浅析发电机排烟管背压的简便计算方法
2017-11-29王光明李雅智
王光明,李雅智,邓 婷
(海洋石油工程股份有限公司,广东深圳 518067)
浅析发电机排烟管背压的简便计算方法
王光明,李雅智,邓 婷
(海洋石油工程股份有限公司,广东深圳 518067)
根据最新的统计经验,将复杂的流体阻力计算等效为简单的查表计算,可较为准确但非常简便迅速的核算出排烟管背压是否满足布置要求。
发电机;排烟管;等效长度;背压
在主机发电机、应急发电机、台风发电机、压缩机泵的柴油机等领域,都涉及到发电机排烟管布置问题,为了合理布置排烟管,就需要核算排烟管的背压,以便烟气能顺利排出。
1 计算前提
排烟管上一般有管道、弯头、波纹管及消音器组成。这里暂不考虑外界风速影响,排烟管的排气量Q、排气背压允许值pmax及排烟管管径D由厂家提供。
2 计算步骤
2.1 确定接头等效长度,等效为标准烟管直管的长度LJ,按下表1查询
表1 弯头等效长度对照表
2.2 确定波纹管等效长度,等效为标准烟管直管的长度LB,按表2查询
表2 波纹管等效长度对照表
2.3 确定消音器排气背压pX
首先计算出烟管排气速度V=Q/F,Q为烟管排气量,F为烟管截面积(F=D2π/4),然后查表3,排气速度对应下的消音器排气背压pX。
2.4 确定系统排烟背压p
首先根据排气速度V,按标称直径排烟管排气背压对照表,查出每英寸管道对应的排气背压p0,然后计算出排烟系统烟管等效总长L=LJ+LB+L0(式中,L0为排烟管除去接头、波纹管、消音器的直管段长度),故系统排烟背压p=p0*L+pX,最后p与pmax比较,得出排烟管布置设计是否合理。
3 实例
假设海上平台上一个应急机发电机组,排烟管的排气量Q=328L/s,排气背压允许值pmax=10kPa,排烟管管径D=4寸。为了把烟气排出平台外,布置的零部件设计如下:
直管:L0=25m,管径4寸;弯头:90°标准弯头,数量5个,管径4寸;波纹管:3寸、长18英寸;消音器:工业级。
3.1 确定接头等效长度
查表1,内径4寸,90°标准弯头,等效长度10英尺直管。LJ=10×5=50英尺
表3 典型消音器排气背压与速度对照表
3.2 确定波纹管等效长度
查表2,3寸、长18英寸的波纹管等效长度LB=3英尺
3.3 确定消音器排气背压
烟管截面积F=D2π/4
烟管排气速度V=Q/F=4 314m/min
查表3,工业级消音器排气背压pX=14英尺水柱
3.4 确定系统排烟背压
根据排气速度V,查表4,查出每英尺管道对应的排气背压p0=0.065英尺水柱
计算出排烟系统烟管等效总长L=LJ+LB+L0=50+3+25=78英尺
系统排烟背压p=p0*L+pX=0.065×78+14=19.07英尺水柱=6.23kPa
3.5 结论
pmax=10kPa>p=6.23kPa,故设计满足要求,烟气可以顺利排出。
4 结束语
根据前人总结的技术表格,可以大大简化计算步骤,提升工作效率。
[1] ISO8528—2005,往复式内燃机驱动的交流发电机组[S].
A Simple Method for Calculating the Back Pressure of Generator
Wang Guang-ming,Li Ya-zhi,Deng Ting
According to the latest statistical experience,the complex fluid resistance calculation is equivalent to a simple look-up table calculation,more accurate but very simple and rapid calculation of the exhaust pipe back pressure to meet the layout requirements.
generator;exhaust pipe;equivalent length;back pressure
TM314
A
1003–6490(2017)11–0234–02
2017–09–02
王光明(1984—),男,广东深圳人,工程师,主要从事海洋石油钻采平台设计工作。