Глушитель и газоход дизельного генератора: типы, дБА, противодавление

Глушитель выпуска идёт в спецификации отдельной позицией и подбирается под объект, как и газоход. Цифры затухания и предел сопротивления берут из документации на изделие и на двигатель: общей нормы для них нет.

Типы глушителей ДГУ: конструкция, материал, компоновка

Руководство Cummins T-030 делит изделия на камерные и спиральные. Камерные можно сделать эффективнее по затуханию, спиральные компактнее. Корпус бывает из холоднокатаной или нержавеющей стали: холоднокатаная дешевле и сильнее подвержена коррозии. При установке в помещении под тепловой изоляцией выигрыш нержавейки T-030 считает небольшим.

Каталог глушителей Cummins A042J643 для приводных двигателей пожарных насосов показывает заводской набор: корпус из алюминированной стали в базе, нержавеющая сталь 304 или 316 по заказу, фланцы по шаблону ANSI.

По расположению патрубков T-030 называет три схемы:

1. Вход и выход с торцов - самая распространённая.
2. Боковой вход, выход с торца - уменьшает требуемую высоту помещения.
3. Двойной боковой вход с выходом с торца - для V-образных двигателей, снимает выпускную гребёнку.

Габарит растёт вместе с классом. По таблицам этого каталога при входе 6 дюймов промышленное изделие имеет корпус 12 дюймов и длину 42 дюйма, критическое - 16 дюймов и 73 дюйма. Это примерно 1,07 и 1,85 м: место закладывают в проект заранее.

Сколько децибел снимает глушитель каждого класса?

Цифры берут из паспортов и каталогов производителей, нормой они не являются. Спецификация Kohler G6-39 задаёт четыре класса и привязывает их к фоновому шуму площадки. Руководство Cummins T-030 даёт типовое затухание по трём классам.

Каталог Cummins A042J643 по тем же классам даёт 14-20, 19-25 и 25-35 дБА, искрогасящие исполнения - 12-20, 18-25 и 25-35. Cummins помечает значения как типовые: фактическое затухание зависит от частоты вращения двигателя и других факторов. Нормы для сравнения - в материале про уровень шума дизельного генератора.

Как подобрать глушитель под нужное снижение шума?

Kohler задаёт порядок прямо: класс выбирают по требуемой степени снижения шума выхлопа, затем складывают противодавление глушителя и труб и сверяют сумму с допуском из листа данных установки. Превышать этот допуск запрещено.

Рабочая последовательность на объекте:

1. Возьмите норматив для нормируемой точки и время суток.
2. Выпишите паспортный уровень установки и расстояние, к которому он отнесён.
3. Посчитайте требуемое снижение в точке и выберите класс по таблице выше.
4. Запросите у изготовителя кривую затухания и потерю давления на рабочем расходе газов.
5. Проверьте сумму потерь по всему тракту до заказа изделия.

T-030 делает оговорку: при механическом шуме существенно выше выхлопного класс повыше уровень на площадке не изменит. Эту часть задачи решает корпус установки, сравнение исполнений - в статье про кожух и открытое исполнение.

Чем грозит превышение допустимого противодавления?

Допуск берут из листа технических данных на конкретную модель, общей нормы здесь нет. Лист D-6570 на дизельную Cummins C200D2R с двигателем QSB7-G5 даёт расход отработавших газов 35,8 м3/мин, температуру газов 561 °C и предел противодавления 10,2 кПа. Лист D-6572 на C300D2R с QSL9-G5: 65,2 м3/мин, 580 °C и те же 10,2 кПа. Руководство на стационарные электроагрегаты ЯМЗ АД150С-Т400-1Р и АД200С-Т400-1Р разрешает удлинять выхлопные трубы приваркой, если сопротивление выхлопу остаётся не более 500 мм вод. ст. (4905 Па).

T-030 требует оценить противодавление расчётом до окончательной компоновки тракта и замерить его на выпуске под полной нагрузкой до ввода установки в работу. Перебор отнимает мощность и ресурс двигателя, поднимает температуру газов и ведёт к дымлению. Глушить выпуск ради тишины в обход этого предела нельзя.

РЭ ЯМЗ разрешает собрать трубы и глушители по собственной схеме при одном условии: обеспечены нормы по шумоглушению, пожаробезопасность и допустимое сопротивление выпускного тракта. Паспортные цифры по двигателям собраны в материале про выбор двигателя ДГУ.

Как считают потери в газоходе: диаметр, длина, отводы

Счёт идёт по элементам. Площадь входного сечения глушителя берут из таблицы 18 T-030: для 6 дюймов это 0,196 фт2. Расход газов делят на площадь, по полученной скорости с графика изготовителя снимают потерю на изделии. Фитинги переводят в эквивалентную длину трубы.

Эквивалентная длина дана в метрах по таблицам 19 и 20 T-030. Один тройник на 200 мм по потерям равен 12,2 м прямой трубы.

Диаметр решает больше длины. В примере T-030 при расходе 2715 куб. футов в минуту труба 125 мм теряет около 0,34 дюйма вод. ст. на фут, труба 150 мм - около 0,138. В пересчёте это примерно 28 и 11,5 мм вод. ст. на метр: шаг по диаметру убирает порядка 60 % потерь. Трубу уже выпускного патрубка двигателя ставить запрещено. Излишне широкая труба тоже вредит: сильнее корродирует от конденсата и роняет скорость газа на выбросе.

