集装箱发电机组箱体构成、表面处理和降噪布置

由于采用标准集装箱构成制造，具有模块化、集成化、占地面积小、土建施工量少、投资少、建设周期短、便于移动、运输方便，高效防雨防风沙、噪音低等特点，受到越来越多客户的青睐。在用电高峰期间，可以通过并网来实现当地市电的削峰，可以作为厂矿企业的后备电源，偏远无市电区域也可以作为常用电源。康明斯公司在本文主要介绍了集装箱式发电机组的研制开发过程，对设备整体构造进行布置规划，对箱体内部的进排风及通气散热进行理论计算并核对，对柴发噪声及振动进行削减控制，最后通过试验对发电机组的设计进行了验证，论证了布置的合理性及可行性。

      集装箱式柴油发电机组内部构成方案如图1、图2所示。详细由远置水箱、远置水箱、曲轴流风机、发电机、发电机、控制模块系统、作业室通风轴流风机和消声器系统等构造。

（1）该款集装箱发电机组通过中间的隔断一分为二，左侧为发电机组冷却系统室，内置2组远置水箱和1组冷却用主轴流风机；右侧为发电机组工作室，内部装配有发电机组及其控制面板装置。发电机的中冷气、发热缸套水通过管路穿过隔断后分别连接到远置水箱相应的气管水管处。发电机组作业室内发电机、发电机的热辐射、发电机的散热风等通过顶置的2组轴流风机来排掉。发电机组运转时，作业室内部的空气受热后会集聚在箱体顶部附近，轴流风机位置处的排风可形成对流，有助于加快工作室内设备的通风换气。

（2）集装箱箱体为20尺货柜标准尺寸，宽度和百叶窗尺寸如图3所示康明斯柴油发电机组各型号，长度和高度数据如图4所示。

      构成上采用标准集装箱框架制造，底侧梁选择加厚矩形管，四个角立柱选型Q345D低合金钢板折弯，瓦楞板选定B480耐候钢板等，以提高箱体的整体机械强度，箱体前后均可开门，方便用户对发电机、发电机、控制系统及冷却装置的平日维护与检修，箱体底部设有机油、防冻液收集系统，通过管路直接引入到箱体外部，预防污染环境内部环境，控制模块和输出开关柜在箱体同侧，方便用户平常操作。箱体符合国际集装箱安全公约的要求，能够办理箱证，整机成套好后可直接作为标准集装箱海运，大大节省运输成本。

     发电机组集装箱的钢构成应有很好的保护，除了使用的涂料达到高要求之外，较关键的是钢构成的表面处置（内外结构示例如图5、图6所示）。如果涂料装置没有很好的基础（表面消除），那么就会比预计的使用时限要短，发电机组集装箱的一般油漆布置为10年的使用年限。可能会因表面清除不到位而降低涂装的使用年限。实际经验表明，表面处理品质对涂层本身性能有着比其他因素更大的危害。一旦选用了合适的涂料系统，如果表面解决很差，涂层质量也会很差。只有良好的表面解决，涂覆的涂料才能发挥其效用。

      金属表面除锈措施：手工排除、机械解除、喷砂、喷丸解除、化学排除和火焰排除5种。

      手工消除主要用铲刀、钢丝刷、砂布和断钢锯条等工具，靠手工敲、铲、刮、刷、砂的手段来达到排除铁锈，这是漆工传统的除锈办法，也是较简便的策略，没有任何环境及施工条件限制，但因为效率及效果太差，只能适用小范围的除锈处置。

      机械除锈法详细是利用一些电动、风动工具来达到消除铁锈的目的。主用电动工具如电动刷、电动砂轮；风动工具如风动刷。电动刷和风动刷是利用特制圆形钢丝刷的转动，靠冲击和摩擦把铁锈或氧化皮排除干净，特别对表面铁锈，效果较好，但对较深锈斑很难除去。电动砂轮实际是手提砂轮机，可以在手中随意移动，利用砂轮的高速旋转除去铁锈，效果较好，特别对较深的锈斑，其作业效率高，施工品质也较好，操作方便，是一种较理想的除锈工具。但在操作中须注意，不要把金属表皮打穿。

      金属表面喷砂除锈工艺是利用对空气的压力危害功能，把所需金属粒度的喷砂工艺磨料通过喷枪，对金属零件锈蚀的表面进行喷砂除锈排除。这种喷砂除锈工艺不仅去锈块，还能对金属表面起到涂装、喷涂的效果，经过喷砂除锈工艺解决过的金属表面可达到干净、有一定粗糙度的表面要求，从而增强覆盖层与零件的结合力。

