摘要:在坑道工事,柴油发电机冷却水一部分回流供柴油发电机重复使用,其余部分可供平时洗涤和人员洗澡,战时可作人员洗消之用,也可作为工事采暖。
关于柴油发电机排气(烟)的利用,大都采用烟加热水器设备来加热热水,供人员洗涤、洗澡、洗消和采暖。
(1)常采用的烟加热水器型式:有套简式和盘管式两种。
①套筒式。套筒式烟加热水器构造如图1所示,由水套、烟管等组成。对于经常运转使用的电站,这种烟加热水器不仅能满足战时洗消用水,而且平时可以供洗涤、洗操,甚至可用于烧开水、煮饭(用烟加热水器产生的蒸汽通入汽锅内)。
图1 套简式烟加热水器构造示意图
②盘管式。盘管式烟加热水器构造如图2所示,由盘管、支架、烟筒等组成。
(2)烟加热水器的计算:
①排烟可利用的热量公式:
Qy=Gr·Cp·(t1-t2)(kcal/h)
或 Qy=N'e·b·(G0·α·ψ+1)·Cp(t,1-t'2)(kcal/h)
式中,各符号意义同前。
②需烟加热水器所加热的热量,用下式计算:
QT=Q″bt(t"1-t"2)×C×K1(kcal/h)
图2 盘管式烟加热水器构造示意图
式中,QT为需烟加热水器所加热的热量(kcal/h);Q%为每小时所需加热的热水量(kg/h);为进出烟加热水器的水温(℃);C为水的比热[1kcal/(kg·℃)];K1为考虑热水管路及热水箱散热损失的安全系数,K1=1.2~1.3。
③烟加热水器所需的加热面积,用下式计算:
式中,F为烟加热水器所需的加热面积;K2为安全系数,K2=1.5~2.0;K为传热系数[kcal/(㎡·℃·h)],其值可用经验数值,一般K=15~45kcal/(㎡·℃·h);
对套筒式取K=15~25kcal/(㎡·℃·h);对盘管式取K=25~45kcal/(㎡·℃· h)。传热系数K也可用下式计算求得:
式中,α1为加热介质的放热系数[kcal/(㎡·℃·h)],一般取α1=15~100kcal/(㎡·℃·h);α2为被加热水的受热系数[kcal/(㎡·℃·h)],一般α2=500~15000kcal/ (㎡·℃·h)];入1、λ2、λ3为烟灰层、金属管壁、水垢层的导热系数[kcal/(㎡·h·℃)];δ1、δ2、δ3为烟灰层、金属管壁、水垢层的厚度(m)。Δtcp为烟和被加热水的计算温度差,对于套筒式和盘管式烟加热水器,采用算术平均温度差:
式中,各符号意义同前。
④烟加热水器所需被加热水管长度,用下式计算:
式中,l为烟加热水器所需被加热水管长度(m);F为所需烟加热水器的加热面积,(㎡);d为烟加热水器被加热水管的直径(m);
式中,d外为被加热水管外径(m);d内为被加热水管内径(m)。
(3)烟加热水器设计和安装应注意的问题:
①烟加热水器要求重量轻,结构简单,加工安装和拆卸方便,烟管及水管要有防锈措施。
②烟加热水器要有检查孔、排污管,要考虑烟灰清扫的措施。套筒式烟加热水器还要设压力表、温度计、水位计、安全阀、放气管、放空管等。
③烟加热水器在结构上应尽量减少对排烟废气的阻力,以免阻力过大影响柴油发电机出力(排烟阻力每增加100mmH2O,柴油发电机出力下降的百分比:4135、6135,下降0.58%~0.59%;6135G,下降0.47%;6250,下降0.50%~0.52%)。
④烟加热水器最好置于电站专设的套间内,使其便于平时维护和检修。烟加热水器一般装在柴油发电机排烟母管上,也有装在排烟支管上的,总之应尽量靠近柴油发电机。专为烟加热水器设置的套间内,应设吊钩或支墩(架)支撑。
烟加热水器不宜设在地沟中,因检修困难并容易锈蚀。
⑤烟加热水器的维修:
a.烟加热水器在运行时,应先使进出水循环流动,然后启动柴油发电机,待水温逐渐升高后,方可放热水供使用。切记,烟加热水器过热后再进冷水,会导致烟管破裂。
b.经常运行的柴油发电机烟管,烟加热水器每年应除内部灰一次。
c.烟加热水器内发现漏水,应拆下检查,找出原因,进行修复。