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コンテナ型発電機: 冷却、ラジエーターのサイズ設定、および熱遮断ガイド

テストベンチでは問題なく動作する 20 フィートのコンテナ化された発電機でも、現場で 80% の負荷がかかると冷却水の温度が高くなるとトリップする可能性があります。エンジンを保護するエンクロージャもラジエーターの能力を低下させます。ルーバー付きの吸気口、90 度に曲がったダクト 1 つ、熱気の再循環排出だけで、多くの場合、100 Pa の抵抗を追加し、冷却パッケージのサイズに合わせた空気の流れを 10% 削減するのに十分です。
コンテナ化された発電セットの定義: 標準 ISO コンテナ内に取り付けられた完全な発電セット (エンジン、オルタネーター、コントロール パネル、燃料タンク、排気システム、冷却システム)。そのため、発電所全体を 1 つの耐候性で防音性のあるユニットとして出荷、設置、運転できます。

通常、冷却は最後に指定されたシステムであり、現場で最初に故障するシステムです。ラジエーターは、サイトが提供するどのような周囲環境であっても、ISO エンベロープ内に残っているあらゆるスペースで動作する必要があります。

600~700kW 全負荷時の 1 MWe 設定からの冷却材の熱遮断
125Pa エンクロージャの空気経路の一般的な最大外部静電気抵抗
65-75dB(A) 減衰コンテナから7mの距離での音圧

コンテナ化された発電機は気流を保護のために利用します

コンテナ化された発電機は、オープンスキッド セットが享受できる冷却空気の流れのおよそ 15 ~ 30 パーセントを犠牲にし、その 1 つの取引がその後のラジエーターのあらゆる決定を左右します。

耐候性とは、ルーバー、メッシュ、ダクトを指します。ノイズの減衰とは、バッフルとスプリッターパスを意味します。可搬性とは、20 フィート ユニットの固定設置面積が約 6 m x 2.4 m x 2.6 m であることを意味します。各制約は冷却空気の経路に直接配置されます。

オープンスキッドセットと比較して、エンクロージャの要件によって冷却設計がどのように変化するか。
設計要素 オープンスキッドセット コンテナ化された発電機
空気の通り道 四方に開く ルーバー、メッシュ、ダクトは 75 ~ 150 Pa を追加します
7mでの騒音レベル 85~95dB(A) 65 ~ 80 dB(A) (減衰あり)
デザインアンビエント 40 °C (標準) 熱帯および砂漠プロジェクトでは 40 ~ 50 °C
冷却クリアランス 四辺1m以上 容器内600~800mm
1台あたりの容量 スキッドによる制限 20 フィートで 500 ~ 1,250 kVA、40 フィートで最大 2,500 kVA
経験則: エンクロージャへの空気の流れが 20% 失われるごとに、コアの面面積が 20 ~ 25% 増加します。または、最大周囲温度が低い場合は同じ容量が必要になります。

コンテナが遮断しなければならない熱の量

ディーゼルコンテナ化発電機の燃料エネルギーのおよそ 4 分の 1 が冷却剤を通って排出され、その 4 分の 1 がラジエーターが制御する唯一の部分です。

約 40% の効率で稼働する 1 MWe のセットの場合、燃料入力は 2,500 kW の熱エネルギーに近くなります。電気は約 1,000 kW を消費し、排気は 700 ~ 750 kW を運び、ジャケット水とアフタークーラー回路は 600 ~ 700 kW をラジエーターに送ります。残りは容器の外板からの放射と対流によって残ります。

電気出力 40%
排熱 30%
冷却水回路 25%
放射線 5%
定格負荷時の 1 MWe ディーゼル発電セットの一般的なエネルギー バランス。冷却剤の一部のみがラジエーターコアを通過します。

この出力での冷却材の流れは通常、毎分 900 ~ 1,200 リットルであり、炉心は定格負荷時に冷却材から 5 ~ 8 °C を引き出す必要があります。マージンが薄いため、10 パーセントのエアフロー不足は上部タンクで 1 ~ 2 °C として現れます。これは、多くの場合、45 °C で 100 パーセントの負荷を保持する場合と、85 パーセントまで負荷を下げる場合との差になります。

