Монтаж дизельной электростанции (ДЭС)

1. Подготовка к монтажу дизельных электростанций с автоматическим пуском

При проведении подготовительных операций перед началом монтажа дизельной электростанции во избежание несанкционированного пуска и прочих случайностей, необходимо строго придерживаться следующих предписаний:

аккумуляторные батареи должны быть отсоединены от агрегата;
переключатель для предварительной настройки режима работы, расположенный на панели управления, должен находиться в положении «Блокирование».

2. Монтаж дизельной электростанции

Для электростанций, размещаемых стационарно, допускаются два варианта монтажа:

монтаж в помещении (дизельэлектростанция, открытая на раме);
монтаж вне помещения (электростанция в контейнере).

2.1. Монтаж дизельного агрегата в закрытом помещении

При выполнении монтажа дизельной электростанции в каком-либо закрытом помещении должны соблюдаться следующие правила:

Помещения должны иметь размеры, которые обеспечивают нормальное функционирование агрегата, а также удобный доступ ко всем его составным частям не только для стандартного технического обслуживания, но и для выполнения ремонтных работ при необходимости;
Помещения должны обеспечивать возможность установки в них полностью укомплектованного дизельагрегата с помощью техники используемой на месте эксплуатации для транспортировки и перемещения оборудования;
Проемы в помещении должны обеспечивать эффективный воздухообмен;
Необходимо предусмотреть возможность монтажа трубы для отвода отработавших газов. Длина такой трубы и количество колен на ней должны быть минимальными.

Итак, планируя расположение дизельной электростанции, предусматривайте возможность его размещения по центру относительно стен, образующих периметр. Это обеспечит удобный доступ к агрегату, и соблюдение правил безопасности.
Не забывайте, что при монтаже агрегата с автоматическим управлением пуском его панель управления должна обеспечивать работающему на агрегате оператору возможность хорошего обзора всех приборов.

С учетом сказанного выше, основными задачами, которые предстоит решать при монтаже агрегатов, являются следующие:

устройство фундамента;
устройство системы выпуска отработавших газов;
обеспечение надлежащей вентиляции;
монтаж системы подачи топлива
монтаж электрических соединений;
заземление;
устройство подогрева.

Требования к фундаменту ДЭС

Фундамент дизельэлектростанции должен быть выполнен из армированного бетона с учетом размеров, которые указываются для каждого из типов агрегатов отдельно. Сооружение должно быть выполнено на грунте, сформировавшемся в естественных условиях, но не насыпном или намытом.
Нагрузка на грунт основания по соображениям безопасности не должна превышать 2,5 кг/см².
Если на требуемой для фундамента глубине достаточно плотный грунт обнаружить не удается, тогда необходимо прибегнуть к устройству фундамента на забивных сваях. Именно на них будет опираться фундаментный блок.
Если агрегат обязательно должен быть установлен на бетонных плитах перекрытия, требуется проверка устойчивости конструкции техническим специалистом. Фундаментный блок должен быть выполнен единой заливкой.
Во избежание передачи вибраций и шума на другие части конструкции, фундамент ДЭС не должен соприкасаться со стенами - капитальными, наружными, с перегородками, с плитами перекрытий.
Для достижения такого результата, перед заливкой бетона достаточно покрыть стенки и дно отрытого котлована (соответствующим образом увеличив его глубину по сравнению с глубиной фундамента) слоем толщиной 5 - 10 см пенополистирола тяжелого типа, пробки либо других материалов с аналогичными свойствами.
Ради достижения чистоты и удовлетворения эстетических требований предпочтительно поднять фундамент выше пола приблизительно на 10 см. и выложить его промышленной керамической плиткой.
Агрегат устанавливается на фундаментное основание только после окончательного его последнего отверждения. Вслед за этим необходимо провести его выверку и точную привязку по месту - в специальные отверстия вставить фундаментные болты, убедиться в том, что они расположены вертикально, затем приступить к заливке отверстий цементным раствором. При выполнении этой операции следите за тем, чтобы в заливаемом пространстве не оставалось пустот или воздушных пузырей.

Система выпуска отработанных газов дизельэлектростанции

Противодавление при выпуске из двигателя отработавших газов оказывает существенное влияние на величину отдаваемой двигателем мощности и на уровень тепловой нагрузки.
Чрезмерные тепловые нагрузки (измеряемые на выходе из выпускного коллектора в двигателях с обычным всасыванием и на выходе из турбины для двигателей с турбонаддувом) приводят к снижению мощности, увеличению температуры выпускаемых газов, дымности, повышению расхода топлива, перегреву жидкости в системе охлаждения, деградации смазочных материалов, отрицательно влияющих на состояние частей и деталей двигателя.

