電站作為車(chē)載系統(tǒng)的供電設(shè)備在各個(gè)方面的作用越來(lái)越廣泛，其能否穩(wěn)定地工作，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。風(fēng)冷型電站因其對(duì)氣候、地形等野外環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，已成為重要的電源供給設(shè)備。車(chē)載系統(tǒng)一般由載車(chē)底盤(pán)和方艙組成，主要設(shè)備與供電設(shè)備集成在同一方艙內(nèi)，電站內(nèi)部如果采取的通風(fēng)散熱措施不利，會(huì)使艙體內(nèi)部溫度過(guò)高，影響電站的正常工作，造成功率輸出不足、自動(dòng)停機(jī)等現(xiàn)象。因此，如何合理估算出電站運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量及所需的排風(fēng)量等參數(shù)，優(yōu)化進(jìn)排風(fēng)道的設(shè)計(jì)成為重中之重，風(fēng)道技術(shù)的核心問(wèn)題是如何解決電站艙體內(nèi)機(jī)組的通風(fēng)散熱，改善電站的工作環(huán)境，降低艙內(nèi)溫度，使其能在額定狀態(tài)下持續(xù)、可靠、安全的運(yùn)行。介紹一種車(chē)載小功率雙機(jī)組電站的進(jìn)排風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1、風(fēng)道設(shè)計(jì)
    對(duì)于風(fēng)冷機(jī)組，只有新鮮空氣才能供給柴油機(jī)冷卻和燃燒之用，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意不能吸人熱風(fēng)和廢氣；所有風(fēng)道要避免轉(zhuǎn)彎過(guò)多，要以最短通風(fēng)管路將熱風(fēng)和廢氣排出，不要讓熱風(fēng)和廢氣在艙內(nèi)形成短路，將廢氣吸人柴油機(jī)會(huì)影響機(jī)組運(yùn)行；排氣管應(yīng)纏繞石棉層，再用玻璃纖維布包裹住l41。
    以某系統(tǒng)為例，整個(gè)艙體分為獨(dú)立的油機(jī)艙和工作艙，油機(jī)艙內(nèi)裝載兩臺(tái)6 kW柴油發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。要求柴油發(fā)電機(jī)組盡量采用車(chē)上關(guān)門(mén)使用工作方式。要達(dá)到使用要求必須加裝合理的進(jìn)排風(fēng)道，油機(jī)艙內(nèi)部尺寸為1 200 mmx2 282mmx1858 mm（長(zhǎng)×寬×高），由于兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組在艙體內(nèi)占用空間大，加上空調(diào)機(jī)組和燃油加熱器的風(fēng)道以及吊裝設(shè)備和附屬設(shè)備所占空間，艙內(nèi)空間不可能提供足夠的空間設(shè)置較為復(fù)雜的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，使得在電站總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)排風(fēng)道的布置非常困難，為了在有限的空間內(nèi)完成電站的結(jié)構(gòu)布局并滿(mǎn)足電站的通風(fēng)散熱及日常維護(hù)，采用通過(guò)強(qiáng)制空氣冷卻手段的進(jìn)排風(fēng)道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。
    兩臺(tái)機(jī)組同向放置，為方便維修，在艙體兩側(cè)各設(shè)一扇門(mén)，保證機(jī)組的維修操作。采取兩側(cè)艙門(mén)開(kāi)百葉窗進(jìn)風(fēng)，燃燒空氣的風(fēng)量全部由兩側(cè)艙門(mén)百葉窗進(jìn)入，百葉窗置于艙門(mén)下部對(duì)準(zhǔn)機(jī)組的軸線(xiàn)并加裝過(guò)濾網(wǎng)，百葉窗開(kāi)口面積為0.24 m2，能保證新鮮冷空氣進(jìn)入艙內(nèi)，每臺(tái)機(jī)組斜上方安裝一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，強(qiáng)制抽風(fēng)，形成一個(gè)L型的冷卻風(fēng)道，抽風(fēng)的特點(diǎn)是風(fēng)量大、風(fēng)壓小、各部分風(fēng)量比較均勻，當(dāng)機(jī)組工作時(shí)，風(fēng)機(jī)工作，將機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱空氣排出艙外。在強(qiáng)迫流動(dòng)時(shí)，空氣會(huì)沿著線(xiàn)路最短、阻力最小的路徑流動(dòng)，低進(jìn)高出的布置可以避免進(jìn)風(fēng)口吸進(jìn)排風(fēng)口熱氣、廢氣的現(xiàn)象，由于兩機(jī)組的排風(fēng)道相互獨(dú)立，無(wú)論是單機(jī)工作還是雙機(jī)同時(shí)工作，都不會(huì)出現(xiàn)“搶風(fēng)”和“倒灌風(fēng)”的情況。另外在兩機(jī)組中間處安裝一過(guò)渡風(fēng)道并在對(duì)應(yīng)的艙壁位置加裝一臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)輔助排風(fēng)。
