Energialaitteiden rakenne Kaasu- ja dieselmoottorikäyttölaite - MWM
Energialaitteiden rakenne Kaasu- ja dieselmoottorikäyttölaite - MWM
Energialaitteiden rakenne Kaasu- ja dieselmoottorikäyttölaite - MWM
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
<strong>ja</strong><br />
<strong>Kaasu</strong>- <strong>ja</strong><br />
<strong>dieselmoottorikäyttölaite</strong><br />
(suunnittelu- <strong>ja</strong> asennusohjeet)<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Tämä käsikir<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> kaikki sen sisältämät kuvat ovat tekijänoikeuslain suo<strong>ja</strong>amia. Kaikki siitä johtuvat oikeudet,<br />
myös vain osittaisessa käytössä, pidätetään. Sen kaikenlainen tekijänoikeuslain puitteet ylittävä<br />
hyödyntäminen on kiellettyä ilman tekijänoikeuden halti<strong>ja</strong>n kir<strong>ja</strong>llista suostumusta, <strong>ja</strong> näin myös rangaistava<br />
teko. Tämä koskee erityisesti asiakir<strong>ja</strong>n jäljentämistä, kääntämistä <strong>ja</strong> mikrofilmausta sekä tallentamista <strong>ja</strong><br />
muokkaamista sähköisissä järjestelmissä.<br />
© <strong>MWM</strong> GmbH Mannheim 2012<br />
Merkkinimien, käyttönimien, kauppanimien, tavaranimikkeiden jne. toistaminen tässä teoksessa ei oikeuta<br />
ilman erityistä merkintääkään siihen oletukseen, että näitä nimiä voitaisiin pitää tavaramerkki- <strong>ja</strong><br />
merkkisuo<strong>ja</strong>lainsäädännön mukaisesti vapaasti käytettävinä nimityksinä <strong>ja</strong> että jokainen voi siksi käyttää<br />
niitä.<br />
Jos tässä teoksessa viitataan suoraan tai epäsuorasti lakeihin, määräyksiin tai standardeihin (esim. DIN,<br />
VDI, VDE...) tai niitä lainataan, kirjoitta<strong>ja</strong>t <strong>ja</strong> <strong>MWM</strong> eivät takaa oikeellisuutta, täydellisyyttä tai<br />
a<strong>ja</strong>nkohtaisuutta. Suosittelemme hankkimaan omia töitä varten täydelliset määräykset tai standardit<br />
kulloinkin voimassa olevana versiona.<br />
Tämän käsikir<strong>ja</strong>n sisältämät kuvat, piirrokset, kaaviot <strong>ja</strong> kytkentäkaaviot ovat yleisiä tieto<strong>ja</strong> projektointia<br />
varten. Tilauksissa on kukin tilausdokumentaatio sitova.<br />
Tämän käsikir<strong>ja</strong>n piirrokset eivät kuulu muutospalvelun piiriin. Ne päivitetään vasta tämän käsikir<strong>ja</strong>n<br />
seuraavassa painoksessa.<br />
Kapitel_00 - Sisällysluettelo.docx Sivu 1 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
ESIPUHE<br />
Tämä käsikir<strong>ja</strong> on tarkoitettu kaikille, joita <strong>MWM</strong>-laitteisto koskee, eikä sitä ole tarkoitettu loppukäyttäjän<br />
käyttöohjeeksi. Tästä syystä tämä käsikir<strong>ja</strong> ei ole standardin DIN 8418 mukaista käyttäjätietoa. Se täyttää<br />
kuitenkin samankaltaisen tarkoituksen, koska näiden ohjeiden noudattaminen auttaa laitteiston toiminnassa<br />
<strong>ja</strong> suo<strong>ja</strong>a siksi loppukäyttäjää vaaroilta, joita laitteiston käyttö voi aiheuttaa.<br />
Käyttöturvallisuus <strong>ja</strong> pitkä käyttöikä voidaan saavuttaa vain asianmukaisesti asennetuissa laitteistoissa.<br />
Huoltotyöt voidaan näin suorittaa helpommin <strong>ja</strong> nopeammin. Tämä käsikir<strong>ja</strong> antaa tieto<strong>ja</strong> oikeasta<br />
asennuksesta <strong>ja</strong> antaa tällöin ohjeita noudatettavista ra<strong>ja</strong>-arvoista.<br />
Asennusmahdollisuuksien kirjosta johtuen voidaan vain määritellä yleisesti voimassa olevia ohjeita.<br />
Kokemus <strong>ja</strong> erityinen ammattitieto on välttämätöntä aggregaattien ihanteellisessa asennuksessa. Ilmoitetut<br />
normit, direktiivit <strong>ja</strong> määräykset eivät välttämättä ole täydellisiä. Jokaisessa yksittäisessä käyttötapauksessa<br />
on siksi tarkastettava paikalliset määräykset <strong>ja</strong> noudatettava niitä.<br />
Siksi suosittelemme kysymään neuvoa suunnitteluvaiheessa <strong>MWM</strong>:ltä tai valtuutetulta myyntikumppanilta.<br />
<strong>MWM</strong> ei hyväksy takuuvaatimuksia eikä <strong>MWM</strong> vastaa sellaisista vahingoista, jotka aiheutuvat käsikir<strong>ja</strong>n<br />
tietojen <strong>ja</strong> ohjeiden noudattamatta jättämisestä.<br />
Otamme mielellämme vastaan kritiikkiä <strong>ja</strong> aloitteita näiden ohjeiden parantamiseksi tai täydentämiseksi.<br />
<strong>MWM</strong> GmbH<br />
VD-S, 06-2012<br />
Kapitel_00 - Sisällysluettelo.docx Sivu 2 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Sisällysluettelo<br />
Luku Otsikko<br />
1 Diesel-/kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys<br />
2 Aggregaattiteho<br />
3 BHKW-aggregaatti<br />
4 Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset<br />
5 Konetilan tuuletus<br />
6 Moottorin jäähdytysjärjestelmät<br />
7 Polttoainejärjestelmä<br />
8 Voiteluöljyjärjestelmä<br />
9 Polttoilmajärjestelmä<br />
10 Pakokaasujärjestelmä<br />
11 Paineilmajärjestelmä<br />
12 Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet<br />
13 Luku ilman sisältöä<br />
14 Sähköiset kytkentälaitteistot<br />
15 Saarekekäyttö kaasumoottoreilla<br />
16 Kuormatasot<br />
17 Johdotus<br />
18 Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen<br />
19 Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita aggregaatille<br />
20 Putkistojen vetäminen<br />
21 Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu<br />
Kapitel_00 - Sisällysluettelo.docx Sivu 3 / 4 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 1<br />
Diesel-/kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen<br />
laitteistojen pystytys<br />
sähkön <strong>ja</strong> lämmön yhteistuotantolaitoksia varten<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net 1
Sisältö<br />
1. Diesel-/kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys sähkön <strong>ja</strong><br />
lämmön yhteistuotantolaitoksia (BHKW) varten...................................................................... 3<br />
1.1 Käyttötavat .................................................................................................................................... 3<br />
1.1.1 Lämpöjohdettu käyttötapa ............................................................................................................. 3<br />
1.1.2 Virtajohdettu käyttötapa ................................................................................................................ 4<br />
1.1.2.1 Verkkorinnankäyttö ....................................................................................................................... 4<br />
1.1.2.2 Saarekekäyttö ............................................................................................................................... 4<br />
1.1.2.2.1 Varavirtakäyttö .............................................................................................................................. 4<br />
1.1.2.2.2 Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta ....................................................................................... 5<br />
1.1.3 Käyttötapa polttokaasutarjonnan mukaisesti ................................................................................ 5<br />
1.1.4 Kahden kaasun käyttö ................................................................................................................... 5<br />
Kapitel_01 - Diesel-kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys.docx Sivu 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
1. Diesel-/kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys<br />
sähkön <strong>ja</strong> lämmön yhteistuotantolaitoksia (BHKW) varten<br />
Diesel- tai kaasumoottoriaggregaatti koostuu polttomoottorista, generaattorista, kytkimestä, perusrungosta <strong>ja</strong><br />
laakeroinnista. Moottori <strong>ja</strong> generaattori pystytetään jäykästi perusrungolle. Tätä yksikköä kutsutaan BHKW-<br />
aggregaatiksi <strong>ja</strong> se on tarkoitettu virran <strong>ja</strong> lämmön tuotantoon.<br />
BHKW-moduuli koostuu BHKW-aggregaatista <strong>ja</strong> komponenteista:<br />
Jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
Pakokaasun lämmönvaihdin<br />
Pakokaasun äänenvaimennin<br />
Pakokaasun puhdistuslaitteisto<br />
Polttoainesäiliö tai kaasusyöttö<br />
Voiteluöljyn syöttö<br />
Aggregaattivalvonta<br />
Sähkön <strong>ja</strong> lämmön yhteistuotantolaitos koostuu yhdestä tai useammasta BHKW-moduulista,<br />
kytkentälaitteistosta <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>ustekniikasta, tuloilmalaitteistosta <strong>ja</strong> poistoilmalaitteistosta.<br />
Virrantuotantoaggregaattien perusteet, vaatimukset, komponentit, toteutus <strong>ja</strong> huolto on kuvattu standardissa<br />
DIN 6280 osa 14 (katso kuva 1.1).<br />
Huomio!<br />
Valmista<strong>ja</strong>n toimittamiin aggregaatteihin, komponentteihin <strong>ja</strong> kytkentäkaappeihin ei saa suorittaa mitään<br />
muutoksia tai asentaa vierasosia.<br />
EMC-ongelmien sulkemiseksi pois on laitteistonpuoleiset osat, kuten taajuusmuuntimet, ehdottomasti<br />
johdotettava valmista<strong>ja</strong>n ohjeiden mukaisesti suo<strong>ja</strong>tuilla johdoilla. Katso myös luku 14 <strong>ja</strong> 17.<br />
1.1 Käyttötavat<br />
Aina käytöstä riippuen voidaan laitteistoa käyttää ensisi<strong>ja</strong>isesti virran tai lämmön tuotantoon.<br />
1.1.1 Lämpöjohdettu käyttötapa<br />
Lämpöjohdetussa käyttötavassa on lämmöntarve BHKW:n tehontuotannon oh<strong>ja</strong>ussuure. A<strong>ja</strong>nkohtaisen<br />
lämmöntarpeen kattamiseksi voidaan BHKW:tä tukea muilla lämmöntuottajilla.<br />
Kapitel_01 - Diesel-kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys.docx Sivu 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
1.1.2 Virtajohdettu käyttötapa<br />
Virtajohdetussa käyttötavassa on virrantarve BHKW:n tehontuotannon oh<strong>ja</strong>ussuure.<br />
1.1.2.1 Verkkorinnankäyttö<br />
Verkkorinnankäytössä sähkön <strong>ja</strong> lämmön yhteistuotantolaitos huolehtii esim. maks. sähkötehon<br />
saavuttamiseen asti kulutta<strong>ja</strong>laitteista moottorin nimellistehoa vastaavasti. Tarpeellinen lisätarve katetaan<br />
sähköisestä syöttöverkosta. Korkeiden tariffien aikoina voidaan kuormitushuippu<strong>ja</strong> laskea aggregaattien<br />
avulla.<br />
