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发动机试验室的通风排烟技术应用机械工业第三设计研究院重庆康明斯发动机有限公司周一芳☆高学宁重庆通用工业集团公司周邦宁摘要 为了确定某 发动机试验室的通风排烟技术应用 机械工业第三设计研究院 重庆康明斯发动机有限公司 周一芳☆ 高学宁 重庆通用工业集团公司 周邦宁 摘要 为了确定某水冷式柴油发动机试验室的通风量，分析了其试验室热量的输入及输 出，并采用热平衡方程进行设计计算。 采用复合式排烟管道系统及 Ｙ 形双排管，起到对烟气的 稀释和降温作用，大大 提 高 了 试 验 室 的 防 燃 防 爆、应对和排除紧急故 障 的能力以及 安 全 可 靠 性。 关键词 通风 排烟 发动机试验室 热平衡 热负荷 Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｈａｕｓｔｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎｆｏｒａｎｅｎｇｉｎｅｔｅｓｔｉｎｇｒｏｏｍ ＢｙＺｈｏｕＹｉｆａｎｇ★ ，ＧａｏＸｕｅｎｉｎｇａｎｄＺｈｏｕＢａｎｇｎｉｎｇ Ｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｒａｔｅｆｏｒａｗａｔｅｒ－ｃｏｏｌｅｄｅｎｇｉｎｅｔｅｓｔｉｎｇｒｏｏｍ，ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｈｅａｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ ｉｎｐｕｔａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ，ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇｌｏａｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｂａｌａｎｃｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ． Ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄｅｘｈａｕｓｔｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｙ－ｓｈａｐｅｄ ｄｏｕｂｌｅｔｕｂｅ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ａｌｓｏ ｈｅｌｐ ｄｉｌｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇｔｈｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｓｍｏｋｅ，ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｔｓ ｓａｆｅｔｙ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ｅｘｈａｕｓｔ，ｅｎｇｉｎｅｔｅｓｔｃｅｌｌ，ｔｈｅｒｍａｌｂａｌａｎｃｅ，ｈｅａｔｉｎｇｌｏａｄ ★ ＣｈｉｎａＣＴＤＩＥｎｇｉｎｅａｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ 引言 在密闭狭小而热环境条件和空气品质又极其 恶劣的发动机试 验 室 内，通 常 采 用 机 械 式 全 新 风 的通风方式，以带 走 室 内 设 施 （试 验 发 动 机、测 功 机、排烟系统、灯光 及 服 务 器 件 等）产 生 的 对 流 和 辐射散热负荷，且 设 计 的 换 气 量 足 以 消 除 室 内 逸 入的燃料（油、气）和废 气（如 ＣＯ、丙 烯 醛 等）的 危 害。 确定通 风 热 负 荷 是 室 内 通 风 设 计 的 关 键 条 件，为此，必须 掌 握 试 验 台 （室 ）的 热 （能 ）量 平 衡 和热量分配。 ０ 发动机试验室内机械通风热负荷的确定 １ 发动机试验台的热平衡方程 为便于简化对发动机试验台的开式系统中的 能量输入和输出分析，采用一个包围该系统的假想 表面（即控制表面）的封闭体空间，作为分析对象。 图１ 显示 １ 台 １５０ｋＷ 水冷 却 车 用 多 缸 柴 油 发动机试验台上，发动机和水力测功机各自控制表 面（虚线所示）的热量输入、输出项目。 对试验发动机而言，其能量输入项为燃油燃烧 １．１ 图１ １５０ｋＷ 柴油机试验台的热量平衡示意图 ① ☆ 周一芳，女，１９７７ 年１ 月生，大学，学士，高级工程师 ４０００３９ 重庆市石桥铺 渝 州 路 １７ 号 机 械 工 业 第 三 设 计 研 究 院 （０２３Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｙｆｍ＿１１３＠１２６．ｃｏｍ 收稿日期：２０１２－０３－２０ 一次修回：２０１２－０５－２９ 二次修回：２０１３－０６－０６ 暖通空调 ＨＶ＆ＡＣ ２０１３ 年第４３ 卷第７ 期设计参考４２发热量（Ｈ１）、吸入４０ ℃ 空气带入的热量（Ｈ３ ）、冷却水进水（３２ ℃）；能量输出项为动力功率（Ｐｓ）、排 放的高温 烟 气 带 暖通空调 ＨＶ＆ＡＣ ２０１３ 年第４３ 卷第７ 期 设计参考 ４２ 发热量（Ｈ１）、吸入４０ ℃ 空气带入的热量（Ｈ３ ）、冷 却水进水（３２ ℃）；能量输出项为动力功率（Ｐｓ）、排 放的高温 烟 气 带 走 的 热 量 （Ｈ２ ）、冷 却 水 出 水 （５７ ℃）带走的热量（Ｑ１）、对流和辐射散热损失（Ｑ２）。 该柴油机入口空气为自吸式（室内），故其稳定 流热量平衡方程为 Ｈ１ ＝ Ｐｓ ＋ （Ｈ２ － Ｈ３）＋Ｑ１ ＋Ｑ２ （１） 发动机试验台的热平衡计算 １５０ｋＷ 水 冷 却 车 用 多 缸 柴 油 机 的 取 样 参 数 及计算见表１，２。 １．２ 表１ １５０ｋＷ 柴油机的热量平衡参数计算 表２ 热量平衡计算 参