      化学清除法实际是酸洗除锈法，利用酸性溶液与金属氧化物（铁锈）发生化学反应，生成盐类，而脱离金属表面。常载的酸性溶液有：硫酸、盐酸、硝酸、磷酸。使用中将酸性溶液涂于金属铁锈部位让其慢慢与铁锈产生化学反应而去掉。铁锈去除后应用清水冲洗，并用弱碱溶液进行中和反应，再用清水冲洗后揩干、烘干，以防很快生锈康明斯发动机官网。对酸洗过的金属表面需要经粗糙解决或磷化解除，详细是增加金属表面与底漆的附着力。

      发电机组集装箱外壳制作一般采用喷砂解除和化学排查的办法，底座等钢组成件和厚板可以采用喷砂消除，房体上的薄板件则需要采用酸性磷化解决的工艺。

      在判断表面清除的程度时，深圳发电机出租公司要引用到很多的标准。在实际工作中经常会遇到的表面清除标准具体有：

      常用的是GB 8923-88和SSPC。GB 8923-88是我国的国家标准，ISO 8501则是现在普遍采用的国际标准，SIS 055900是世界上较早的危害也较大的标准。SSPC/NACE是美国操作的主要标准。中国的国家标准GB 8923等效采用于ISO 8501-1：1988。

      ISO 8501-1：1988将未涂装过的钢材表面原始程度按氧化皮覆盖程度和锈蚀程度分为4个等级，分别以A、B、C、D表示，并有相应的照片对照。

● 氧化皮已因为锈蚀而剥落或者可以刮除，但在正常视力观察下仅见到少量点蚀的钢材表面；

      钢材表面除锈后的品质等级分St2，St3，Sal，Sa2，Sa2.5等5个除锈等级：

      发电机组集装箱装置要求的钢结构冲砂等级一定要达到Sa2.5。

      粗糙度的测量工具详细是指针式测定仪和压膜式测量仪。指针式测量仪对于现场检测非常方便，使用也很大概。压膜式检测仪测定的速度较慢，不适合打砂现场的随时检测，但是测得的结果可以保留存档。除此之外，还可以直接对照标准样板进行目视测定。当用检测仪器对打砂粗糙度进行测定时，应在板面上均匀地选购检测位置，对不同部位的粗糙度进行检测，并针对不一样的结果将打砂装备作出适当的调整。

      要达到Sa2.5级打砂标准，打砂密度一般要达到95％以上。打砂密度的通常测量策略为目视法中国发电机组十大厂家，可通过带有刻度的放大镜进行观察。

      集装箱式柴油发电机组采用远置散热器，冷却装置与发电机组不在同一个室内，箱体内部通过隔断隔成冷却装置室与发电机组工作室。在作业室内，不需要考虑冷却系统的冷却风量，采用远置散热器后能明显降低发电机组作业室内的进排风量，作业室内没有发电机机带的风扇，取而代之的是设置轴流风机强制通风散热，引导作业室内空气流动的方向。一般状况下，轴流风机设计在发电机自由端顶部位置处，内部空气流动遵循轴向通风原则，在发电机空气滤芯进风口处附近设置单独的辅助进风百叶，保证箱体外部的冷空气进入箱体后能够直接被吸到空滤器中，防止箱体内部温升对进气温度的危害。

      发电机组作业室内的热源详细具体是发电机和发电机两大部件工作时对外的表面热辐射。计算通气量时还需要考虑柴油发电机的燃烧做功需要的空气量。根据公式：

?T——发电机组工作室内允许的温升，℃，发电机组上电气设备的元器件较高耐温为65℃，集装箱式康明斯发电机组的布置环境温度为50℃，则箱体内部的较大温升?T=65-50=15℃，为保留规划余量，较大温升?T取13℃。

      查阅柴油发电机及发电机的性能参数单，额定工况下柴油发电机表面热辐射量为117kW，发电机为51kW，则H?+H2=127+51=168kW。额定工况下发电机空滤器的进气流量Q?=5695kg/h=73m3/min

      发电机组作业室内设置两组通气散热用轴流风机，强制换气，进而保证作业室内温度不至于偏高。轴流风机直接从发电机组接线铜排上取电。

      综上所述轴流风机的选取满足理论计算设计要求。

      发电机组冷却装置室内的远置散热器安装处为防雨百叶窗+不锈钢防虫网构成，主轴流风机运转时水箱室内部形成局部负压，外部的冷空气通过百叶窗经过散热器管带后进入箱体内部，在曲轴流风机的用途力下从箱顶排出。进风和排风装置分别如图7、图8所示。