Ниже указаны предельные значения для агрегатов (отнесенные к условиям максимальной мощности на выходе на максимальном режиме работы двигателя), превышение которых не рекомендуется:

150 мбар (1500 мм водяного столба) - для двигателей без наддува;

50 мбар (500 мм водяного столба) - для двигателей с турбонаддувом.

Эти пределы могут быть соблюдены за счет правильного выбора размеров элементов для системы выпуска отработавших газов, а именно: трубопроводов и глушителя.

Выпускной трубопровод ДЭС

Трубопроводы для отвода отработавших газов обычно выполняются из гладких стальных труб или, в особых случаях, с использованием асбоцементных труб.
По таким трубопроводам выпускные газы отводятся в зону, где они не будут причинять вред или неудобства.
На концах труб устанавливаются колпачки для защиты от попадания воды или иные устройства аналогичного назначения.
При проходке сквозь стены целесообразно предусматривать для труб устройство термической изоляции на соответствующем их участке, чтобы уменьшить передачу на эти стены тепла.
Трубопроводы должны быть как можно более короткими и с минимальным количеством колен на них. Колена, которые все же приходится устанавливать на трубах, необходимо выполнять с большим радиусом кривизны (в среднем этот радиус должен составлять 2,5…3 диаметра трубы).
Отклонения от рекомендованных значений приводят к излишним потерям, поэтому по мере возможности их следует избегать.
В любом случае выпускной трубопровод не должен быть по диаметру меньше трубопровода выпускного коллектора двигателя.
Когда диаметр выпускного трубопровода оказывается больше диаметра коллектора, для подсоединения его к двигателю необходимо использовать переходный элемент конической формы, с конусностью не более 30, чтобы не допустить чрезмерных потерь давления.
Уплотнения между различными участками трубопровода должны быть совершенно герметичными, чтобы полностью исключалась возможность утечки отработавших газов: более всего в этом случае подходят фланцевые соединения с использованием уплотнительных прокладок. Кроме того, целесообразно также в самых нижних точках трубопровода устанавливать устройства с краном для слива конденсата.
В случаях, когда длина трубопровода для отвода отработавших газов оказывается значительной, в него необходимо вставлять компенсационные стыки. Такие стыки обязательно должны выполняться с использованием гибких уплотнительных элементов.
В ситуациях с применением нескольких агрегатов рекомендуется не допускать слияния выпускных газов в одном общем трубопроводе для их отвода: проблемы могут возникнуть, когда один или несколько агрегатов функционируют, а их отработавшие газы начнут поступать к тем агрегатам, которые в данный момент не работают.

Вентиляция дизельной электростанции

Вентиляция помещения, в котором установлен электроагрегат, имеет исключительно большое значение для обеспечения безотказного функционирования установки в течение всего срока эксплуатации.

Вентиляция должна быть устроена с таким расчетом, чтобы:

обеспечивалось полное рассеяние тепла, выделяемого во время функционирования агрегата путем лучеиспускания и конвекции;

обеспечивался надлежащий приток воздуха, необходимого для сгорания топлива в двигателе;

обеспечивалось охлаждение двигателя его собственным радиатором, при одновременном поддержании в допустимых (с точки зрения безопасности) пределах температуры в рабочем помещении, из которого двигатель всасывает воздух для сгорания топлива/

Категорически не допускается попадание горячего воздуха на выходе из радиатора обратно в рабочее помещение. Чтобы этого избежать, необходимо обеспечить герметичность вытяжного вентиляционного канала.
Таким образом, в рабочем помещении должен происходить непрерывный воздухообмен. Поэтому необходимо предусмотреть в нем проемы для входа воздуха таких размеров, которые обеспечивали бы суммарную подачу воздуха, достаточную и для охлаждения и для сгорания топлива.
Подача свежего воздуха для обеспечения требуемого воздухообмена в основном должна осуществляться через проемы, проделанные в нижней части рабочего помещения и по возможности в стене, противоположной от радиатора. В этом случае поток воздуха должен обтекать весь агрегат, прежде чем он будет выброшен наружу вытяжным вентилятором.
Позаботьтесь о том, чтобы в помещении не оставалось зон, где воздух мог бы застаиваться. Чаще всего застойные зоны обнаруживаются в тех случаях, когда в одном помещении функционирует несколько агрегатов.
При таких обстоятельствах для каждого агрегата, насколько это возможно, должен быть предусмотрен собственный проем для входа воздуха.
Сведения о требуемых значениях подачи воздуха для агрегатов различных типов можно найти в справочных таблицах технических данных для каждого агрегата.
В целях обеспечения безопасности в рабочих помещениях, где установлены агрегаты, предназначенные для эксплуатации в непрерывном режиме, или же в случае монтажа агрегатов в местностях с повышенной температурой воздуха, рекомендуется применение дополнительного вытяжного вентилятора.
Размещать такой вентилятор следует в верхней части помещения, по возможности, со стороны радиатора.

