何工况下，都能持续、稳定地为柴油发电机提供足量、洁净、温度适宜的燃油，并确保系统自身的安全。因此，燃油系统正确安装是保障其稳定运行的关键，其中日用油箱和输油管道的安装尤为重要。
一、日用燃油箱的结构与原理
柴油发电机除本机装有燃料箱外，对于大功率柴油发电机，应在电站机房的恰当位置装设日用油箱，日用油箱的燃油由燃油库供给，抽入日用油箱的燃油要经48h以上的沉淀。日用燃油箱不仅是储油容器，更是一个关键的燃油处理和中转站。
1、日用油箱储油量的估算
日用油箱的储油量，应能保证机组可供8h全负荷运行的用油量，避免柴油发电机运行加油。日用油箱的容量可用下式进行概算
W＝2.7PH (L)
式中，W——日用油箱容量，L；
PH——发电机输出的额定功率，kW。
2、燃油箱的结构
燃油箱用钢板冲压焊接而成，其内表面一般镀有防护层（不允许用镀锌钢板），以防油箱壁面受腐蚀。由于柴油很难在常温下蒸发，因此，柴油箱不装置蒸气阀，但柴油箱盖必须加装一个与大气相通的压力平衡孔，并在盖内侧加装空气滤清毡垫，以滤除空气中夹带的灰尘带入柴油中。
柴油箱注油口如图1所示。在注油口内装有滤网，以便在注入柴油时进行初步过滤，加入柴油后用箱盖将注油口盖上。
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图1 柴油箱的注油口 |
在油箱沉淀池下部装有放油塞，以便排出脏物。为了便于从柴油箱中放出水分，有的油箱在放油塞上装有一个活门，如图2所示。燃料放出前，将塞子拧下，然后接上软管。当软管压紧塞门时，即可将活门打开，燃料从燃料箱中流出。
日用油箱应安装手动油泵和油箱油量表，油量表是用来测量燃油箱中柴油量，如图3所示。打开开关，柴油即进入玻璃管，并停留在与燃油箱中相同高度的水平上，油量表刻度表示燃料油箱中的储油量。
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图2 柴油箱的放油塞 图3 油量表连接示意 |
3、工作原理
日用油箱是一个“沉降、缓冲、供给”的系统。燃油在其中暂时储存，使水分和杂质得以沉降分离；它缓冲了来自主储油罐的油压波动和温度变化；并通过其内部结构设计，持续为发动机提供温度相对稳定、洁净的燃油。
二、 输油管道的结构与原理
输油管道的任务是构成一个完整、通畅、安全的燃油流动路径。
1、核心结构
（1）管道本体：必须使用无缝钢管或专用的燃油软管。严禁使用镀锌管（锌与柴油会发生化学反应）和普通塑料管（不防火、不耐压）。
（2）连接方式：
① 焊接：主管道连接的首选方式，密封性最好。
② 法兰连接：用于与阀门、过滤器、设备等需要拆卸维护的部件连接。
③ 螺纹连接：用于小管径或次要部位，必须使用合适的密封材料（如聚四氟乙烯生料带）。
（3）过滤器：
① 结构：通常是双联式（一备一用），内部装有可更换的纸质或金属滤芯。
② 原理：逐级过滤。粗过滤器主要过滤水分和较大颗粒（通常位于油箱出口或主油路），精③ 过滤器位于发动机进油口前，过滤微米级别的细小颗粒，保护精密的喷油泵和喷油器。
（4）阀门：
① 截止阀：用于手动开启或切断油路，便于维护。
② 紧急切断阀：通常为电磁阀，在发生火灾或紧急停机时，自动快速切断燃油供应。
2、工作原理与流程
燃油在管道中的流动遵循一个明确的动力和路径原则：
（1）重力与泵送结合：系统利用重力流（当油箱位置高时）或泵送压力作为动力源。管道安装必须保证一定的坡度（通常≥0.3%），以便于燃油流动和排气。
（2）进油与回油环路：
① 进油路：主油箱→粗过滤器→输油泵→日用油箱→精过滤器→发动机燃油泵/喷油器。
② 回油路：发动机喷油器的多余燃油→回油管→日用油箱。
（3）关键原理：这是一个闭式循环系统。回油返回油箱，不仅是为了回收燃油，更是为了给喷油器冷却和润滑。进、回油管应尽量分开布置，避免高温回油对进油加热。
三、安装步骤
1、日用油箱安装要点
（1）位置与高度：油箱应尽量靠近发动机，但最高油面不能比机组底座高出2.5米。如果储油罐位置过高，需在中间加装日用油箱作为缓冲，防止燃油静压过大。
（2）材质与制作：必须使用不锈钢或钢板制作，严禁在内部喷漆或镀锌。因为这些涂层会与柴油发生化学反应，产生杂质，损坏发动机。
（3）容量与安全：根据规范，机房内日用油箱的容积，轻油箱不应超过1m³。容量设计上，应能满足机组满负荷运行8小时的需求。油箱必须是闭式的，并设置通气管通向室外，管口需安装阻火器和防雨设施。
（4）内部结构：油箱内供油和回油区域应设有带孔隔板，以减少燃油与机组的热交换。供油管的管口应高出油箱底部约50mm（另一资料建议100mm），以防止沉积物和水分被吸入发动机。
2、输油管道安装规范
（1）管道材质：输油管必须使用无缝钢管（禁止使用镀锌管和塑料管）。管道连接推荐焊接，与阀门、设备连接处采用法兰连接，确保牢固。
（2）管径与坡度：管道安装应保证一定的坡度，柴油管道坡度不应小于0.3%，以便于燃油流动和排气。
（3）严密性要求：整个燃油系统绝对不允许有任何细微的渗漏。安装完成后，需进行0.4MPa压力的气密性试验，确保万无一失。
（4）油路分离：进油管和回油管应尽可能分开，防止温度较高的回油对进油造成影响，确保发动机获得温度合适的燃油。
3、安全与辅助配置
（1）防静电与接地：油箱和管道系统必须设置可靠的防静电接地装置。
（2）紧急切断阀：在发动机供油泵前应安装紧急切断阀，并确保在机房外能够手动操作，以便在事故时快速切断燃油。
（3）过滤器：在主输油管道上应安装双筒式油过滤器，这样在清理其中一个滤筒时，不影响系统的正常工作。
总结：
一个合格的燃油系统安装，关键在于安全的材质、合理的布局、精准的坡度、严密的连接以及完备的安全措施。对于小于200kW的发电机组，可以选配原厂提供的机底油箱，通常能满足满载运行8小时，这样可以简化外部管路设计。如果自行制作油箱，务必记住禁止使用镀锌钢板，因为锌会与柴油中的硫发生反应，生成堵塞滤清器和喷油嘴的硫化物。希望这份指南能帮助你安全规范地完成安装。
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