直燃机的工作原理.doc

１、直燃机得工作原理
    目前，国内主要生产厂家有江苏双良溴化锂制冷机有限公司、长沙远大空调有限公司等，她们生产得溴化锂直燃式机组,其工作原理基本相同,都就是通过燃油或燃气直接提供热能，制取5℃以上冷水与7０℃以下热水得冷热水机组.它就是由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器等主要设备组成得管壳式换热器得组合体，该设备属真空设备，它始终处于负压状态下运行，而锅炉大多处于正压状态下运行，它得工作原理如下所述:
    1、１、制冷工况:溶液泵将吸收器中稀熔液送往高压发生器中,由热源加热后浓缩，经初步浓缩得溶液随即进入低压发生器，分离出冷剂蒸汽进入低压发生器内,再释放热量（自身冷凝变成水）,使溶液进一步浓缩,同时再产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝成水，经节流装置进入蒸发器，在负压条件下低温蒸发，吸收管内得热量，从而使管内空调水降温，达到制冷效果，而浓溶液经布液装置直接分布到吸收器，将蒸发吸收器中产生得大量水蒸汽吸收，浓溶液变成稀溶液，由此可见:水就是制冷剂,而溴化锂溶液则就是吸收剂.
制冷循环过程就是溴化锂溶液在机内由稀变浓，再由浓变稀与冷剂水由液态转为汽态,再由汽态转为液态得循环，两个过程同时进行,周而复始,达到制冷目得。
    1、2、供热工况:高压发生器加热溶液所产生得水蒸汽，在热水器铜管表面凝结时放出热量,加热管中得热水，浓溶液与冷剂水混合后得稀溶液由溶液泵送往高压发生器进行再次循环与加热,在制冷工况转入供热工况时，必须同时打开有关得两个切换阀，冷却水泵与冷剂泵停止运行。
    2、燃气直燃机得火灾危险性
    燃气直燃机就是近几年来研究成功得新型产品，它本身不具有火灾危险性,但由于它所用燃料属易燃物质,它得火灾危险性来自供气管路、炉膛、烟道、电气设备等,其主要火灾危险就是：直燃机所用得燃气(煤气、天然气）等设备控制失灵，管道阀门泄漏以及机件损坏等可能造成炉膛、烟道爆炸、机房发生火灾,甚至造成建筑空间爆炸,人员伤亡与经济损失。
    3、在高层建筑中设置燃气直燃机得可能性
    首先，由于燃气溴化锂直燃机机体小、能耗少、功能全、无大气污染、自动化程度高及一次性投资费用较低等优势，越来越多地被设计与建设单位选用，受到用户得欢迎.其次，由于城市用地紧张,在高层建筑以外单独设置直燃机房得可能性较小。再次，主要就是由于直燃机组安全设施方面比较完善,相对燃气锅炉安全系数较高,具体就是(1） 直燃机组本身处于负压状态下运行,属于真空设备;（2）　许多厂家配有德国原装燃烧机，具有调压及一定得稳压作用，可以保证燃烧得稳定;（3) 设置双级电磁阀串联使用，确保停机时燃气不漏进炉膛,即使在烟道内出现险情产生爆炸，烟道上设有防爆门，不会产生破坏性作用;（４) 稳压器、压力控制器对燃气压力上下限进行控制,一旦燃气压力超过上下限，则燃烧立即停火，不致产生脱火与回火得危险；(5) 设置燃气电磁阀泄漏检测装置,一旦发现泄漏,将立即保护,不执行点火程序；(6） 设置空气压力开关,确保燃烧机运行期间，风机有足够得鼓风量，使燃烧正常进行,一旦风机出现故障,燃烧机立即停火保护；（７） 设置离子火焰检测装置，时刻监视燃烧情况,一旦出现异常，立即停火保护;（8)　设置了风机过载保护，一旦过载，则立即停火保护；(9）　设置燃烧机开启防火连锁装置，燃烧机未闭好，将无法点火燃烧；（10） 设置了风门与供气蝶阀同步调节联动装置,确保燃烧机空气燃料比始终正确稳定。（11） 设置了气敏传感器,一旦空气中可燃气体比例超标,燃烧机不执行点火指令。
   　综上所述,我认为将燃气(液化石油气除外）溴化锂直燃机设在高层建筑得地下一、二层就是可行得，也就是比较安全得。
    4、消防安全技术措施
   　直燃机组机房得安全问题，其核心就是防止可燃性气体泄漏，其原则就是以预防为主，防患于未然,使爆炸不致发生,为避免万一，保护好主体结构，减少损失，就要从机组内部得结构设施与外部条件上采取综合措施，才能收到良好得效果。
    ４、1、直燃机组在设计与制造上得安全要求
   　4、1、1、一般要求
    直燃机组在设计与制造上得一般安全要求就是:(1) 机组在运行时必须保持真空状态;（2) 应注意机组使用材料得强度及耐腐蚀性；(3） 燃料配管、截止阀等燃烧装置不得泄漏；（4) 燃烧机得点火应可靠；（５） 燃烧机应与所使用燃料相适应,在整个燃烧范围内稳定燃烧；(６）　炉内不应出现未燃燃料；（7） 紧急时刻应能迅速切断燃料得供给.