Искрогаситель: что это за изделие и когда он нужен?

ГОСТ Р 53323-2009 утверждён приказом Росстандарта N 99-ст от 18 февраля 2009 года, в карточке Росстандарта статус «Действует», замены нет. Пункт 1.3 относит требования к конструированию, изготовлению и сертификационным испытаниям изделий. Пункт 3.2 определяет искрогаситель сухого типа как устройство на выхлопных коллекторах силовых агрегатов, которое улавливает и тушит искры в продуктах горения. Пункт 4.4 делит изделия на динамические, где искры отделяют силы тяжести и инерции, и фильтрационные с пористыми перегородками.

Что стандарт требует от изделия:

• п. 5.14 - диаметр пламегасящего элемента не более 50 % критического;
• п. 5.11 - доступ для внутреннего осмотра и замены элемента;
• п. 5.15 - фиксированное крепление с учётом вибрационных нагрузок;
• п. 5.6 - для отрицательных температур исключено замерзание воды в каналах;
• п. 5.17 - температура корпуса в горючей среде минимум на 20 % ниже температуры самовоспламенения;
• пп. 5.4 и 5.16 - паспорт и руководство с условиями применения по давлению и температуре.

В каталоге Cummins искрогашение совмещено с глушением шума: твёрдые частицы отделяет центробежная сила, осадок собирается в люках очистки. Люки вскрывают по регламенту технического обслуживания. РЭ ЯМЗ рекомендует ставить глушители шума и требует, чтобы они частично задерживали несгоревшие топливо и масло. Там, где искрогаситель требуют проект и правила объекта, подменять его обычным глушителем запрещено.

Крепление, тепловое расширение и изоляция глушителя

Вес изделия и труб несут изолированные негорючие подвесы или опоры. Нагрузку на выпускной патрубок двигателя не передают: под угрозой коллектор и ресурс турбокомпрессора. Гибкая вставка компенсирует подвижность рамы на виброопорах, её длина по T-030 от 610 мм на амортизаторах и от 457 мм при болтах в пол. Использовать вставку как колено или как способ совместить плохо выставленные трубы T-030 прямо запрещает.

Компенсаторы ставят на длинных прямых участках и в каждой точке смены направления. Изделие размещают возможно ближе к двигателю: быстрый прогрев снижает коррозию от конденсата и улучшает затухание.

ГК ТСС собирает тракт из гибких переходников, металлорукавов, стальных труб и глушителей разных модификаций; термоизоляция глушителя и прочих компонентов удерживает тепловой режим помещения. РЭ ЯМЗ требует закрывать теплоизоляцией участки трубопровода внутри помещения с учётом нагрева до +500 °C. Снимать изоляцию с горячих участков запрещено. Компенсаторы, выпускные коллекторы и корпуса турбокомпрессоров без водяного охлаждения не изолируют никогда.

Накопитель конденсата с пробкой ставят там, где труба уходит вверх; он бывает встроен в глушитель. По T-030 трубу ведут не ближе 230 мм от сгораемых конструкций, проход через сгораемую стену или перекрытие делают через гильзу. Газы обязаны уходить за пределы помещения: это требуют и T-030, и РЭ ЯМЗ. Работы ведут на остывшем тракте и силами аттестованного персонала: на работающем агрегате коллектор и труба нагреваются до +500 °C. Вентиляция машинного зала разобрана в статье про выхлоп и вентиляцию ДГУ.

Частые ошибки при подборе глушителя и газохода

1. Класс выбран по наличию на складе, без расчёта требуемого снижения в нормируемой точке.
2. Потери посчитаны только по трубам. В примере T-030 на глушитель пришлось 21,5 из 27,1 дюйма вод. ст.
3. Диаметр газохода меньше выпускного патрубка двигателя.
4. Отводы и тройники не переведены в эквивалентную длину, итог занижен.
5. Гибкая вставка согнута, чтобы свести несовпадающие трубы.
6. Искрогаситель выброшен из поставки там, где его требует проект.
7. Люки очистки искрогасителя ни разу не вскрыты за межсервисный интервал.
8. Критический класс куплен при механическом шуме выше выхлопного: уровень на площадке не сдвинулся.

Лист проверки выпускного тракта перед пуском

1. Лист технических данных: расход газов, температура отработавших газов, предел противодавления.
2. Требуемое снижение шума в нормируемой точке и выбранный класс изделия.
3. Расчёт потерь по элементам: глушитель, гибкая вставка, трубы, отводы, тройники.
4. Диаметр не меньше патрубка двигателя, число поворотов минимально.
5. Паспорт и руководство на глушитель и искрогаситель, соответствие ГОСТ Р 53323-2009.
6. Подвесы и опоры приняты, нагрузка на патрубок двигателя исключена.
7. Компенсаторы на прямых участках и на каждом повороте.
8. Изоляция на трубах и корпусе; компенсатор, коллектор и турбина без водяного охлаждения открыты.
9. Накопители конденсата с дренажом, слив внесён в регламент ТО.
10. Замер противодавления под полной нагрузкой до ввода в работу.

Подберём глушитель и газоход под паспортный допуск двигателя и смонтируем своими бригадами - смотрите монтаж ДГУ и готовые исполнения на странице ДГУ 200 кВт.