銘板に印刷されている kVA の数値ではなく、現場の最大周囲温度での冷却材の熱遮断に基づいてコアのサイズを決定します。

ISO フットプリント内のラジエーターのサイズとエアフローのルール

ルーバーから前方ではなくファンから後方に空気経路を設計し、コアを選択する前に外部静電気抵抗の合計を制限します。

  1. 最大周囲温度での熱遮断から開始します。 40 °C で定格 1,250 kVA のセットは、50 °C で 1,000 kVA に近く動作するため、ラジエーターのサイズはより高温の数値に合わせて設定する必要があります。
  2. ファンカーブを尊重します。ほとんどのパッケージャーは、エンクロージャの外部制限限界を 125 Pa (0.5 in H2O) 付近に設定しており、それを超えると、コア領域が補償できるよりも早く空気流が低下します。
  3. すべての制限を合計します。吸気ルーバーは 15 ~ 30 Pa、砂トラップとメッシュは 25 ~ 50 Pa、90 度ベンドは 10 ~ 20 Pa、排出ルーバーはさらに 15 ~ 30 Pa かかります。
  4. ルーバーにはラジエーターの面面積の 1.2 ~ 1.5 倍を与え、少なくとも 60 パーセントの自由面積を確保します。
  5. 吸気と排気を分離します。熱気を再循環すると、吸気温度が 5 ~ 10 °C 上昇する可能性があります。これは、サイトをより暑い気候に移動するのと同じです。
  6. コア単体ではなく、ファンをシステムに合わせてください。ブレードの直径、ピッチ角、およびチップクリアランスは、気流がエンクロージャ内で存続するかどうかを決定します。
現場チェック: ベーン風速計をコア面全体に当てます。設計面速度の 80% 未満ということは、ラジエーターではなくエンクロージャーがボトルネックであることを意味します。

音響減衰によって冷却マージンがどの程度犠牲になるか

7 m でコンテナを 75 dB(A) から 65 dB(A) に締め付けると、通常、利用可能なエアフローの 15 ~ 30 パーセントが消費され、その損失はコア面積、ファン圧力、またはその両方で補う必要があります。

減衰はバッフルとスプリッターパスに空気を強制的に通すことで機能し、ファンが最も弱い場所に正確に抵抗を加えます。冷却パッケージは、コアの列を増やす、大型のファンをよりゆっくり回転させる、またはラジエーターを完全にコンテナの外に移動するという 3 つの方法のいずれかでペナルティを吸収します。

75dB(A)コンテナ

  • ルーブル美術館の空き領域は約 60 パーセント
  • 吐出速度 8~10m/秒
  • 標準コアフェース面積
  • 周囲温度 45 °C 未満では出力低下なし

65dB(A)容器

  • ルーヴル美術館の無料エリア 45 ~ 55 パーセント
  • 吐出速度 5~6m/秒
  • コアフェイス面積が 20 ~ 30% 拡大
  • 45 °C では 5 ~ 10 パーセントの低下が予想されます

専用のサイレントジェネレーターラジエーターは、より広いフィン間隔、より厚いコア、より高い静的ファンを使用するため、音響経路が熱制限にならないようにします。減衰とエアフローのトレードオフについては、このガイドで詳しく説明します。 サイレントジェネレーターラジエーターの設計とメンテナンス .

Silent Generator Radiators Manufacturers サイレントジェネレーターラジエーターメーカー サイレント発電機エンクロージャ ラジエーターは、防音発電機セット用に設計された統合冷却ソリューションです。これらのラジエーターは、最適なエンジン温度を維持します。 製品を見る→
音響仕様と冷却仕様は二度決定されます。まず dB(A) 目標を修正してから、バッフルを通過するエアフローに合わせてコアのサイズを決定します。

周囲温度と高度: ディレーティング数値

ISO 8528 の基準条件は 25 °C、100 kPa、相対湿度 30% であり、これらの数値を超えるごとに 1 度および 100 メートルごとに、エンジン出力とラジエーター容量の両方が低下します。

コンテナ化された発電機の冷却と通常のエンジニアリング応答に対する一般的なディレーティングの影響。
状態 一般的なディレート エンジニアリング対応
周囲温度が 40 °C 以上 1 °C あたり出力の 0.5 ~ 1 パーセント コアフェイス面積が 10 ~ 20% 増加し、静的ファンが増加
高度、ターボチャージャー付き 100mあたり約1% 空気密度を下げたときのファン曲線を再確認します。
高度、自然吸気 100mあたり約3% リモートラジエーターまたはそれより低い連続定格
標高2,000mの現場 大気密度は海面の約 80% コアフェイス面積が 20 ~ 25% 増加
砂と埃 フィンの汚れによる容量の 5 ~ 15% の損失 粗いフィンピッチと取り外し可能な吸気スクリーン

コンテナ化された発電機は高度によって 2 つのペナルティが課せられます。エンジンは燃焼用空気質量を失い、ファンは同じコア内を移動する空気質量を減らします。特大の冷却コアは、まさにこの熱と薄い空気の組み合わせに対応するために存在します。

Desert High-Temperature Generator Radiators Manufacturers 砂漠高温発電機ラジエーター メーカー 極度の熱に耐えるように設計されたこれらのラジエーターは、大型コア、大容量ファン、特殊な耐熱コーティングを備えています。安定したエンジン温度を維持します。 製品を見る→
高度 2,000 メートルでは、空気密度は海面の約 80% になります。海岸では快適だった冷却効果は、同じ気温でも山では約 20% 不足します。