Sähköverkon häiriöiden aikana on olemassa mahdollisuus käyttää yhteistuotantolaitosta saarekekäytössä.<br />
1.1.2.2 Saarekekäyttö<br />
Saarekekäytössä yhteistuotantolaitos huolehtii yksin kulutta<strong>ja</strong>laitteiden tehontarpeesta.<br />
Aggregaattien on annettava päällekytkettyjen kulutta<strong>ja</strong>laitteiden teho käyttöön kaikissa käyttötiloissa. Tämä<br />
koskee niin kuorman päällekytkentää kuin kuorman poiskytkentää.<br />
Kytkentälaitteiston kuormahallinnon avulla voidaan varmistaa, ettei aggregaatte<strong>ja</strong> ylikuormiteta. Esiintyvät<br />
kuormitussysäykset eivät saa missään tapauksessa ylittää suurimpia sallittu<strong>ja</strong> taso<strong>ja</strong>, jotka on määritelty<br />
jokaiselle aggregaattityypille erikseen (ks. luku "<strong>Kaasu</strong>moottorien kuormien lisäkytkennät"). Tämä koskee<br />
kuorman päällekytkentää <strong>ja</strong> kuorman poiskytkentää. Tällöin on otettava huomioon kunkin kulutta<strong>ja</strong>laitteen<br />
päällekytkentäteho, ei sen nimellistehoa (kuvaus tästä, ks. luku 15 Saarekekäyttö <strong>ja</strong> luku 16 Kuormien<br />
lisäkytkennät).<br />
1.1.2.2.1 Varavirtakäyttö<br />
Yhteistuotantolaitosta voidaan käyttää myös varavirran tuotantoon ottamalla huomioon vastaavat<br />
lisätoimenpiteet <strong>ja</strong> näin se kattaa virrantarpeen verkkovirran häiriöiden aikana seuraavien standardien<br />
mukaisesti:<br />
DIN VDE 0100-710 <strong>ja</strong> DIN VDE 0100-560<br />
DIN EN 50172 <strong>ja</strong> DIN VDE 0100-718<br />
Varavirtakäyttö on selvitettävä yksittäistapauksissa <strong>ja</strong> siihen vaaditaan lupa. Kaikki aggregaatit eivät ole yllä<br />
mainittujen standardien mukaisesti sopivia varavirraksi. Moottorikohtaiset kuormitustasot on otettava<br />
huomioon.<br />
Yhteistuotantolaitoksen samanaikaisesti tuottama lämpöenergia tulisi hyödyntää mahdollisimman pitkälle<br />
(esim. lämmön hyväksikäyttö tai kylmätuotanto), jota varten on tarvittaessa käytettävä lämmönkerääjiä.<br />
Varavirran tuotannossa on lämmön johtaminen pois varmistettava joka tapauksessa, mahd. kerääjien <strong>ja</strong>/ tai<br />
hätäjäähdytyslaitteen avulla.<br />
Kapitel_01 - Diesel-kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys.docx Sivu 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
1.1.2.2.2 Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta<br />
Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta on kaasuaggregaattien hätätoiminto, jota tulisi käyttää vain<br />
hätätilanteissa. Kun kaasuaggregaatti käynnistetään ilman virransyöttöä verkosta, se käynnistyy ilman<br />
apukäyttölaitesyöttöä esivoitelua <strong>ja</strong> jäähdytysvesipumppu<strong>ja</strong> varten. <strong>Kaasu</strong>aggregaatti käynnistyy suoraan<br />
sen jälkeen, kun TEM:ssä pyyntökontakti on suljettu. Jäähdytysvesipumput käynnistetään heti, kun<br />
apukäyttölaitteiden syöttö on käytettävissä. Lisäksi kaasun säätöjärjestelmän tiiviyden tarkastusta ei<br />
suoriteta.<br />
Valmistussarjojen TCG 2016 <strong>ja</strong> TCG 2020 moottorit soveltuvat käynnistykseen ilman virransyöttöä verkosta,<br />
valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2032 moottorit eivät (katso myös luku 15.7).<br />
1.1.3 Käyttötapa polttokaasutarjonnan mukaisesti<br />
Tässä käyttötavassa on oh<strong>ja</strong>ussuure käytettävissä oleva polttokaasutarjonta (esim. kaatopaikkakaasu,<br />
vedenpuhdistamokaasu, biokaasu jne.). Aina käytettävissä olevan kaasumäärän mukaan kytketään<br />
monimoottorilaitteistoissa aggregaatte<strong>ja</strong> päälle tai pois päältä. Yhdellä aggregaatilla varustetuissa<br />
laitteistoissa sovelletaan teho käytettävissä olevaan kaasumäärään.<br />
1.1.4 Kahden kaasun käyttö<br />
Erityisissä käyttötapauksissa kaasuaggregaatit varustetaan käyttöön kahdella kaasutyypillä. Jos<br />
polttokaasuina on käytettävissä esim. maakaasua <strong>ja</strong> vedenpuhdistuskaasua, voidaan liian alhaisella<br />
vedenpuhdistuskaasutarjonnalla vaihtaa maakaasulle. Vaihto kaasutyyppien välillä tapahtuu aggregaatin<br />
seistessä.<br />
Kapitel_01 - Diesel-kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys.docx Sivu 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 1.1<br />
BHKW-komponenttien määritelmä <strong>ja</strong> rajoittaminen standardin DIN 6280-14 mukaisesti<br />
A Sähkön <strong>ja</strong> lämmön yhteistuotantolaitos BHKW<br />
B BHKW-moduuli<br />
C BHKW-aggregaatti<br />
1 Iskumäntä, polttomoottori 8 Pakokaasun puhdistuslaitteisto<br />
2 Generaattori 9 Polttoainesäiliö tai kaasusyöttö<br />
3 Kytkentä <strong>ja</strong> laakerointi 10 Voiteluöljyn syöttö<br />
4 Polttoilmasuodatin<br />
(valinnaisesti asennettu erilleen moottorista)<br />
11 Aggregaattivalvonta<br />
5 Pakokaasun lämmönvaihdin 12 Kytkentälaitteisto <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>ustekniikka<br />
6 Jäähdytysveden lämmönvaihdin 13 Tuloilmalaitteisto<br />
7 Poistokaasun äänenvaimennin 14 Poistoilmalaitteisto<br />
Kapitel_01 - Diesel-kaasumoottoriaggregaateilla varustettujen laitteistojen pystytys.docx Sivu 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 2<br />
Aggregaattiteho<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
2. Aggregaattiteho ........................................................................................................................... 3<br />
2.1 Lämmöntarve ................................................................................................................................ 3<br />
2.2 Virrantarve ..................................................................................................................................... 3<br />
2.3 Palamis-/ polttoainetarjonta........................................................................................................... 3<br />
2.3.1 <strong>Kaasu</strong> ............................................................................................................................................ 3<br />
2.3.2 Nestemäinen polttoaine ................................................................................................................ 4<br />
2.4 Tehotiedot tyyppikilvissä ............................................................................................................... 4<br />
2.4.1 Moottorin tyyppikilpi ....................................................................................................................... 4<br />
2.4.1.1 Dieselmoottorit .............................................................................................................................. 4<br />
2.4.1.2 <strong>Kaasu</strong>moottorit .............................................................................................................................. 4<br />
2.4.2 Generaattorin tyyppikilpi ................................................................................................................ 5<br />
2.4.3 Aggregaatin tyyppikilpi .................................................................................................................. 5<br />
Kapitel_02 - Aggregaattiteho.docx Sivu 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
2. Aggregaattiteho<br />
Aggregaattisuureen suunnittelua varten on virran- <strong>ja</strong> lämmöntarve määriteltävä vuosiominaiskäyrien poh<strong>ja</strong>lta.<br />
2.1 Lämmöntarve<br />
Lämmöntarpeen ominaiskäyrän mukaan voidaan selvittää aggregaattien koko <strong>ja</strong> lukumäärä lämpöjohtavaa<br />
käyttötapaa varten. Virran synnytys <strong>ja</strong> virrantarve on lämpöjohtavassa käyttötavassa otettava ehdottomasti<br />
huomioon, koska valittu käyttötapa voi johtaa virran läpisyöttöön <strong>ja</strong> / tai sähkövirran ottoon.<br />
2.2 Virrantarve<br />
Virrantarpeen mukaiseen suunnitteluun verkkorinnankäytössä on virrantarpeen ominaiskäyrä ratkaiseva.<br />
Tällöin on samanaikaisesti tarkastettava, onko tarvittavan kokonaistehon <strong>ja</strong>kaminen useammalle<br />
aggregaatille tarkoituksenmukaista. Varavirtakäyttöä varten on virrantarpeen lisäksi huomioitava<br />
verkkorinnankäytössä varavirtateho. On tehtävä ero "tärkeiden" <strong>ja</strong> "vähemmän tärkeiden" kulutta<strong>ja</strong>laitteiden<br />
sekä sallittujen keskeytysaikojen välillä.<br />
Kaikki kulutta<strong>ja</strong>laitteet eivät ole samanaikaisesti päällä tai saavuta samanaikaisesti maksimaalista<br />
virrankulutustaan (samanaikaisuuskerroin).<br />
Jotkut kulutta<strong>ja</strong>laitteet käyttävät puhdasta pätötehoa, toiset taas näennäistehoa (tehokerroin "cos pii").<br />
Erityiset kulutta<strong>ja</strong>laitteet, esim. iskukuormitus ominaisuudella tai äärimmäiset jännite- <strong>ja</strong><br />
taajuusvakiovaatimukset, on otettava huomioon.<br />
Erityisissä ilmastollisissa pystytysolosuhteissa (suuri korkeus, korkeat ilmanlämpötilat <strong>ja</strong> ilmankosteus) eivät<br />
moottori <strong>ja</strong> generaattori kykene antamaan normaalitehoaan (tehonlasku standardin ISO 8528-1 tai DIN VDE<br />
0530 sekä DIN EN 60034) mukaisesti.<br />
2.3 Palamis-/ polttoainetarjonta<br />
2.3.1 <strong>Kaasu</strong><br />
Aggregaattiteho tai aggregaattien määrä riippuu käytössä olevasta kaasumäärästä. Aggregaatte<strong>ja</strong> saa tällöin<br />
käyttää vain 50 – 100 %:n tehoalueella. Tällöin tehon tulisi olla <strong>ja</strong>tkuvassa käytössä yli 70 %.<br />
Kapitel_02 - Aggregaattiteho.docx Sivu 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
2.3.2 Nestemäinen polttoaine<br />
Tässä suunnitellaan aggregaattitehoa <strong>ja</strong> aggregaattimäärää vastaava nestemäisen polttoaineen varastointi.<br />
2.4 Tehotiedot tyyppikilvissä<br />
Generaattoriaggregaatissa on moottorissa, generaattorissa <strong>ja</strong> aggregaatissa kussakin oma tyyppikilpi.<br />
2.4.1 Moottorin tyyppikilpi<br />
2.4.1.1 Dieselmoottorit<br />
Moottorin tyyppikilvessä ilmoitetaan mekaanisesti luovutetut tehon standardin DIN 3046-7 mukaisesti.<br />
Tehotieto ilmoitetaan kilowatteina (kW).<br />
Näin esim. yhdessä tyyppikilvessä voi olla tehot merkinnöillä SCXN <strong>ja</strong> SFN.<br />
Tällöin tarkoitetaan seuraavaa:<br />
S Käyttöteho<br />
C Kestoteho<br />
X 10 %:n ylikuorma yhden tunnin a<strong>ja</strong>n 12 tunnin aikana<br />
N Hyötyteho<br />
F Estetty teho<br />