Система подачи топлива ДЭС

Электростанции в стандартном варианте поставки оснащаются топливной системой, в комплект которой входит различное оборудование - от двигателя до обычного топливного бака, встроенного в опорную раму агрегата. Гибкие трубопроводы соединяют бак с двигателем, что обеспечивает автономное функционирование агрегата в течение приблизительно 6-7 часов.
Чтобы добиться более продолжительной автономности работы, а также, чтобы обеспечить соблюдение особых тех или иных предписаний, необходимо использовать специальный топливный бак требуемой вместимости.
Такой бак монтируется отдельно: следовательно, понадобится выполнить подсоединение двигателя к этому новому баку, для чего придется смонтировать соединения гибкими шлангами и подходящими для этого трубопроводами, которые должны быть надлежащим образом проложены и закреплены хомутами.

Обычно трубопроводные соединения прокладываются для обеспечения:

подачи топлива к насосу высокого давления на двигателе;
слива избыточного количества топлива из насоса высокого давления для впрыска топлива;
слива топлива из форсунок.

Что касается материалов, то для выполнения перечисленных выше соединений в основном используются трубопроводы, изготовленные без сварки из стали, чугуна или отожженной меди.
Все сведения относительно диаметров указаны в соответствующей специальной документации (на схемах монтажа двигателей).

Ориентировочно же можно привести следующие данные:

не менее 10х8 мм - для линии подачи топлива;
не менее 6х8 мм - для линии слива избытка топлива и дренажа форсунок.

Эти указания действительны для трубопроводов длиной менее 5 метров.
Если же речь идет о трубопроводах большей протяженности, то соответствующим образом должны быть увеличены и диаметры.
Монтируемые гибкие соединения необходимы для того, чтобы изолировать неподвижные части топливной системы с дополнительным баком от вибраций, которые могут исходить от работающего двигателя.

Для выполнения таких соединений, в зависимости от типа двигателя, допускается применять:

отрезки резиновой трубы требуемой длины, армированные гибкими вставками из материала? устойчивого к дизельного топливу. Эти отрезки подсоединяются к фланцевым наконечникам и крепятся винтовыми хомутами;
гибкие трубы, предназначенные для эксплуатации при низком давлении, стойкие по отношению к дизельному топливу и защищенные металлической оплеткой, с установленными на концах резьбовыми уплотнительными муфтами требуемого диаметра.

Использование соединительных шлангов, изготовленных из синтетической резины, следует категорически избегать.

При изготовлении дополнительной части топливной системы наибольшее внимание необходимо обращать на следующее:

Интервалы для закрепления трубопроводов хомутами следует выбирать с таким расчетом, чтобы исключить резонанс при возникновении вибраций и провисание трубопроводов под собственной тяжестью, что особенно недопустимо для медных трубок.
Количество стыков в трубопроводах должно быть минимальным. При этом должна быть обеспечена полная их герметичность, чтобы исключить проникновение внутрь топливной системы воздуха: такая опасность особенно велика для участков системы, находящихся под пониженным давлением (в случае подачи топлива со всасыванием); этим явлением нередко пренебрегают, хотя оно может быть одной из причин многих трудностей при пуске двигателя.
Входные участки всасывающих трубопроводов должны быть ниже уровня топлива, на расстоянии от дна до 20 - 30 мм, чтобы не допустить прекращения функционирования топливной системы из-за возможной инфильтрации в нее воздуха.
Кроме того, такие удлинители должны быть разнесены между собой на достаточное расстояние (приблизительно 30 см), чтобы приток сливаемого топлива не вызывал непосредственного возмущающего воздействия на подачу топлива различными загрязнениями со дна бака или привнесением подмешанного к нему воздуха.
используемые трубопроводы перед монтажом необходимо подвергать тщательной очистке;
на трубопроводах не допускается резкое изменение проходного сечения, а радиус кривизны различного рода соединительных элементов в изгибах трубопроводов должен быть достаточно большим.
Для агрегатов с автоматическим управлением пуском весьма важно, чтобы топливные баки находились выше насоса, подающего топливо. Это является гарантией безотказного пуска двигателя.

2.2. Монтаж дизельэлектростанции вне помещения

Агрегаты, монтируемые вне помещения, (за исключением установок, укрытых каким-либо капотом либо находящихся в контейнерах, которые специально разработаны для этих целей) должны быть размещены с таким расчетом, чтобы обеспечивалась их наилучшая защита от влияния атмосферных факторов, от проникновения пыли и т.д. Так, например, воздействие на агрегаты прямых солнечных лучей может вызвать недопустимый нагрев оборудования.
Если монтаж оборудования проводится на непродолжительный срок, достаточно установки агрегата на выровненный грунт.
При монтаже агрегата на длительное время, рекомендуется сооружать бетонное основание.