Вихлоп двигуна

 

Вихлоп двигуна повинен бути направлений назовні через правильно спроектовану систему випуску, яка не створює надмірний зворотний тиск для двигуна. В лінію випуску повинен бути включений відповідний глушник. Елементи системи випуску, розташовані всередині генераторної, повинні бути ізольовані для зменшення випромінювання тепла. Відкритий кінець труби повинен бути оснащений козирком для захисту від попадання дощу чи снігу в систему випуску (або мати зріз під кутом 60а до горизонталі). Якщо в будівлі є система виявлення диму, вихлопна труба повинна розташовуватися так, щоб не викликати спрацьовування цієї системи.

Вихлопна труба

Для забезпечення економічності установки і ефективності роботи розташування двигуна повинне бути таким, щоб вихлопна труба мала якнайменше вигинів і звужень. Зазвичай вихлопна труба виводиться назовні стіни будівлі і піднімається до даху. В отворі в стіні повинен бути передбачений рукав для поглинання вібрацій, а також компенсатор теплового розширення. Див. малюнок 6.1.

Не рекомендується поєднувати випуск двигуна з димоходом печей або іншого обладнання, оскільки створюється небезпека появи зворотного тиску, при якому порушується функціонування інших пристроїв. Подібне використання димоходу для декількох пристроїв припустимо тільки, якщо немає погіршення характеристик двигуна або інше встаткування допускає використання загального димоходу.

Вихлоп може бути направлений в спеціальну шахту, яка також служить в якості випуску повітря, що проходить через радіатор і може мати звукоізоляцію. Повітря, що пройшло радіатор, подається нижче вихлопу так, щоб повітря, яке здіймається, змішувалось з відпрацьованими газами. Див. малюнки 6.2 і 6.3. Глушник може розташовуватися усередині шахти або в приміщенні з виведеним назовні через шахту подовжувачем вихлопної труби. У шахті повинні бути встановлені лопатки для напрямку повітряного потоку вгору і зниження обмеження потоку вентилятора радіатора. Також може використовуватися вигнутий контур зі шумопоглинальним покриттям для напрямку потоку вгору. Для генераторного агрегату, встановленого в прибудові на даху, в окремому кожусі або на трейлері, вихлоп і випуск радіатора можуть бути об'єднані над кожухом без шахти. Іноді для цієї мети радіатор встановлюють горизонтально, а вентилятор приводиться в дію електродвигуном для одержання вертикального потоку повітря.

 

Типовая установка системы выпуска

Малюнок 6.1 Типова установка системи випуску

Горизонтально установленный глушитель

Шахта, в которой установлен глушитель

Малюнок 6.2 Горизонтально встановлений глушитель. Вихлопна труба і потік повітря радіатора проходять в одній шахті  

Малюнок 6.3 Повітря радіатора проходить через шахту зі звукоізоляцією. У цій же шахті встановлений глушитель

Гнучка секція вихлопної труби

Гнучка секція між патрубком і трубопроводом системи випуску повинна використовуватися для запобігання передачі вібрації від двигуна до трубопроводу і будівлі, а також для ізоляції двигуна і трубопроводу від дії сил, що виникають в результаті теплового розширення, переміщення або дії ваги самого трубопроводу. Конструкція гнучкої секції повинна допускати постійний зсув ± 13 мм (0.5 дюйма) будь-якого кінця в будь-якому напрямку без пошкоджень. Секція повинна володіти не тільки гнучкістю для компенсації номінальної величини постійного зсуву між трубопроводом і патрубком, але й легко пружинити при ритмічних коливаннях генераторного агрегату на амортизаторах в результаті зміни навантаження. Гнучкий з'єднувач повинен бути замовлений разом з генераторним агрегатом.

 

Ізоляція вихлопної труби

Відкриті частини системи випуску не повинні знаходитися поблизу дерева або інших горючих матеріалів. Трубопровід випуску усередині приміщення і глушник, якщо він також встановлений усередині приміщення, повинен мати кожух з відповідного ізоляційного матеріалу для захисту персоналу і зменшення температури приміщення. Достатній шар підходящого ізоляційного матеріалу, обгорнутий навколо глушника і трубопроводу, і закріплений кожухом з нержавіючої сталі або алюмінію, може значно зменшити випромінювання тепла в приміщення від системи випуску.