2.4.1.2 <strong>Kaasu</strong>moottorit<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreille ilmoitetaan yleensä teho SCN (kestohyötyteho, ei ylikuormitettava) standardin DIN 3046-7<br />
mukaisesti. Koetusalustalla kaasumoottoreita käytetään maakaasulla. Moottoreilla, joita myöhemmässä<br />
käytössä käytetään muilla kaasuilla, ilmoitetaan lisäksi näiden kaasutyyppien teho tyyppikilvessä.<br />
<strong>Kaasu</strong>tyyppi otetaan huomioon lisäyksellä tehomerkinnän perässä.<br />
Tyyppikilvessä voi olla ilmoitettuna esim. seuraavia teho<strong>ja</strong>:<br />
SCN n: Kestohyötyteho maakaasukäytössä; n tarkoittaa luonnollista kaasua (maakaasu);<br />
tämä teho ajetaan koetusalustalla<br />
SCN b: Kestohyötyteho biokaasukäytössä; b tarkoittaa biokaasua<br />
Muita päätteitä voi olla:<br />
m mine gas (kaivoskaasu)<br />
s sewage gas (vedenpuhdistuskaasu)<br />
l landfill gas (kaatopaikkakaasu)<br />
Kapitel_02 - Aggregaattiteho.docx Sivu 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
2.4.2 Generaattorin tyyppikilpi<br />
Generaattorin tyyppikilvessä ilmoitetaan generaattorin tyyppi-näennäisteho standardin IEC 60034 mukaisesti<br />
<strong>ja</strong> tehokerroin (cos pii). Tieto ilmoitetaan kilovolttiampeereina (kVA), tehokerroin on mitaton.<br />
2.4.3 Aggregaatin tyyppikilpi<br />
Aggregaatin tyyppikilvessä ilmoitetaan aggregaatin sähköinen nimellisteho. Tehotyypin kuvaus tapahtuu<br />
standardin DIN 8528-1 mukaisesti. Tehotieto annetaan sähköisinä kilowatteina (kWel). Tehokuvauksia ovat:<br />
COP Aggregaatin kestoteho<br />
PRP Muuntuva aggregaatin kestoteho<br />
LTP A<strong>ja</strong>llisesti rajoitettu aggregaattiteho<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreilla varustetut aggregaatit on suunniteltu kestokäyttöön, siksi aggregaatin tyyppikilvessä<br />
ilmoitetaan aina COP-teho. Dieselaggregaatte<strong>ja</strong> saattaa aina käyttötapauksesta riippuen koskea myös<br />
tehotyypit PRP <strong>ja</strong> LTP.<br />
Kapitel_02 - Aggregaattiteho.docx Sivu 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_02 - Aggregaattiteho.docx Sivu 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 3<br />
BHKW-aggregaatti<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
3. BHKW-aggregaatti ...................................................................................................................... 3<br />
3.1 Aggregaatin <strong>rakenne</strong> ..................................................................................................................... 3<br />
3.2 Aggregaatti .................................................................................................................................... 3<br />
3.2.1 Moottorivalvonta <strong>ja</strong> johdotus ......................................................................................................... 3<br />
3.2.2 Aggregaattiesimerkkejä ............................................................................................................... 14<br />
3.3 Generaattorit ............................................................................................................................... 19<br />
3.3.1 Yleistä .......................................................................................................................................... 19<br />
3.3.2 Generaattorin jännitesäätö .......................................................................................................... 20<br />
3.3.2.1 Jännitteensäätimen yleinen toiminta ........................................................................................... 21<br />
3.3.2.2 Tavoitearvoasettimen asetus ...................................................................................................... 21<br />
3.3.3 Generaattorisuo<strong>ja</strong> ........................................................................................................................ 21<br />
3.3.3.1 Valvontalaitteet generaattorille standardin ISO 8528 osan 4 mukaisesti ................................... 21<br />
3.3.4 Maadoitus .................................................................................................................................... 22<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 2 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
3. BHKW-aggregaatti<br />
3.1 Aggregaatin <strong>rakenne</strong><br />
Aggregaatit koostuvat seuraavista pääkomponenteista:<br />
Diesel- tai kaasumoottori<br />
Generaattori<br />
Kiertoelastinen kytkin<br />
Perusrunko<br />
Elastiset laakerielementit<br />
Moottori <strong>ja</strong> generaattori on kytketty toisiinsa kiertoelastisesti <strong>ja</strong> kiinnitetty jäykästi perusrungolle. Perusrunko<br />
seisoo elastisten laakerielementtien avulla perustalla.<br />
Aggregaattiin on asennettu kaikki elastiset liitännät käyttöainejärjestelmiä varten. Apuaggregaatit, kuten<br />
esivoitelu <strong>ja</strong> voiteluöljytason valvonta, on asennettu perusrunkoon.<br />
Jokainen moottori on varustettava esilämmityksellä. Se voidaan aina laitteiston mallin mukaan asentaa<br />
aggregaattiin tai laitteistoon.<br />
3.2 Aggregaatti<br />
3.2.1 Moottorivalvonta <strong>ja</strong> johdotus<br />
<strong>Kaasu</strong>moottori on varustettu antureilla valvontaa <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>usta varten. Anturit on johdotettu monitoimikiskolle<br />
sylinterisar<strong>ja</strong>lle A <strong>ja</strong> B. Jokaiselta monitoimikiskolta johtavat kokoomajohdot TEM-järjestelmään (TEM katso<br />
14.1). Moottorissa on kuparikiskoon liitetty kaikki maadoitettavat osat. Tämä kisko on siksi liitettävä<br />
kytkentälaitteiston maattojärjestelmään. Yleiskuvan valvonnasta näyttävät seuraavat moottorikuvat.<br />
Dieselmoottori on samoin varustettu antureilla valvontaa <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>usta varten. Nämä anturit on johdotettu<br />
aggregaattiin asennettuun moottorin kytkentäkoteloon.<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 3 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.1a Moottori TCG 2016 V08 C, V12 C <strong>ja</strong> V16 C anturijärjestys<br />
1 Seoksen lämpötila-anturi pakokaasun turboahtimen edessä<br />
2 Sytytyspuola<br />
3 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (matalalämpötilakierron sisäänmeno)<br />
4 Asetuslaite<br />
5 Käynnistysrele<br />
6 Vauhtipyöräanturi asennuspaikka mallista riippuen<br />
7 Käynnistin<br />
8 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi kahdelle sylinterille<br />
9 Voiteluöljyn tasoanturi<br />
10 Nokka-akselianturi<br />
11 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (moottorin ulostulo)<br />
12 Kampikammion paineanturi<br />
13 Askelmoottorin kaasu-ilmasekoitin<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 4 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.1b Moottori TCG 2016 V08 C, V12 C <strong>ja</strong> V16 C anturijärjestys<br />
1 Latausseoksen lämpötila-anturi seoksen jäähdyttimen jälkeen<br />
2 Sytytyksen oh<strong>ja</strong>uslaite<br />
3 Monitoimikisko sylinterisar<strong>ja</strong> B<br />
4 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
5 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (korkealämpötilakierto)<br />
6 Esivoitelupumppu<br />
7 Voiteluöljyn lämpötila-anturi<br />
8 Voiteluöljyn paineanturi<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 5 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.2a Moottori TCG 2020 V12(K) <strong>ja</strong> V16(K) anturijärjestys<br />
1 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi seoksen jäähdyttimen edessä<br />
2 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
3 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
4 Käynnistin<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
5 Käynnistysrele<br />
6 Kampikammion paineanturi<br />
7 Voiteluöljyn tasoanturi<br />
8 Esivoitelupumppu<br />
9 Voiteluöljyn paineanturi<br />
10 Nokka-akselianturi<br />
11 Monitoimikisko sylinterisar<strong>ja</strong> A<br />
12 Lähestymiskytkin kaasu-ilmasekoitin<br />
13 Imuilman lämpötila-anturi<br />
V16-moottori<br />
14 Imuilman lämpötila-anturi<br />
V12-moottori<br />
15 Sytytyspuola<br />
Aina yksi sytytyspuola sylinteriä kohti<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 6 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.2b Moottori TCG 2020 V12 <strong>ja</strong> V16 anturijärjestys<br />
1 Monitoimikisko sylinterisar<strong>ja</strong> B<br />
2 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (moottorin ulostulo)<br />
3 Seoksen lämpötila-anturi<br />
4 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (moottorin sisäänmeno)<br />
5 Voiteluöljyn lämpötila-anturi<br />
6 Voiteluöljyn paineanturi<br />
7 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
8 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
9 Vauhtipyörän impulssianturi<br />
10 Sytytyksen oh<strong>ja</strong>uslaite<br />
11 Asetuslaite<br />
12 Askelmoottori kaasu-ilmasekoitin<br />
13 Sytytyspuola<br />
Aina yksi sytytyspuola sylinteriä kohti<br />
14 Pakokaasun turboahtimen kierroslukuanturi<br />
15 Pakokaasun turboahtimen lämpötila-anturi<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 7 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.3a Moottori TCG 2020 V20 anturijärjestys<br />
1 Pakokaasun turboahtimen lämpötila-anturi<br />
2 Imuilman lämpötila-anturi<br />
3 Sytytyspuola<br />
Aina yksi sytytyspuola sylinteriä kohti<br />
4 Käynnistysrele<br />
5 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
6 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
7 Kampikammion paineanturi<br />
8 Nokka-akselianturi<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 8 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.3b Moottori TCG 2020 V20 anturijärjestys<br />
1 Pakokaasun turboahtimen kierroslukuanturi<br />
2 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (moottorin ulostulo)<br />
3 Seoksen lämpötila-anturi<br />
4 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (moottorin sisäänmeno)<br />
5 Voiteluöljyn lämpötila-anturi<br />
6 Voiteluöljyn paineanturi<br />
7 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
8 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
9 Asetuslaite<br />
10 Vauhtipyörän impulssianturi<br />
11 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi seoksen jäähdyttimen edessä<br />
12 Sytytyksen oh<strong>ja</strong>uslaite<br />