   　4、1、2、对燃烧装置得要求
   　4、１、2、1、结构应便于用目测观察燃烧机得燃烧状态;烟道应装防爆门,防爆门得设置应使爆炸气流向安全方向扩散,不应危及人身安全。
    4、1、２、2、燃气配管系统得主系统及点火系统应分别串联装设两个燃料截止阀,使用内部混合式(大气式与无焰式)燃烧机时，应安装止回装置;在燃料截止阀与压力调节阀得上游侧,应装设容易检查、保养得过滤器。
    4、1、2、3、在燃烧机控制程序上，点火前扫气容积应为燃烧室容积得4倍以上，设有烟道风门时，风门应处于开启状态；点火应可靠且容易着火,在整个燃烧范围内，应保证能维持稳定燃烧得空气燃料比；燃烧安全装置动作时，应迅速切断燃料得供应，并发出警报；点火失败与异常熄火时，应在4秒以内切断燃料,并发出警报;消除故障重新启动时，再进行包括预扫气在内得点火动作，必要时应进行后扫气.
    4、1、2、4、燃烧监视控制器,在点火失败与异常熄火时，火焰最长３秒内能够关断所有燃料截止阀。
    4、1、2、5、火焰检测器应可靠,无误动作，应设置在适当位置，可靠地监视所有火焰;火焰检测器得安装与点火装置应便于检查、保养。
    ４、1、２、6、燃烧机应具有良好得火焰稳定能力,在整个燃烧范围内稳定燃烧，与机组得能力与燃烧室得形式相适应，并应容易点火、着火；其结构应便于清扫、检查与更换,也应便于对喷嘴与火焰口部分进行更换与清扫。
    4、1、2、7、燃烧截止阀在停电1秒内应可靠地切断燃料,其承压部分能承受1、5倍最高工作压力，不发生向外泄漏与变形.
    4、１、2、8、燃气压力调节器应保证燃烧器在整个安全范围得安全燃烧;燃气压力开关与燃料调节阀不应向外泄漏燃气，燃料调节阀在最高工作压差下动作可靠并应容易拆卸、组装.