 

Мінімізація обмеження потоку вихлопних газів

Вільне проходження вихлопних газів через трубу є основою для мінімізації зворотного тиску випуску. Надмірне зворотний тиск вихлопу істотно впливає на потужність двигуна, його довговічність і споживання палива. Опір випуску відпрацьованих газів з циліндра викликає неповне згоряння палива і підвищення робочої температури. Основними конструктивними факторами, які можуть викликати зворотний тиск, є:

 

  • Занадто малий діаметр вихлопної труби

  • Довжина вихлопної труби занадто велика

  • Занадто велика кількість вигинів під гострим кутом у системі випуску

  • Опір глушителя занадто великий

  • При деяких критичних значеннях довжини стоячі хвилі можуть викликати високий зворотний тиск

 

Надмірного опору системи випуску можна уникнути шляхом вибору правильної конструкції. Для впевненості у відсутності проблем, пов'язаних з надмірним опором, домовтеся з дистриб'ютором фірми FG Wilson про перевірку Вашої конструкції.

 

Вплив діаметра труби, довжини і опору вигинів можна обчислити для гарантії того, що у Вашій системі відсутній надмірний зворотний тиск. Чим довша труба і чим більше вигинів вона має, тим більший діаметр труби потрібен. Величина зворотного тиску повинна обчислюватися на стадії установки для гарантії того, що вона буде перебувати в рекомендованих для двигуна межах.

 

Виміряйте довжину вихлопної труби, виходячи з Вашої схеми установки. Див. малюнок 6.4. Значення витрати вихлопних газів і значення меж зворотного тиску візьміть із таблиць технічних характеристик генераторного агрегату. Підставляючи значення опору глушителя й кількість вигинів, обчислите мінімальний діаметр труби. Це значення не повинно перевищувати рекомендованих меж зворотного тиску на вихлопі. Необхідно враховувати також погіршення характеристик і наростання нагару, яке може збільшити опір.

 

Опір вигинів є найбільш зручною величиною при обчисленні довжини еквівалентного прямої ділянки труби для кожного коліна й підсумовування її із загальною довжиною труби. Для вигинів і гнучких секцій еквівалентна довжина прямої ділянки труби обчислюється так:

 

  • Вигин 45 °: Довжина (фути) = 0.75 × Діаметр (дюйми)
  • Вигин 90 °: Довжина (фути) = 1.33 × Діаметр (дюйми)
  • Гнучкі секції: Довжина (фути) = 0.167 × Діаметр (дюйми)

 

Для вычисления величины обратного давления системы выпуска используется следующая формула:

Р = CLRQ2 ÷ D5

де:

Рвеличина зворотнього в дюймах ртутного стовпа

С =

0.00059 при витраті повітря від 100 до 400 куб. футів / хв для згоряння палива

0.00056 при витраті повітря від 400 до 700 куб. футів / хв для згоряння палива

0.00049 при витраті повітря від 700 до 2000 куб. футів / хв для згоряння палива

0.00044 при витраті повітря від 2000 до 5400 куб. футів / хв для згоряння палива

Lдовжина вихлопної труби у футах

Rщільність вихлопу в фунтах / куб.фут, R = 41,1 ÷ (Темп.вихлопа áF + 460 áF)

Qвитрата вихлопних газів в футах / хв*

Dвнутрішній діаметр вихлопної труби в дюймах

* ББереться з таблиці технічних характеристик двигуна

Дана формула справедлива в припущенні, що вихлопна труба виготовлена із сортової сталі або ковкого чавуну. Величина зворотного тиску залежить від чистоти поверхні труби і росте при збільшенні її шорсткості. Значення константи 41.1 засновано на масі повітря, необхідного для згоряння палива при номінальному навантаженні в умовах, обумовлених стандартом SAE. Про значеннях температури відпрацьованих газів і витрати повітря дивитеся таблицю технічних характеристик двигуна. Таблиці переведення в інші одиниці виміру наводяться в Глосарії.

Измерение длины выхлопной трубы

Малюнок 6.4 Вимірювання довжини вихлопної труби для знаходження величини зворотнього тиску