13 Lähestymiskytkin kaasu-ilmasekoitin<br />
14 Askelmoottorin kaasu-ilmasekoitin<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 9 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.4a Moottori TCG 2032 V12 <strong>ja</strong> V16 anturijärjestys<br />
1 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (korkealämpötilakierron sisäänmeno)<br />
2 Lähestymiskytkin kaasu-ilmasekoitin<br />
Aina yksi kytkin kaasu-ilmasekoitinta kohti<br />
3 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (korkealämpötilakierron ulostulo)<br />
4 Seoksen lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi kaasu-ilmasekoitinta kohti<br />
5 Askelmoottorin kaasu-ilmasekoitin<br />
Aina yksi askelmoottori kaasu-ilmasekoitinta kohti<br />
6 Aina mallin mukaan peruslaakerin lämpötila-anturi<br />
7 Monitoimikisko sylinterisar<strong>ja</strong> A<br />
8 Nokka-akselianturi<br />
9 Kampikammion paineanturi<br />
10 Sähköinen pumppu esilämmitysaggregaatille (jäähdytysneste)<br />
11 Sähköinen esilämmityslaite<br />
jäähdytysnesteelle <strong>ja</strong> voiteluöljylle<br />
12 Sähköinen pumppu esilämmitysaggregaatille (voiteluöljy)<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 10 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.4b Moottori TCG 2032 V12 <strong>ja</strong> V16 anturijärjestys<br />
1 Voiteluöljyn lämpötila-anturi<br />
2 Käynnistysvarmistus moottorin kääntölaitteelle<br />
3 Magneettiventtiili paineilmakäynnistimelle<br />
4 Vauhtipyöräanturi asennuspaikka mallista riippuen<br />
5 Monitoimikisko sylinterisar<strong>ja</strong> B<br />
6 Latausseoksen lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi A- <strong>ja</strong> B-puolelle<br />
V12-moottori: Sylinterin A4 <strong>ja</strong> A5 välissä sekä B6:n edessä<br />
V16-moottori: Sylinterin A6 <strong>ja</strong> A7 välissä sekä B8:n edessä<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 11 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.4c Moottori TCG 2032 V12 <strong>ja</strong> V16 anturijärjestys<br />
1 Pakokaasun turboahtimen kierroslukuanturi<br />
Aina yksi anturi pakokaasun turboahdinta kohti<br />
2 Asetuslaite<br />
3 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (korkealämpötilakierron sisäänmeno)<br />
4 Voiteluöljyn tasoanturi<br />
5 Voiteluöljyn paineanturi<br />
(voiteluöljypaine voiteluöljysuodattimen edessä)<br />
6 Jäähdytysnesteen lämpötila-anturi (matalalämpötilakierron sisäänmeno)<br />
7 Latausseoksen paineanturi A-puoli, seoksen jäähdytin Aina mallin mukaan<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 12 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.4d Moottori TCG 2032 V12 <strong>ja</strong> V16 anturijärjestys<br />
1 Vauhtipyöräanturi asennuspaikka mallista riippuen<br />
2 Voiteluöljyn paineanturi<br />
(Voiteluöljyn paine suodattimen jälkeen)<br />
3 Sytytyspuola<br />
Aina yksi sytytyspuola sylinteriä kohti<br />
4 Sytytyksen oh<strong>ja</strong>uslaite<br />
5 Polttotilan lämpötila-anturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
6 Nakutusanturi<br />
Aina yksi anturi sylinteriä kohti<br />
7 Latausseoksen paineanturi<br />
Aina yksi anturi A- <strong>ja</strong> B-puolelle<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 13 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
3.2.2 Aggregaattiesimerkkejä<br />
Kuvat 3.6 - 3.9 esittävät kaasumoottoreilla varustettu<strong>ja</strong> aggregaatte<strong>ja</strong> valmistussarjoista 2016, 2020, 2032.<br />
Sitovat aggregaattimitat löytyvät tilauskohtaisesta aggregaattipiirroksesta.<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 14 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.5 Moottori TCG 2016 V16 C <strong>ja</strong> Marelli-generaattori MJB 400 LC 4<br />
Aggregaatin paino n. 7140 kg<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 15 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.6 Moottori TCG 2020 V16 <strong>ja</strong> Marelli-generaattori MJB 500 MC4<br />
Aggregaatin paino n. 13900 kg<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 16 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.7 Moottori TCG 2020V20 <strong>ja</strong> Marelli-generaattori MJB 560 LA 4<br />
Aggregaatin paino n. 19000 kg<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 17 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 3.8 Moottori TCG 2032 V16 <strong>ja</strong> Marelli-generaattori MJH 800 MC6<br />
Aggregaatin paino n. 53700 kg<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 18 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
3.3 Generaattorit<br />
3.3.1 Yleistä<br />
Vakiona käytetään har<strong>ja</strong>ttomia synkronigeneraattoreita, jotka soveltuvat aina käyttötapauksesta riippuen<br />
verkkorinnakkaiskäyttöön <strong>ja</strong>/ tai varasähkökäyttöön.<br />
Aina tehosuureen <strong>ja</strong> olemassa olevan sähköverkon mukaan ne ovat pienjännitegeneraattoreita alueella<br />
400 V - 690 V tai keskijännitegeneraattoreita alueella 3 kV - 15 kV.<br />
Generaattoreiden tehoasteet si<strong>ja</strong>itsevat koon <strong>ja</strong> cospii-arvon mukaan välillä 95,0 % - 97,8 %.<br />
Näin esim. 494 kVA:n generaattorilla on 0,8 cospii-arvolla 95,5 %:n tehoaste <strong>ja</strong> 5336 kVA:n<br />
keskijännitegeneraattorilla 0,8 cospii-arvolla 97,2 %:n tehoaste. Jos generaattoria käytetään cospii-arvolla 1,<br />
tehoaste lisääntyy n. 1-1,5 %.<br />
Generaattorit on suunniteltu standardin DIN VDE 0530 / DIN EN 60034 mukaisesti 40°C:n ympäristölämpötilalle<br />
<strong>ja</strong> 1000 m:n pystytyslämpötilalle. Korkeammissa ympäristölämpötiloissa tai korkeammassa pystytyksessä on<br />
tehoa laskettava valmista<strong>ja</strong>n tietojen mukaisesti.<br />
Generaattoreita voidaan käyttää vakiona tehokerroinalueella 0,8 - 1 induktiivisesti. Näin<br />
verkkorinnakkaiskäytössä voidaan parantaa verkkoluovutuksen cospii-arvoa, mikäli generaattoreita<br />
käytetään "vaiheensiirtimenä".<br />
Kapasitiivisella alueella käyttöä varten generaattori on suunniteltava erityisesti! Staattiselle <strong>ja</strong> dynaamiselle<br />
verkkotuelle on olemassa maakohtaisia erilaisia määräyksiä, jotka on otettava huomioon<br />
kaasumoottoriaggregaatin suunnittelussa.<br />
Varavirtakäytössä on huomioitava generaattorin suurin sallittu vinokuorma. (Aina generaattorin tehon <strong>ja</strong><br />
valmista<strong>ja</strong>n mukaan n. 30 % suurimman <strong>ja</strong> pienimmän vaihevirran välillä)<br />
Kuva 3.9 Generaattori<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 19 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
3.3.2 Generaattorin jännitesäätö<br />
Jännitesäädin on tarkoitettu pitämään generaattorijännite tasaisena. Jännitesäädin on yleensä asennettu<br />
generaattorin kytkentälaatikkoon tai se si<strong>ja</strong>itsee kytkentälaitteistossa. Järjestelmällinen <strong>rakenne</strong> näkyy<br />
kuvassa 3.10.<br />
Kuva 3.10 Generaattorin jännitesäätö<br />
4<br />
Stator<br />
3<br />
Rotor<br />
U V W N<br />
G1 G2 G3<br />
1 Tavoitearvon asetin<br />
2 Jännitteensäädin<br />
3 Roottori<br />
4 Staattori<br />
G1 = Drehstrom-<br />
Hauptmaschine<br />
G2 = Drehstrom-<br />
Erregermaschine<br />
G3 = Hilfs-<br />
Erregermaschine<br />
G1 Vaihtovirta-pääkone<br />
G2 Vaihtovirta-magnetointikone<br />
G3 Apumagnetointikone<br />
Sollwerteinsteller<br />
s t<br />
Spannungs-<br />
Regler<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 20 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
2<br />
1
3.3.2.1 Jännitteensäätimen yleinen toiminta<br />
Apumagnetointikone G3 syöttää jännitteensäätimen säätöelimen kautta har<strong>ja</strong>ttoman vaihtovirta-<br />
magnetointikoneen G2 magnetointikäämiä jännitteellä. Kolmivaiheisen roottorikäämityksen luoma jännite<br />
tasasuunnataan piidiodeista koostuvassa vaihtovirta-siltakytkennässä <strong>ja</strong> syötetään tasavirtana generaattorin<br />
G1 napapyörälle. Päägeneraattorin jännitteen tasaisena pitäminen vaihtelevalla kuormituksella tapahtuu<br />
magnetointivirtaa muuttamalla.<br />
3.3.2.2 Tavoitearvoasettimen asetus<br />
Jännitteensäädin saa jännitetavoitearvonsa tavoitearvoasettimelta <strong>ja</strong> generaattorin liitinjännitteen<br />
nykyarvosta staattoriliitinten U, V, W kautta. Generaattorin liitinjännitteen jälkisäätö tapahtuu<br />
magnetointivirtaa muuttamalla. Jännitteen tosi- <strong>ja</strong> nykyarvon välisen poikkeaman suuruus määrittää<br />
magnetointivirran muutoksen.<br />
Paikan päällä on tavoitearvoasetin asetettava olemassa olevalle jännitetasolle. Tavoitearvoasettimen<br />
asetusalue on aina generaattorin mallista riippuen alueella 5 - 10 % generaattorin nimellisjännitteestä.<br />
3.3.3 Generaattorisuo<strong>ja</strong><br />
Generaattoreiden suo<strong>ja</strong>ksi on käytettävä normin ISO 8528 mukaisia valvontalaitteita.<br />
Nämä valvontalaitteet eivät sisälly TEM-järjestelmään.<br />
3.3.3.1 Valvontalaitteet generaattorille standardin ISO 8528 osan 4 mukaisesti<br />
Seuraavat generaattorin valvontalaitteet ovat pakottavan välttämättömiä kytkentälaitteistossa:<br />
Oikosulkusuo<strong>ja</strong>us<br />
Ylikuormitussuo<strong>ja</strong>us<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 21 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Seuraavia suo<strong>ja</strong>laitteita suositellaan ehdottomasti:<br />
Suo<strong>ja</strong> viivästetyllä ylivirralla<br />
Suo<strong>ja</strong> jänniteriippuvaisella ylivirralla<br />
Suo<strong>ja</strong> suuntariippuvaisella ylivirralla<br />
Paluutehosuo<strong>ja</strong><br />
Verkon katkaisulaite<br />
Sokkovirran rajoitus<br />
Differentiaalivirtasuo<strong>ja</strong><br />
Lisäksi suosittelemme seuraavia suo<strong>ja</strong>laitteita:<br />
Järjestelmän maadoitussuo<strong>ja</strong><br />
Staattorin maadoitussuo<strong>ja</strong><br />
Vinokuormasuo<strong>ja</strong><br />
3.3.4 Maadoitus<br />
Generaattori on liitetty perusrunkoon maadoitusnauhalla. Aggregaatin maadoitusliitäntä on liitettävä BHKW-<br />
laitteiston maadoitusjärjestelmään.<br />
Sähkölaitoksen paikallisia määräyksiä tai turvamääräyksiä on noudatettava, jotta varmistettaisiin, että<br />
aggregaatin oikea maadoitus suoritetaan.<br />
Kapitel_03 - BHKW-aggregaatti.docx Sivu 22 / 22 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 4<br />
Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
4. Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset ........................................................................... 3<br />
4.1 Aggregaattitila .................................................................................................................................... 3<br />
4.1.1 Si<strong>ja</strong>intipaikka ...................................................................................................................................... 3<br />
4.1.2 Aggregaattitilalle asetettavat vaatimukset .......................................................................................... 3<br />
4.2 Perustuksen laatiminen <strong>ja</strong> värähtelyjen vaimentaminen .................................................................... 5<br />
4.2.1 Perustalohko ...................................................................................................................................... 5<br />
4.2.2 Elastinen laakerointi ........................................................................................................................... 6<br />
4.2.3 Värähtelyjen arviointi .......................................................................................................................... 7<br />
4.2.4 Kaapeli- <strong>ja</strong> putkikanavat ..................................................................................................................... 7<br />
4.3 Melukysymykset ................................................................................................................................. 7<br />
4.3.1 Akustiset riippuvuudet ........................................................................................................................ 8<br />
4.3.2 Mahdollisuudet melun vähentämiseen ............................................................................................. 10<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 2 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
4. Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset<br />
4.1 Aggregaattitila<br />
Aggregaatin huolellisen valinnan <strong>ja</strong> tehonmittauksen lisäksi on useiden rakennusvaiheessa toteutettavien<br />
edellytysten oltava täytettynä, jos halutaan saavuttaa turvallinen, vähähuoltoinen <strong>ja</strong> häiriötön käyttö.<br />
Siksi jo energiantuotantoaggregaatilla varustettujen rakennuskohteiden suunnitteluvaiheessa on<br />
selvitettävätärkeimmät aggregaatin pystytykseen <strong>ja</strong> asennukseen liittyvät kysymykset. Myöhemmät<br />
muutokset <strong>ja</strong> erikoisratkaisut ovat useimmiten kalliita <strong>ja</strong> epätyydyttäviä. Tulevia laajennuksia tulisi harkita<br />
etukäteen.<br />
4.1.1 Si<strong>ja</strong>intipaikka<br />
Suunnittelu aloitetaan valitsemalla paikka aggregaatin pystytystä varten. Jotta häviöt energian siirrossa<br />
kulutta<strong>ja</strong>lle voitaisiin pitää mahdollisimman alhaisina, on sijoittaminen kulutta<strong>ja</strong>n lähelle järkevää. Melu- <strong>ja</strong><br />
värähtelyvaatimukset johtavat kuitenkin usein siihen, että aggregaatit pystytetään etenkin asuinrakennusten<br />
ulkopuolelle.<br />
Energiantuotannolle varatussa omassa rakennuksessa voidaan tilatuuletusta, värähtelyjen eristystä,<br />
polttoaineiden syöttöä <strong>ja</strong> varastointia sekä myös kiinnitystä <strong>ja</strong> pääsyä koskevat kysymykset yleensä ratkaista<br />
helpommin.<br />
Aggregaattitilat suurissa rakennuksissa, kuten esim. tavarataloissa, sairaaloissa <strong>ja</strong> hallintorakennuksissa on<br />
sijoitettava mahdollisuuksien mukaan ulkoseinälle, jotta jäähdytykseen <strong>ja</strong> tilatuuletukseen tarvittava ilma<br />
voidaan syöttää <strong>ja</strong> poistaa vaikeuksitta. Aggregaattitila voidaan tällöin suunnitella maantasalle, maan alle tai<br />
pienemmillä aggregaateilla myös ylempiin kerroksiin.<br />
Rakennusmateriaalien valinnassa on huomioitava tarpeellinen äänenvaimennus <strong>ja</strong> värähtelyvaimennus.<br />
4.1.2 Aggregaattitilalle asetettavat vaatimukset<br />
Aggregaattitilan tulee olla mitoitettu riittävän suureksi. Liian pienissä tiloissa on, vaikean käytön <strong>ja</strong> huollon<br />
lisäksi, myös tuuletusongelman ratkaiseminen vaikeaa.<br />
Noin 1 m leveä <strong>ja</strong> suuremmilla moottoreilla 2 m:n vapaa tila TCG/ TCD 2016:lla <strong>ja</strong> 2020:lla aggregaatin<br />
ympärillä tulisi kaikissa tilanteissa varmistaa. Tällöin on huomattava, että käynnistysakut pystytetään<br />
mahdollisimman lähelle sähkökäynnistintä. TCG 2032:lle tarvitaan vapaa, vastaavasti kuormitettavissa oleva<br />
pinta (esiasennusalue sylinteriyksiköille), jonka koko on 2 m x 5 m <strong>ja</strong> joka on varustettu nosturilla.<br />
Ihanteellisessa tapauksessa tämä alue si<strong>ja</strong>itsee lähellä moottoria niin, että tämä esiasennusalue voidaan<br />
saavuttaa samalla nosturilla kuin itse koko moottori. Yleisesti tilan koon määräävät muut lisälaitteet, kuten<br />
esim. lämmön hyväksikäyttölaite, kytkentälaitteisto, kaasun säätöjärjestelmä, polttoainesäiliö, öljysäiliö, akku,<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 3 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
poistokaasujohto <strong>ja</strong> äänenvaimennin. Äänenvaimentimen tulo- <strong>ja</strong> poistoilmalle tarvitsevat myös<br />
huomattavasti tilaa. Aukot aggregaatin kiinnitykseen sekä laitteiston tuuletukseen <strong>ja</strong> ilmanpoistoon (katso<br />
luku 5 Konetilan tuuletus) on ehdottomasti suunniteltava sopivan kokoisiksi.<br />
Mistään aggregaattitilasta ei tulisi puuttua kiinteästi asetettua nostolaitetta (nosturi), jonka kantokyky vastaa<br />
painavimman tilassa olevan yksittäisen osan painoa. Joka tapauksessa on kuitenkin taattava, että<br />
huoltotöissä aina moottorityypin mukaan esim. männät, kiertokanki, sylinteripää tai kokonainen<br />
käyttömekanismi voidaan nostaa. Sekä asennus että myös myöhemmät huoltotyöt voidaan suorittaa sen<br />
avulla nopeammin <strong>ja</strong> käytännöllisemmin.<br />
Aggregaattitilan tulisi olla niin korkea, että männät <strong>ja</strong> kiertokankitangot voidaan vetää ylöspäin nostolaite<br />
huomioiden. Pituuden <strong>ja</strong> leveyden on sallittava esteetön työskentely kaikissa aggregaatin paikoissa <strong>ja</strong> jättää<br />
tilaa yksittäisten aggregaatinosien <strong>ja</strong> varaosien laskulle.<br />
Yhdessä aggregaattitilan suunnittelun kanssa on selvitettävä joustava pystytys, perustalohkon toteuttaminen,<br />
putkistojen <strong>ja</strong> johtojen vetäminen. Myös mahdollisten erityistoimenpiteiden suorittaminen melusuo<strong>ja</strong>usta<br />
varten <strong>ja</strong> värähtelyjen <strong>ja</strong> tärinän vaimentamiseksi runkomelupäästöjen siirtymisen vähentämiseksi on<br />
huomioitava suunnittelussa ajoissa.<br />
Pienemmillä aggregaattitehoilla voidaan aggregaatti <strong>ja</strong> kytkentälaite pystyttää yleensä yhteen tilaan,<br />
suuremmilla laitteistoilla on kytkentälaitteen erillinen pystytys äänieristettyyn käyttötilaan<br />
tarkoituksenmukaista.<br />
Aggregaattitilaa suunniteltaessa on myös huomioitava kuljetusreitti moottorin tai generaattorin pois- <strong>ja</strong><br />
tuontikuljetusta varten tarpeen vaatiessa (lattiakuormitus <strong>ja</strong> tilaolosuhteet).<br />
Tarkoituksenmukainen <strong>ja</strong> hyväksi todettu aggregaattipystytys näkyy esimerkissä kuvassa 4.1.<br />
Jos pääsy aggregaatille <strong>ja</strong> siihen kuuluville komponenteille rajoittuu voimakkaasti esim. liian pieneksi<br />
mitoitetun konetilan vuoksi, voi myös valmista<strong>ja</strong> kirjoittaa laskun huonon päästävyyden aiheuttamista<br />
lisäkuluista takuun puitteissa suoritetuista töistä.<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 4 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 4.1 Pystytysesimerkki TCG 2016 V16 C<br />
Tämän lisäksi valmista<strong>ja</strong> auttaa mielellään <strong>ja</strong> antaa kiinnostuneille lisää asiakirjo<strong>ja</strong> vakiopystytyksistä ennen<br />
yksityiskohtaisen suunnittelun aloittamista. Suuremmissa suunnittelutehtävissä pyydämme rakennus- tai<br />
rakennussuunnitelmapiirroksia.<br />
4.2 Perustuksen laatiminen <strong>ja</strong> värähtelyjen vaimentaminen<br />
Mäntämoottoreilla varustetuissa aggregaateissa ei inertiavoimia <strong>ja</strong> <strong>ja</strong>tkuvuusmomentte<strong>ja</strong> voida kaikissa<br />
tapauksissa tasoittaa täysin. Tämän luomien värähtelyjen <strong>ja</strong> melun siirtymistä perustaan voidaan vähentää<br />
huomattavasti elastisilla laakeroinneilla. Aggregaattien pystytyksessä on siksi aina asennettava elastinen<br />
aggregaattilaakerointi perusrungon <strong>ja</strong> perustalohkon väliin.<br />
4.2.1 Perustalohko<br />
Perustan perustamiseen, joka on suoritettava erityisen huolellisesti, suositellaan ammattilaisen tekemää<br />
maaperätutkimusta. Tähän käytetyt kustannukset eivät ole missään suhteessa niihin kuluihin, joita<br />
jälkikäteen tehdyistä toimenpiteistä, esim. kun havaitaan värähtelyn siirtyvän naapurustoon, saatetaan joutua<br />
maksamaan.<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 5 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Perustalohkon alla <strong>ja</strong> sen lähellä ei tulisi olla poh<strong>ja</strong>vesijuonnetta, koska se saattaa siirtää tärinöitä erittäin<br />
pitkälle. Tämä koskee myös erittäin korkeaa poh<strong>ja</strong>veden pintaa, jossa värähtelyt siirtyvät voimakkaammin<br />
kuin kuivassa maassa. Aina paikallisten olosuhteiden mukaisesti on perustalohko asetettava anturalaatalle<br />
tai paaluarinalle.<br />
Perustan toteutuksesta <strong>ja</strong> perustamisesta vastaa joka tapauksessa rakennusyritys tai arkkitehti. Heidän on<br />
arvioitava maaperän kantokyky <strong>ja</strong> määriteltävä perustalohkon kiinteys ilmoittamalla tarvittava betoniseos <strong>ja</strong><br />
teräsraudoitus paikallisia olosuhteita vastaavasti.<br />
Laskentaa varten voidaan aggregaatin perustakuormitusta koskevat tiedot sekä elastisen laakeroinnin<br />
omataajuudet antaa asiakkaan käyttöön.<br />
Perustettu perustalohko ei saa olla missään kosketuksissa rakennuksen perusmuurien tai lattian kanssa.<br />
Rako perustalohkon <strong>ja</strong> lattian välillä voidaan sulkea elastisella materiaalilla. Elastisten laakerielementtien<br />