（1）主轴流风机数据：37kW/50Hz/AC380V，额定风量100000m3/h，静压185Pa。从发电机组接线）防雨百叶窗+不锈钢防虫网的风阻为100Pa。

（4）主轴流风机静压均大于冷却系统室的进排风的风阻并且有一定的余量，风机可以正常克服进排风阻力，保证水箱室内的通气量，满足发电机组散热装置冷却要求。

      此种组成冷却装置，箱体外部的冷空气直接进入散热器表面，避免了发电机和发电机热辐射带来箱体内部温升的影响，冷却效率大大提高，能够适应发热环境。

      柴油发电机组的噪声具体有排气噪声、进气噪声、排烟噪声、机械噪声和燃烧噪声等。

（1）排气噪音是发电机组噪音中能量较大，成分较多的部分。为解决排烟噪声对发电机组的影响，发电机组选择有效能住宅式消声器，消声器后的排烟尾管设置为竖直朝天，将排气噪音对发电机组的影响降低到较低。

（2）降噪排除应从吸声材料和外部隔绝两方面入手。进气噪声、机械噪音和燃烧噪音属于发电机组箱体内部的噪声，需要选定合适的材料和组成来减轻此部分噪音。箱体内部在选购吸声材料时，应能满足有利于减少声波频谱中峰值。

（3）频段的噪音，因为声能量主要集中在几个峰值频率，噪声峰值减轻了，总的噪声辐射就可明显减小。

      查阅柴油发电机的性能数据单，康明斯柴油发电机的噪声频谱具体集中在500-4000Hz范围内，为此选购的吸声材料应该在此频段有较高的吸声系数，综合以上因素，箱体内部的吸声材料购买为体积密度为36kg/m3的无碱超细玻璃棉，其吸声系数如表1所示。

（5）发电机组工作室的进气处降噪结构详细由防水百页窗+降噪百叶组成，两者之间加装304不锈钢防虫网，避免发电机组运转时吸入箱体内部小虫子和杂物，降噪百页使用冲孔板折弯成型，中间填充使用无纺布包裹的超细玻璃棉。其构造如图10所示。

      集装箱式柴油发电机组内部具体的震动源是柴油发电机和发电机，为防止将两者的振动传递到集装箱发电机组外部，在柴油发电机、发电机和发电机组公共底座连接处装配橡胶减震器，在发电机组公共底座与箱体的花纹地板之间安装橡胶减振板，双重减振，另外箱体内部的排气管路、远置散热器的中冷管路及水管等中间操作膨胀节弹性相连，有效减小箱体内部的振动向箱体外部传递。

      集装箱式柴油发电机构造套好后，根据产品开发要求，对方舱电站进行热平衡及噪声测试试验。

（1）试验状态，发电机组满负载运行，所有门体关闭，风机调到自动状态，环境温度34℃，连续运转2h，发电机组水温稳定在88℃。

（2）分别测量方舱电站周围1m处和7m处噪音。发电机组工作室1m处噪音平均85dB（A）左右，7m处噪音75dB（A）左右。

      发电机组冷却系统室周围噪音太高，具体因由是曲轴流风机噪音在102dB（A）左右，进风结构是防雨百叶窗+不锈钢防虫网，发电机组冷却装置室的进排风未经过消声降噪消除，主轴流风机的噪声传递到箱体外部。

      受发电机组冷却装置室内部尺寸限制，进排风处不良做消声降噪解除，改良规划是在箱体外部的进排风处加装可拆卸式消声降噪百叶。降噪百页在运输流程中需要拆除下来，发电机组运输到达用户现场时再安装上。

发电机组冷却系统室1m处噪声平均85dB（A）左右，7m处噪声75dB（A）左右。达到预期的效果，满足布置要求。 

的应用范围广泛，通信行业、金融部门、医院学校以及大型参数中心等都离不开集装箱式康明斯发电机组标准集装箱式柴油发电机组可以在不占用建筑面积的前提下置于户外，又能防雨防晒，能快速实现供电的机动性，可靠安全的提供应急电源。对比于普通的开式发电机组而言其具有低噪声、方便制造、运输、保养、保养等目的。集装箱式康明斯发电机组已在市场上经过小批量验证，市场反馈良好。冷却系统运行可靠，发电机组维保维护方便，能够在发烫环境下连续工作，运输方便，可办理箱证作为20尺标准货柜发运。目前市场上对于大功率静音型发电机组需求量越来越多，尤其是东南亚、中东、北非及南美地区等，该款集装箱式柴油发电机组是市场上为数不多的能将1000千瓦（PRP容量）发电机组集成在20尺集装箱内的产品，有很强的市场竞争力，具有良好的经济与社会效益。 ----------------