2、通風(fēng)散熱分析
    軸流風(fēng)機(jī)是風(fēng)道設(shè)計(jì)中必不可少的，軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是風(fēng)量大、噪聲小，便于維修，風(fēng)機(jī)的作用是將艙內(nèi)的熱空氣排m艙外，改善艙內(nèi)的溫度環(huán)境，更有利于機(jī)組的工作。艙內(nèi)熱空氣來(lái)源主要包括柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和排煙管道的散熱量，由于排煙管必須做保溫處理，散發(fā)到艙內(nèi)的熱量很少，可以忽略不計(jì)I 6|。
2.1柴油機(jī)的發(fā)熱量
    柴油機(jī)發(fā)熱量通常計(jì)算公式為
    Qi =P。Bq771    (1)式中，Q．為柴油機(jī)發(fā)熱量( kj/h);P。為柴油機(jī)額定功率(kW)；B為柴油機(jī)的耗油率[kg/( kW - h)];q為柴油機(jī)燃料發(fā)熱值，通常取q=10 000x4.18 kj/kg;77l為柴油機(jī)散至空氣中的熱量系數(shù)(%)。
    該型號(hào)柴油機(jī)額定功率為10.5 kW，耗油率≤0.29 kg/(kW -h)散發(fā)至空氣的熱量系數(shù)從柴油機(jī)熱平衡圖中查得為5%~ 7%，但柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能夠造成艙體內(nèi)部積聚大量的熱能，主要是由于廢氣排放管路在艙體內(nèi)的部分較長(zhǎng)，通過(guò)該管路額外輻射的熱量達(dá)到總能量的20%左右，所以將熱量系數(shù)修正為20%，根據(jù)式(1)可得到
    Q1=10.5x0.29x41 800x0.2=25 456 kj/h

 
風(fēng)量為1 902m3／h，計(jì)算所得的通風(fēng)量只是理論上沒(méi)有任何損失的數(shù)值，并不是軸流風(fēng)機(jī)所需提供的流量，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中，風(fēng)道是有損失的。為在艙體內(nèi)能夠形成氣壓差，保證熱氣能有效地排出艙體，并考慮到風(fēng)壓的損失，需選用大于兩臺(tái)機(jī)組所需總風(fēng)量2～3倍的交流軸流風(fēng)機(jī)。現(xiàn)選用S2D300-AP02-31型軸流風(fēng)機(jī)，額定風(fēng)量為3 130m3／h，風(fēng)壓為200 Pa，該風(fēng)機(jī)能在70℃溫度下工作；由于使用三臺(tái)交流軸流風(fēng)機(jī)排風(fēng)，兩側(cè)百葉窗自然進(jìn)風(fēng)，艙內(nèi)已形成足夠的負(fù)壓，已能夠滿(mǎn)足通風(fēng)散熱要求I 7|。
3、試驗(yàn)驗(yàn)證
    兩側(cè)艙門(mén)完全關(guān)閉，3個(gè)風(fēng)機(jī)全部為排風(fēng)狀態(tài)，在機(jī)組1負(fù)載為5.4 kW，機(jī)組2負(fù)載為5 kW的條件下，進(jìn)行了連續(xù)工作的加電試驗(yàn)，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)自動(dòng)停機(jī)的現(xiàn)象，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。
    測(cè)試結(jié)果表明，此風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全能滿(mǎn)足雙機(jī)組同時(shí)工作時(shí)通風(fēng)散熱的需要。
4、結(jié)束語(yǔ)
    良好的風(fēng)道設(shè)計(jì)，是決定電站能否正常提供電力保障的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)強(qiáng)迫空氣冷卻風(fēng)道的設(shè)
計(jì)分析與驗(yàn)證，會(huì)對(duì)今后的設(shè)計(jì)、研究工作有所借鑒，通過(guò)不斷的試驗(yàn)研究，小功率風(fēng)冷電站的風(fēng)道技術(shù)會(huì)越來(lái)成熟，結(jié)構(gòu)更加合理，風(fēng)機(jī)選型更科學(xué)，本電站方艙的研制成功，為今后小功率風(fēng)冷型電站在車(chē)載系統(tǒng)上應(yīng)用提供了新的技術(shù)依據(jù)。
    三門(mén)峽富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等機(jī)械設(shè)備。