kiinnitykseen on perustan pinnan oltava vaakasuora <strong>ja</strong> paloiteltu, ilman tasoitusta. Perustan pinnan<br />
tasaisuuden toleranssin tulee olla kork. ± 2 mm. Aggregaatin asettaminen laatoille tai massalattialle on<br />
kiellettyä.<br />
4.2.2 Elastinen laakerointi<br />
Mahdollisimman suuren aggregaatin värähtely- <strong>ja</strong> runkoäänieristyksen saavuttamiseksi perustaan nähden<br />
käytetään elastisia laakerielementtejä. Näillä laakerielementeillä vähennetään dynaamista voimanjohdatusta<br />
<strong>ja</strong>lustaan. Alhaisempien taajuuksien eristäminen rakennuksissa on erittäin tärkeää. Myös tämä toteutetaan<br />
pehmeällä teräsjousilaakeroinnilla. Runkoäänieristys varmistetaan hei<strong>ja</strong>stuksella laakerin <strong>ja</strong>lkalevyyn,<br />
ra<strong>ja</strong>llisesti teräksellä / kumilevyllä tehdyllä eristyksellä.<br />
Elastinen laakerointi on laskettava uudelleen jokaista käyttötapausta varten. Järjestelmän aggregaatin /<br />
elastisen laakeroinnin omavärähtelyluvun on oltava riittävän pitkällä aggregaatin käyttökierrosluvun<br />
alapuolella.<br />
Käytetyillä laakerielementeillä saavutetaan n. 88 - 94 %:n eristysasteet.<br />
Erityisen suuriin vaatimuksiin on olemassa elastisesti laakeroidun kaksoisperustan mahdollisuus.<br />
Aggregaateissa käytettyjen jousielementtien korkeutta voidaan säätää tietyllä alueella. Ne on asetettava<br />
oikein, eli kuorman jokaisessa elementissä on oltava yhtä suuri. Virheellisesti asetetut jousielementit<br />
tuhoutuvat a<strong>ja</strong>n mittaan <strong>ja</strong> pyrittyä värähtelyeristystä ei saavuteta. Jousielementit voivat tasoittaa perustan<br />
epätasaisuudet vain ra<strong>ja</strong>llisesti. Perustan liian suuret epätasaisuudet <strong>ja</strong> väärin asetetut jousielementit<br />
johtavat epätasaisen kuormituksen vuoksi aggregaatin perusrungon epämuodostumiin. Tämän seurauksena<br />
generaattorin <strong>ja</strong> moottorin välinen suuntaus ei ole enää optimaalinen. Rakenneosien arvioitavissa olematon<br />
tuhoutuminen voi olla seurauksena.<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 6 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
4.2.3 Värähtelyjen arviointi<br />
Aggregaateille on sovellettava normia DIN ISO 8528-9. Tämä normi käsittelee mekaanisten värähtelyjen<br />
mittausta <strong>ja</strong> arviointia iskumäntä-polttomoottoreilla varustetuilla virrantuotantoaggregaateilla.<br />
4.2.4 Kaapeli- <strong>ja</strong> putkikanavat<br />
Jäähdytysvesi- <strong>ja</strong> poistokaasujohdot voidaan vetää lattian alla oleviin kanaviin. Tarvittavat mitat on<br />
sovitettava putkistojen koon <strong>ja</strong> paikallisten olosuhteiden mukaisesti.<br />
Yleisesti on varmistettava, että putkistojen kanavat <strong>ja</strong> kaapeleiden kanavat on johdettava toisistaan erillään,<br />
<strong>ja</strong> edelleen on tehtävä ero tehokaapelin, oh<strong>ja</strong>uskaapelin <strong>ja</strong> signaalikaapeleiden välillä. Kanavat vedetään<br />
laskevasti perustalohkosta poispäin <strong>ja</strong> niiden matalimpaan kohtaan on asennettava vedenpoistot <strong>ja</strong><br />
öljynerottimet. Kanavien suo<strong>ja</strong>us voidaan suorittaa kuviolevyllä tai ristikoilla. Kanavat <strong>ja</strong> suojukset hankitaan<br />
aina rakennusvaiheessa.<br />
4.3 Melukysymykset<br />
Koska polttomoottoreilla varustettujen aggregaattien pystytykselle asetetut akustiset vaatimukset kasvavat<br />
<strong>ja</strong>tkuvasti lakien <strong>ja</strong> säädösten kautta, viittaamme tässä lyhyesti meluongelmien yhteyksiin <strong>ja</strong><br />
ratkaisumahdollisuuksiin.<br />
Melunlähteitä ovat pääasiassa moottorin polttomelu, mekaaniset moottoriäänet, moottorin imu- <strong>ja</strong><br />
poistokaasumelu. Puhaltimet, pumput <strong>ja</strong> muut apukäyttölaitteet saattavat myös antaa aihetta meluhaittaan.<br />
Myös liian korkeat ilmanopeudet voivat aiheuttaa melua (katso luku 5.4 Suunnitteluohjeita).<br />
Toimenpiteet melun vähentämiseksi voidaan vain vaivoin suorittaa itse melunlähteelle. Siksi useimmat<br />
toimenpiteet tähtäävät melun aggregaattitilan ulkopuolelle siirtymisen vähentämiseen.<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 7 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
4.3.1 Akustiset riippuvuudet<br />
Äänet koostuvat erilaisten taajuuksien paineaalloista. Kaikki melumittaukset ovat siis taajuusriippuvaisia<br />
painemittauksia. Ihmiset kestävät alhaisen taajuuden omaavia ääniä helpommin kuin korkean taajuuden<br />
omaavia ääniä. Sen si<strong>ja</strong>an yli 16 000 - 20 000 hertsin ääniaalto<strong>ja</strong> ei ihmiskorva yleensä enää kykene<br />
havaitsemaan.<br />
Melutapahtumien äänenvoimakkuuden vertailemiseksi eri paikoissa aiheutti tarpeen objektiivisen<br />
mittausmenetelmän kehittämiseen. Arviointi tapahtuu tiettyjen taajuuskäyrien mukaisesti, standardeissa DIN<br />
EN 61672-1 <strong>ja</strong> DIN EN 61672-2 määritellyllä tavalla. Tällöin on kyse arviointikäyristä A, B, C <strong>ja</strong> D (taul. 4.1).<br />
Käyrä A vähemmän kovaäänisten, käyrät B <strong>ja</strong> C kovaäänisten <strong>ja</strong> erittäin kovaäänisten äänten alueella. D<br />
koskee lentokonemelu<strong>ja</strong>.<br />
Taul. 4.1<br />
Taajuus Arviointikäyrä<br />
Hz A<br />
dB<br />
B<br />
dB<br />
31,5 -39,4 -17,1 -3,0 -16,5<br />
63 -26,2 -9,3 -0,8 -11,0<br />
125 -16,1 -4,2 -0,2 -6,0<br />
250 -8,6 -1,3 0,0 -2,0<br />
500 -3,2 -0,3 0,0 0,0<br />
1000 0,0 0,0 0,0 0,0<br />
2000 1,2 -0,1 -0,2 8,0<br />
4000 1,0 -0,7 -0,8 11,0<br />
8000 -1,1 -2,9 -3,0 6,0<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 8 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
C<br />
dB<br />
D<br />
dB
Moottorimelu arvioidaan yleensä alueella dB(A).<br />
125 Hz:n mittausarvo koetaan esim. 16,1 dB hil<strong>ja</strong>isempana kuin sama mittausarvo 1000 Hz:ssä.<br />
Äänen voimakkuus riippuu mittausetäisyydestä <strong>ja</strong> pystytyspaikasta. Äänen painetaso kasvaa pienellä<br />
mittausetäisyydellä äänilähteeseen <strong>ja</strong> suuremmalla etäisyydellä äänen painetaso laskee. Tätä tason laskua<br />
kutsutaan nimellä etäisyysvaimeneminen.<br />
Pisteenmuotoisille lähteille on voimassa seuraavaa:<br />
<br />
L( r 2)<br />
L(<br />
r1)<br />
L(r1) = äänen painetaso 1 L(r2) = äänen painetaso 2<br />
r1 = etäisyys 1 r2 = etäisyys 2<br />
Esimerkki:<br />
L(r1) = 70 dB r1 = 10 m r2 = 20 m<br />
r<br />
2 <br />
10<br />
log<br />
<br />
r<br />
1 <br />
Etäisyyden kaksinkertaistuessa äänen painetaso laskee 6 dB.<br />
Useammilla aggregaateilla varustetuissa laitteistoissa on summamelutaso laskettava akustiikan<br />
säännönmukaisuuksien mukaisesti:<br />
L<br />
<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 9 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
n<br />
i1<br />
Li<br />
10 10<br />
10 log<br />
L = summataso Li = yksittäistaso<br />
Esimerkki:<br />
70, 5 71, 5 72, 5 75, 5 77, 0<br />
<br />
<br />
10 10 10 10 10<br />
L 10log 10<br />
10 10 10 10 811 ,<br />
<br />
<br />
L1 = 70,5 dB L2 = 71,5 dB L3 = 72,5 dB<br />
L4 = 75,5 dB L5 = 77,0 dB<br />
2<br />
dB
Yhteenlaskettaessa n samaa tasoa L on voimassa yksinkertaisesti:<br />
L L 10log n<br />
Yhteenlaskettaessa 2 samaa äänitasoa tulokseksi saadaan 3 dB:n tasonnousu.<br />
Jos aggregaatti pystytetään suljettuun tilaan, melu kasvaa ulkotilaan nähden, koska äänen hajoaminen on<br />
estetty. Pienissä tiloissa ilman akustiikkamateriaalia on äänen <strong>ja</strong>kautuminen lähes kaikkialla sama.<br />
Akustisesti edullisia ovat suuret tilat <strong>ja</strong> akustisesti pehmeät seinät, ei siis kaakeleita tai vastaavia<br />
rakennusmateriaale<strong>ja</strong>.<br />
4.3.2 Mahdollisuudet melun vähentämiseen<br />
Normaalit 24 cm:n tai 36 cm:n seinänpaksuudet vaimentavat sisältä tulevaa melua jo 40 - 50 dB. Tulo- <strong>ja</strong><br />
poistoilmakanaviin on kuitenkin asennettava 2 - 3 m pitkät äänenvaimennusjärjestelmät, joiden vaimennus<br />
on noin 40 d. Jäähdytysilman määrä huomioiden (katso luku 5 Konetilan tuuletus) ei ilmannopeus saa ylittää<br />
äänenvaimennusjärjestelmässä paineen puolella n. 8 m/s <strong>ja</strong> imupuolella n. 6 m/s.<br />
Jos aggregaattitilassa käytetään akustiikkamateriaale<strong>ja</strong> kuten äänenvaimennuslevyjä, saavutetaan n. 3 dB:n<br />
melutason lasku, suuremmalla vaivalla n. 10 dB. Erityistä huomiota tulisi kiinnittää pakokaasumelun<br />
hallintaan. Soveltuvilla äänenvaimentimilla voidaan myös tässä saavuttaa jopa n. 60 dB:n laskua melussa.<br />
Äänitekniset kysymykset voidaan ratkaista vain yksilöllisesti, koska ne riippuvat voimakkaasti paikallisista<br />
olosuhteista. Tätä varten valmista<strong>ja</strong> antaa käyttöön pakokaasu- <strong>ja</strong> moottorimelujen oktaavianalyysit.<br />
Äänenvaimennustoimenpiteiden toteutus tulisi ratkaista yhteistyössä erikoisyritysten kanssa.<br />
Toimenpiteitä voivat olla esim.:<br />
Pakokaasun äänenvaimennus hei<strong>ja</strong>stusvaimentimilla, absorptiovaimentimilla, aktiivisella<br />
äänenvaimennuksella<br />
Aggregaatin runkoäänieristetty pystytys<br />
Absorptiokulissien asettaminen aggregaattitilojen tulo- <strong>ja</strong> poistoilma-aukoille<br />
Aggregaatin äänieristetty kapselointi<br />
Aggregaattitilan äänieristys <strong>ja</strong> kelluvan lattian asennus (erikoisyritysten toimesta).<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 10 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Sisätilojen vuoraukseen ei saa käyttää kuitukankaita (esim. Heraklit). Ilmavärähtelyt irrottavat hiukkasia, jotka<br />
tukkivat ilmasuodattimet <strong>ja</strong> voivat myös tuhota moottorin.<br />
Rakennuksen äänenvaimennuksessa on huomioitava paitsi muuri myös ikkunat, ovet jne.<br />
Äänitekniseen tarkasteluun on otettava mukaan ylimääräiset konetilan ulkopuolella seisovat äänilähteet,<br />
kuten apukäyttölaitteet tai pöytäjäähdyttimet. Myös kaasun säätöjärjestelmät, esipaineensäätöjärjestelmät tai<br />
nollapaineen säätöjärjestelmät, jotka asennetaan konetilan ulkopuolelle tai äänikapselin ulkopuolelle, voivat<br />
toimia ylimääräisenä melulähteenä <strong>ja</strong> ne on otettava huomioon ääniteknisessä suunnittelussa.<br />