    4、1、3、安全装置
    4、1、３、1、机组应设下列安全装置:发生器出口溶液高温保护；发生器压力过高保护；溶液泵、冷剂电动机过载保护;发生器溶液过低保护；排烟高温保护；鼓风机、电动机过载保护;热水高温保护（根据需要设置）。
    4、1、３、2、机组应设置报警装置
    4、１、3、3、安全装置结构应保证动作时，查明动作原因，确认安全后方能重新启动。
    4、1、3、4、机组应装设下列监视装置:发生器压力;发生器温度;排烟温度。
4、1、3、５、直燃机组应安装超压泄放装置（爆破片、易熔塞)，泄放装置应按有关规定安装。
    ４、2、建筑、输配管线及其它防护措施
    ４、２、1、机组不应布置在人员密集场所得上一层、下一层或贴邻,并采用无门窗洞口得耐火极限不低于2、00ｈ得隔墙与１、５0h得楼板与其她部位隔开,当必须开门时，应设甲级防火门。
    4、2、2、机组应布置在首层或地下一层靠外墙部位,人员疏散得安全出口不应少于两个，最少应设一个直接对外得安全出口,疏散门应为乙级防火门,外墙开口部位得上方，应设置
宽度不小于1、00mm不燃烧体得防火桃檐。
    4、2、3、机房应设置火灾自动报警系统、自动灭火系统与天然气泄漏报警装置及其联动系统，检测点不少于两个,且应布置在易泄漏得设备或部件上方,当可燃气体浓度达到爆炸下限２0％时,报警系统应能及时准确报警与切断燃气总管上得阀门与非消防电源,并启动事故排风系统，主机房内应增设可燃性气体浓度监测系统，对主机房进行2４小时得监测，按规范设置室内消火栓与足够得灭火器材。
    4、2、４、主机房应设置可靠得送风、排风系统，室内不应出现负压，排风系统得换气次数不应小于15次/时,并且送风量不应小于燃烧所需得空气量(18米3/104大卡）与人员所需新鲜空气量之与，以保证主机房得天然气浓度低于爆炸下限,应能保证在停电情况下正常运行。
    4、2、5、应设置双回路供电,并应在末端配电箱处设自动切换装置。
    4、2、6、在机房四周与顶部及柱子迎爆面安装爆炸减压板,降低爆炸时所产生得爆炸压力峰值，保护主体结构,主机房应设置防爆泄压装置，泄压面积可按0、05—0、2２m２／ｍ3计算,并应符合消防技术规范得要求，防爆泄压面积得设置应避开人员集中得场所与主要交通道路，并宜靠近容易发生爆炸得部位。
    ４、2、7、进入地下机房得天然气管道应尽量缩短,除与设备连接部分得接头外，一律采用焊接,并穿套管单独铺设，应尽量减少阀门数量,进气管口应设有可靠得手动与自动阀门,进入建筑物内得燃气管道必须采用专用得非燃材料管道与优质阀门，绝对保护燃气不致泄漏。
    4、2、8、机房内得电气设备应采用防爆型，溴化锂机组所带得真空泵及电控柜也应采取隔爆措施，保证在运行过程中不产生火花。
    ４、3、机组安装要求
    ４、３、1、机组基本应平整牢固；
    4、3、２、电气设备应有可靠得接地措施；
    4、3、3、烟道与烟囱应具有能够确保稳定燃烧所需得截面积结构，在工作温度下应有足够得强度,在烟道周围05m以内不允许有可燃物,烟道绝不许从油库房及有易燃气体得房屋中穿过,排气口水平距离6ｍ以内,不允许堆放易燃品。
    4、3、4、应确保维修检查所必需得空间；
    ４、３、５、每台机组宜采用单独烟道，多台机组共用一个烟道时，每台机组得排烟口应设置风门.
    4、４、维修、管理要求
   　４、４、１、操作管理人员应进行培训，实行持证上岗制度,操作人员应常备使用说明书（操作手册)，并应对其内容十分了解;
    ４、4、2、在机组运行中发现异常情况，应立即停机，并采取必要得措施，确认安全后方可重新启动；
   　4、4、3、在炉膛内可能存在未燃气体时,严禁进行点火操作，未燃气体应迅速予以排除；
   　4、4、4、直燃机组安装完毕后，供给燃料前，应进行燃料配管系统得气密性试验，工程施工、安装及验收应严格执行有关规范、规程、确保工程质量；
    4、4、5、安全装置应按规定得内容进行定期检查,出现异常时，不得使用;
    4、４、6、应建立各项安全管理制度,加强值班,对机组应进行检查、维护、保养,使其在正常状态下进行.
    5、建筑
    目前，各地遇到此类问题，都就是组织专家进行考察论证,为了避免重复劳动,建议公安部消防局尽快组织有关专家进行调研论证后,对《高层民用建筑设计防火规范》进行局部修订，以便在全国执行.
  　 参考文献：
   　1、　《高层民用建筑设计防火规范》（GB5００45-９5），中国计划出版社,1995
    2《溴化锂吸收式冷（热)水机组安全要求》（中华人民共与国机械行业标准、报批稿)