オンボードラジエーター、リモートラジエーターまたは熱交換器

ISO エンベロープに十分なコアを保持できない場合は、ルーバーを通して空気をさらに絞り出すのではなく、熱遮断器をコンテナの外側に移動します。

オンボードラジエーター

コストは最も低く、配管は最短ですが、コンテナの体積を消費し、ルーバーのない領域に完全に依存します。周囲温度 40 °C までの 20 ~ 1,250 kVA ユニットに最適です。

リモートラジエーター

熱とファンの騒音を筐体から遠ざけ、設置面積を解放します。ダクト、より長い冷却液の流量、拡張容量、および凍結防止が必要です。

熱交換器

ファンの電力を使わずに冷却水の熱を二次水または海水ループに放出します。 2 番目の回路、原水の水質管理、汚れ許容量を追加します。

リモートラジエーターの配管ルールは、述べるのは簡単ですが、破るのは簡単です。冷却剤の速度を毎秒 1.5 ~ 2.5 m に保ち、静水頭と膨張を考慮し、エアロックによって循環が滞らないように最高点を通気します。

Remote Type Generator Radiators Manufacturers 遠隔型発電機ラジエーターメーカー リモートラジエーターs are designed to be installed away from the generator set, connected via coolant piping, to allow flexible installation in constrained or acoustically ... 製品を見る→
リモートラジエーターは、より大きなラジエーターではありません。これは、同じ熱の遮断を空気の通り道がコンテナの壁と衝突しない場所に再配置したものです。

コンテナ化された艦隊の交換用ラジエーターの指定

交換用ラジエーターは 7 つのデータ ポイントが一致する場合にのみ交換可能であり、物理的な適合性はそのうちの 1 つにすぎません。

  • コア寸法: 幅、高さ、奥行きはユニット上で測定され、カタログページから抜粋されたものではありません。
  • コア構造: 列、チューブ タイプ、フィン ピッチ (インチあたりのフィン数)、およびチューブ アンド フィンまたはプレート アンド フィン設計
  • 規定の冷媒流量と温度差での熱遮断
  • クーラント接続径、位置、ねじ種類
  • ファン直径、羽根数、ピッチ角、駆動比
  • 取り付けフランジの穴パターンと防振ポイント
  • 現場環境に合わせた表面塗装仕様

コーティングとクーラントには耐用年数があります。沿岸および海上コンテナには通常、1,000 時間の塩水噴霧試験で検証された C5-M グレードのシステムが必要ですが、冷却剤は 40 ~ 60 パーセントのグリコール混合物内に留まり、500 運転時間ごとに抑制剤レベルがチェックされる必要があります。江蘇濰創ラジエーター製造有限公司、商号 濰荘ラジエーター 、これらすべての取り付けおよびコーティング形式にわたる、OEM ライン、エンド ユーザー、交換プロジェクト向けの発電機ラジエーターを構築します。

適合する相互参照ラジエーターは、冷却するラジエーターと同じではありません。ボルト パターンを受け入れる前に、現場の周囲環境での熱遮断データを問い合わせてください。

よくある質問

コンテナ化された発電機の冷却に関する論争のほとんどは、エアフロー、周囲定格、交換の互換性という 3 つの質問でカバーされます。

1 MVA コンテナ化発電機にはどのくらいの風量が必要ですか?

ラジエーター全体の気温が 20 ~ 25 °C 上昇することに基づいて、定格負荷でコアを通る毎分約 1,200 ~ 1,800 立方メートルを計画します。ファンが実際にその数値を実現できるように、エンクロージャ全体の制限は約 125 Pa 未満に抑える必要があります。

コンテナ化された発電機は周囲温度 50 °C で動作できますか?

指定されている場合のみ。 40 °C 向けに設計されたセットでは、通常、50 °C で全負荷を維持するには、コアのフェイス面積が 10 ~ 25 パーセント多くなり、より高い静的ファンまたはリモート ラジエーターが必要になります。また、多くのビルドでは連続定格も 10 ~ 15 パーセント低下します。

非 OEM ラジエーターはコンテナ化された発電機ラジエーターを置き換えることができますか?

はい、コアの寸法、指定された温度差での熱遮断、ファンの曲線、接続、および取り付けパターンがすべて一致する場合に可能です。寸法準拠だけでは冷却性能が保証されないため、現場の周囲環境での熱遮断データを要求してください。

コンテナ化された発電機は kVA で販売され、冷却によって判断されます。気温 45 °C の午後と埃の多い季節を通してオンライン状態を維持するユニットは、現場条件での熱遮断に基づいて冷却パッケージのサイズが決定され、空気経路が想定ではなく測定されたものです。

最も暑い日、最も高い高度、そしてこのセットがこれまで見た中で最も汚れたルーバーに合わせたサイズ。その後はすべてメンテナンスです。