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 11 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_04 - Aggregaatin pystytykselle esitetyt vaatimukset.docx Sivu 12 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 5<br />
Konetilan tuuletus<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
5. Konetilan tuuletus ....................................................................................................................... 3<br />
5.1 Tuuletusjärjestelmät ...................................................................................................................................... 4<br />
5.1.1 Painava järjestelmä (suositeltava) ................................................................................................................ 4<br />
5.1.2 Imevä järjestelmä (ei suositeltava)................................................................................................................ 4<br />
5.1.3 Yhdistelty järjestelmä (suositeltava) .............................................................................................................. 4<br />
5.1.4 Tuuletus taajuussäädellyillä puhaltimilla ....................................................................................................... 4<br />
5.1.5 Kiertoilman säätely ....................................................................................................................................... 5<br />
5.2 Ilmantarpeen laskeminen .............................................................................................................................. 8<br />
5.2.1 Moottorin polttoilman tarve ........................................................................................................................... 8<br />
5.2.2 Moottorin <strong>ja</strong> komponenttien jäähdytysilman tarve ......................................................................................... 8<br />
5.3 Säteilylämpöjen laskeminen ......................................................................................................................... 9<br />
5.3.1 Moottorin säteilylämpö .................................................................................................................................. 9<br />
5.3.2 Generaattorin säteilylämpö ........................................................................................................................... 9<br />
5.3.3 Apulaitteiden säteilylämpö ............................................................................................................................ 9<br />
5.3.4 Lämmön hyödynnyslaitteen säteilylämpö ................................................................................................... 10<br />
5.3.5 Kokonaissäteilylämpö ................................................................................................................................. 10<br />
5.3.6 Tarpeellinen ilmantarve (ilman moottorin polttoilman määrää) ................................................................... 10<br />
5.4 Tuuletusjärjestelmän komponentit .............................................................................................................. 12<br />
5.4.1 Sääsuo<strong>ja</strong>ristikko.......................................................................................................................................... 12<br />
5.4.2 Äänenvaimennuskulissit ............................................................................................................................. 12<br />
5.4.3 Kaihtimet ..................................................................................................................................................... 13<br />
5.4.4 Suodatin ..................................................................................................................................................... 13<br />
5.4.5 Puhaltimet ................................................................................................................................................... 13<br />
5.4.6 Ilmakanavat ................................................................................................................................................ 13<br />
5.5 Suunnitteluohjeita ....................................................................................................................................... 14<br />
5.5.1 Ilman vaihtuvuus ......................................................................................................................................... 14<br />
5.6 Ohje tuuletuslaitteistojen käytöstä kaasumoottoreissa ............................................................................... 14<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 2 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
5. Konetilan tuuletus<br />
Konetilaa lämmittävät asennettujen moottoreiden, generaattoreiden, lämmön hyödyntämis- <strong>ja</strong><br />
putkistojärjestelmien konvektio <strong>ja</strong> säteily.<br />
Koneiden, niiden komponenttien sekä kytkentälaitteiston liian korkeiden lämpötilojen välttämiseksi on tämä<br />
lämpö johdettava ulos tuuletusjärjestelmän kautta.<br />
Samaten äärimmäisen alhaisen ympäristölämpötilan omaavissa laitteistoissa on huolehdittava siitä, että<br />
kulloinkin aggregaatin tietolehtisen mukaisia käytön vähimmäisimuilmalämpötilo<strong>ja</strong> noudatetaan. Tässä on<br />
suositeltavaa käyttää komponenttien säteilylämpöä konetilan lämmitykseen. Näissä tapauksissa tulisi myös<br />
rakennuksen olla tiivis <strong>ja</strong> rakennuksen lämpöeristyksen hyvä.<br />
Tältä osin tuuletusjärjestelmällä on erityistä merkitystä, toisaalta säteilylämmön poistamiseksi kesällä <strong>ja</strong><br />
toisaalta säteilylämmön hyödyntämisessä konetilan lämmittämiseksi talvella.<br />
Yleisesti on voimassa: Aggregaatin tietolehtisten mukaisia imuilmalämpötilo<strong>ja</strong> (sekä<br />
vähimmäislämpötilo<strong>ja</strong>) on noudatettava!<br />
On varmistettava, että sallittua käynnistyslämpötilaa ei aliteta. Katso myös luku 9.2 Polttoilmalle<br />
asetettavat vaatimukset.<br />
Konetiloihin toteutettavissa olevat tuuletusjärjestelmät voidaan <strong>ja</strong>kaa kolmeen tyyppiin (katso kuva 5.1):<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 3 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
5.1 Tuuletusjärjestelmät<br />
5.1.1 Painava järjestelmä (suositeltava)<br />
Ympäristöstä ilma imetään ympäristölämpötilassa puhaltimella, painetaan konetilan läpi <strong>ja</strong> johdetaan<br />
poistoilma-aukkojen kautta jälleen takaisin ympäristöön. Konetilassa vallitsee ylipaine.<br />
Tämän järjestelmän käyttö on suositeltavaa erityisesti korkean pölykuormituksen omaavissa ympäristöissä<br />
(aavikkoalueilla). Konetilan ylipaineen avulla vältetään pölyn pääsy konetilaan koneen koteloseinämän<br />
vuotokohtien tai avattujen ovien tai ikkunoiden kautta. Käytetyt tuuletuslaitteistot on varustettava vastaavilla<br />
pölynpoistosuodattimilla, esim. inertiasuodattimilla, taskusuodattimilla jne. Käytetyillä tuloilmasuodattimilla<br />
saavutettavan poistoasteen on vastattava luokan G3 suodattimella saavutettavaa poistoastetta. Katso myös<br />
luku 5.4.4.<br />
5.1.2 Imevä järjestelmä (ei suositeltava)<br />
Ympäristöilma johdetaan tuloilmajärjestelmän kautta (sääsuo<strong>ja</strong>ristikko, suodatin, äänenvaimennuskulissi <strong>ja</strong><br />
säleikkö) konetilaan, se virtaa konetilan läpi, imetään puhaltimella pois <strong>ja</strong> johdetaan takaisin ympäristöön.<br />
Konetilassa vallitsee alipaine.<br />
Tuuletusjärjestelmä on laadittava imupuolella niin, että konetilaan muodostuva alipaine on huomattavasti alle<br />
1 mbar. Jos alipaine konetilassa on liian korkea, voi erityisesti kaasumoottorilaitteistoissa, jotka imevät<br />
polttoilmaa konetilasta, esiintyä käynnistysvaikeuksia (katso myös luku 5.5 Ohje tuuletuslaitteistojen käytöstä<br />
kaasumoottoreissa). Lisäksi hätätilanteissa pakoreittinä toimivat <strong>ja</strong> ulos avautuvat konetilan ovet on erittäin<br />
vaikea avata korkeassa alipaineessa. Laitteisto toimii suuren pölynimurin tavoin <strong>ja</strong> konetilan seinämien <strong>ja</strong><br />
ikkunoiden vuotokohtien kautta sisään pääsee suodattamatonta toisioilmaa, joka johtaa pidemmän päälle<br />
myös konetilan lisääntyneeseen likaantumiseen. Käytetyillä tuloilmasuodattimilla saavutettavan poistoasteen<br />
on vastattava luokan G3 suodattimella saavutettavaa poistoastetta. Katso myös luku 5.3.4.<br />
5.1.3 Yhdistelty järjestelmä (suositeltava)<br />
Konetilan tuuletuksen ilma puhalletaan tuloilmapuhaltimen kautta konetilaan <strong>ja</strong> imetään jälleen<br />
poistoilmapuolella toisella puhaltimella. Soveltuvalla tulo- <strong>ja</strong> poistoilmajärjestelmän sovituksella konetilan<br />
ilmanpaine vastaa suurin piirtein ympäristöpainetta.<br />
Tätä järjestelmää tulee käyttää ilman muuta laitteistoissa, joissa sekä tuloilmapuolella että poistoilmapuolella<br />
esiintyy huomattavia painehäviöitä. Näin on erityisesti siellä, missä ilma konetilan tuuletukselle on imettävä<br />
pitkiä matko<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> jälleen johdettava pois <strong>ja</strong> joissa sääsuo<strong>ja</strong>ristikon, äänenvaimennuskulissin, sälekaihdinten <strong>ja</strong><br />
suodatinten kaltaiset komponentit aiheuttavat korkean painehäviön.<br />
5.1.4 Tuuletus taajuussäädellyillä puhaltimilla<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 4 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Kaasu</strong>moottoreissa imuilman lämpötilan on liikuttava suhteellisen ahtaalla alueella. Tietolehtisessä<br />
ilmoitettua ilman vähimmäislämpötilaa ei saa alittaa, koska muuten pakokaasuturboahtimen kompressori<br />
pumppaa. Pakokaasun Wastegatella varustetut moottorit sallivat imuilman lämpötilan lisäalueen.<br />
Kesäolosuhteisiin suunnitellulla puhaltimella, jonka kierrosluku on kiinteä, ei voida enää talvella säilyttää<br />
moottorin vaatimia vähimmäisimulämpötilo<strong>ja</strong>. Tuuletustilavuusvirtausta sovittamalla <strong>ja</strong> moottorin <strong>ja</strong><br />
generaattorin säteilylämpöä hyödyntämällä voidaan imuilman lämpötila pitää taajuussäädellyillä puhaltimilla<br />
säätelemällä myös muuttuvissa ympäristölämpötiloissa sallitulla alueella. Imuilman lämpötilan säätely<br />
tuuletustilavuusvirtausta sovittamalla on mahdollista n. 0 °C:n ympäristöilman lämpötiloihin asti,<br />
alhaisemmille ympäristöilman lämpötiloille tarvitaan kiertoilmajärjestelmä.<br />
5.1.5 Kiertoilman säätely<br />
Luvattoman alhaisten lämpötilojen ehkäisemiseksi konetilassa voidaan konetilan lämpötilaa säädellä<br />
sekoittamalla poistoilmaa tuloilmaan.<br />
Kaikissa järjestelmissä ilmanoh<strong>ja</strong>us on laadittava niin, että ilma virtaa koko konetilan läpi, oikosulkuvirtaukset<br />
eivät ole mahdollisia tuloilma-aukosta poistoilma-aukkoon <strong>ja</strong> siten lämpöä luovuttavilla komponenteilla<br />
tapahtuu riittävä ilmankierto. Tarvittaessa on asennettava ilmakanavia, jotka huolehtivat kohdistetusta<br />
ilmanoh<strong>ja</strong>uksesta konetilan yksittäisille komponenteille.<br />
Jotta konetilassa syntyvä säteilylämpö <strong>ja</strong> siten tarvittava ilmamäärä voitaisiin pitää mahdollisimman pienenä,<br />
on äänenvaimentimet <strong>ja</strong> pakokaasujohdot eristettävä konetilan sisällä. Pakokaasujärjestelmien eristäminen<br />
on tarpeen yleisesti rakennusten sisällä.<br />
Monissa tapauksissa moottorien polttoilma imetään konetilasta. Tämä ylimääräinen ilmamäärä on otettava<br />
huomioon tuloilmapuhaltimia suunniteltaessa. Aina laitteiston mallista riippuen voivat moottorin<br />
ilmasuodattimet si<strong>ja</strong>ita alueilla, joissa ilman voimakkaampi lämpeneminen on jo tapahtunut. Tässä<br />
tapauksessa "kylmä" ilma on johdettava erillisiä tuuletuskanavia pitkin ilmasuodattimen eteen.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 5 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 5.1a Tuuletusjärjestelmät<br />
1<br />
3<br />
1<br />
4 5<br />
Painava järjestelmä<br />
6 7 8 5 3<br />
Imevä järjestelmä (ei suositeltava)<br />
3 4 5 7 9 8<br />
5 3<br />
1 Tuloilma<br />
2 Poistoilma<br />
3 Sääsuo<strong>ja</strong>ristikko<br />
4 Suodatin<br />
5 Äänenvaimennuskulissi<br />
6 Tuloilmapuhallin<br />
7 Tuloilmakaihdin<br />
8 Poistoilmakaihdin<br />
9 Poistoilmapuhallin<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 6 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
2<br />
2
Kuva 5.1b Tuuletusjärjestelmät<br />
Järjestelmä <strong>ja</strong> kiertoilmasäätely (suositeltava)<br />
10<br />
11<br />
1<br />
3<br />
1<br />
3<br />
4 5 6 7 8 5 3<br />
4 5<br />
1 Tuloilma<br />
2 Poistoilma<br />
3 Sääsuo<strong>ja</strong>ristikko<br />
4 Suodatin<br />
5 Äänenvaimennuskulissi<br />
6 Tuloilmapuhallin<br />
7 Tuloilmakaihdin<br />
8 Poistoilmakaihdin<br />
9 Poistoilmapuhallin<br />
10 Kiertoilmakanava<br />
11 Kiertoilmakaihdin<br />
6<br />
Yhdistelty järjestelmä (suositeltava)<br />
7 9 8 5 3<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 7 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
2<br />
2
5.2 Ilmantarpeen laskeminen<br />
Tuuletusjärjestelmän suunnittelua varten laskettava ilmantarve koostuu seuraavista yksittäistarpeista:<br />
5.2.1 Moottorin polttoilman tarve<br />
Jos moottori imee polttoilman konetilasta, se on syötettävä sisään konetilan tuuletusjärjestelmän kautta <strong>ja</strong><br />
otettava huomioon suunnittelussa. Polttoilman lämpötila on yksi vaikutustekijöistä moottorin esittelemässä<br />
paikkatehossa. Siksi on taattava, että ilman lämpötila ei imun alueella ylitä paikallistehon laskentaan<br />
määriteltyä arvoa, mutta ei myöskään alita sitä.<br />
5.2.2 Moottorin <strong>ja</strong> komponenttien jäähdytysilman tarve<br />
Moottorin, generaattorin <strong>ja</strong> muiden konetilan lämpöä säteilevien komponenttien, kuten pumppujen,<br />
separaattorien, lämmönvaihdinten, kattiloiden jne., säteilylämpö johdetaan pois konetilan<br />
tuuletusjärjestelmän kautta.<br />
Lämpöä säteilevät komponentit, jotka ovat käytössä vain ajoittaisesti, esim. kompressorit, voidaan<br />
useimmissa tapauksissa jättää huomioimatta jäähdytysilman tarvetta laskettaessa.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 8 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
5.3 Säteilylämpöjen laskeminen<br />
Ilmantarpeen laskemista varten on ensiksi laskettava moottorin <strong>ja</strong> generaattorin säteilylämmöt.<br />
5.3.1 Moottorin säteilylämpö<br />
Moottorin säteilylämpö ilmoitetaan aina a<strong>ja</strong>nkohtaisissa tietolehtisissä.<br />
Yleisesti voidaan dieselmoottoreille olettaa säteilylämpö prosentuaalisena osana x moottoriin johdetusta<br />
polttoaineen lämpötehosta:<br />
QM kW Moottorin säteilylämpö<br />
PM kW Moottorin mek. teho<br />
[%] Moottorin mek. tehoaste<br />
x [%] Säteilyosuus %<br />
Säteilyosuus TCD 2016:lle on 3 % <strong>ja</strong> TCD 2020:lle säteilyosuus on 2,5 % syötetystä lämpötehosta. Syötetty<br />
lämpöteho on tuote polttoaineen ominaisesta polttoainekulutuksesta, mekaanisesti tehosta <strong>ja</strong> alemmasta<br />
lämpöarvosta.<br />
5.3.2 Generaattorin säteilylämpö<br />
Generaattorin säteilylämpö saadaan seuraavalla yhtälöllä:<br />
5.3.3 Apulaitteiden säteilylämpö<br />
QG kW Generaattorin säteilylämpö<br />
PG kW Generaattorin teho<br />
PM kW Moottorin teho<br />
Putkistojen, erityisesti pakokaasujohtojen, pakokaasun äänenvaimentimen, jäähdyttimen <strong>ja</strong><br />
pumppuaggregaattien, säteilylämpö voidaan laskea vain erittäin suurella vaivalla. Tämä säteilylämpö on<br />
kokemuksen mukaan n. 10 % moottorin säteilylämmöstä.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 9 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Q H =0,1 QM<br />
5.3.4 Lämmön hyödynnyslaitteen säteilylämpö<br />
QH kW Apulaitteiden säteilylämpö<br />
QM kW Moottorin säteilylämpö<br />
Jos <strong>rakenne</strong>osat pystytetään aggregaattitilaan lämpöenergian hyödyntämiseksi, jäähdytysveden <strong>ja</strong><br />
pakokaasun lämmönvaihtimen säteilylämpö on kokemuksen mukaan n. 1,5 % vastaavasta hyötylämmöstä<br />
tietolehtisen mukaan.<br />
5.3.5 Kokonaissäteilylämpö<br />
QWN kW Lämmön hyödynnyslaitteen säteilylämpö<br />
QKW kW Moottori-jäähdytysvesi-lämpö<br />
QAbg kW hyödynnettävä moottorin pakokaasulämpö<br />
Kokonaissäteilylämpö QS koostuu edellä mainituista säteilyosuuksista:<br />
Konetilan seinien kautta johdetaan aina ympäristöolosuhteiden mukaan osa säteilylämmöstä. Tämä osuus<br />
voidaan laskea vaihtelevien olosuhteiden, kuten esim. ympäristölämpötilan tai konetilan seinien rakenteen,<br />
vuoksi erittäin vaikeasti <strong>ja</strong> siksi sitä ei oteta huomioon.<br />
5.3.6 Tarpeellinen ilmantarve (ilman moottorin polttoilman määrää)<br />
Sen jälkeen saadaan lopulta tarpeellinen ilmantarve koko hei<strong>ja</strong>stuslämmön, konetilan ilman sallitun<br />
lämpötilankorotuksen <strong>ja</strong> ilman ominaislämpökapasiteetin funktiona:<br />
mLerf kg/h jäähdytykseen tarvittava ilmamassavirtaus<br />
QS kW Kokonaissäteilylämpö<br />
T K sallittu lämpötilannousu<br />
cpL kJ/kgK ilman ominaislämpökapasiteetti (1,005 kJ/kgK)<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 10 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Yllä mainittu yhtälö antaa tulokseksi tarpeellisen ilmamassavirtauksen. Tarpeellisen tilavuusvirtauksen<br />
laskemiseksi on huomioitava ilman tiheys.<br />
Tiheys riippuu ilman lämpötilasta, ilmanpaineesta <strong>ja</strong> suhteellisesta ilmankosteudesta. Tarpeellinen ilman<br />
tilavuusvirtaus on:<br />
mLerf kg/h tarpeellinen ilmamassavirtaus<br />
VLerf m³/h tarpeellinen ilman tilavuusvirtaus<br />
L kg/m³ ilman tiheys (esim. 1,172 kg/m³, kun 1002 mbar <strong>ja</strong> 25 °C)<br />
Ilmanpaine laskee, kun geodeettinen korkeus kasvaa. Seuraavassa taulukossa on paineet <strong>ja</strong> tiheydet<br />
ilmoitettu lämpötilasta <strong>ja</strong> geodeettisesta korkeudesta riippuvaisina.<br />
Ilmoitetut arvot koskevat kuivaa ilmaa. Kosteassa ilmassa tiheys laskee suhteellisen ilmankosteuden<br />
noustessa. Tiheyden lasku voi olla 60 %:n suhteellisella ilmankosteudella jopa 10 %.<br />
Taul. 5.2<br />
Ilmanpaine <strong>ja</strong> ilmantiheys geodeettisesta korkeudesta riippuvaisena 25 °C:ssa<br />
Geod.<br />
korkeus Lämpötila<br />
Geod.<br />
korkeus Lämpötila<br />
Geod.<br />
korkeus Lämpötila<br />
[m] 25 °C [m] 25 °C [m] 25 °C<br />
mbar kg/m³ mbar kg/m³ mbar kg/m³<br />
0 1013 1,184 700 940 1,099 1800 835 0,976<br />
100 1002 1,172 800 930 1,087 2000 817 0,955<br />
200 991 1,159 900 920 1,075 2200 800 0,935<br />
300 981 1,147 1000 910 1,064 2400 783 0,915<br />
400 970 1,135 1200 890 1,041 2600 766 0,896<br />
500 960 1,122 1400 871 1,019 2800 750 0,877<br />
600 950 1,11 1600 853 0,997 3000 734 0,858<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 11 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Tiheyden muunnos muille lämpötiloille tapahtuu seuraavan yhtälön avulla:<br />
(273+<br />
25)<br />
L(t)<br />
= L(25C)<br />
*<br />
(273+<br />
t)<br />
L(25°C)[kg/m³] ilman tiheys 25 °C:ssa<br />
L(t) [kg/m³] ilman tiheys lämpötilassa t<br />
t [°C] ilman lämpötila<br />
Laitteistoissa, jotka imevät konetilasta, on tuloilmanpuolella otettava lisäksi huomioon moottorin<br />
polttoilmamäärä. Luvussa 9.2 on annettu ohjearvo<strong>ja</strong> yksittäisten moottorivalmistussarjojen ominaisista<br />
polttoilmamääristä.<br />
5.4 Tuuletusjärjestelmän komponentit<br />
Konetilan tuuletusjärjestelmän pääkomponentit muodostuvat sääsuo<strong>ja</strong>ristikosta, äänenvaimennuskulisseista,<br />
kaihtimista, suodattimista, ilmakanavista <strong>ja</strong> puhaltimista.<br />
5.4.1 Sääsuo<strong>ja</strong>ristikko<br />
Sääsuo<strong>ja</strong>ristikot asennetaan konerakennuksen ulkoseinään tulo- <strong>ja</strong> poistoilman puolille. Ne estävät sateen <strong>ja</strong><br />
lumen pääsyn tuuletusjärjestelmään. Sääsuo<strong>ja</strong>ristikkoon on integroitava lintusuo<strong>ja</strong>ristikko, joka estää<br />
pieneläinten pääsyn laitteistoon.<br />
5.4.2 Äänenvaimennuskulissit<br />
Erityisesti silloin, jos laitteistot asennetaan asuinalueille tai alueille, joilla on määritellyt melura<strong>ja</strong>t, voidaan<br />
laitteiston tuuletusjärjestelmään tarvita huomattavia äänenvaimennustoimia. Näissä tapauksissa on tulo- <strong>ja</strong><br />
poistoilman puolelle asennettava äänenvaimennuskulissit. Suunnittelun päätieto<strong>ja</strong> ovat kulissin läpi kulkeva<br />
ilmavirta, tarvittavan äänenvaimennuksen määrä <strong>ja</strong> käytössä oleva kanava-aukko. Sen jälkeen määritellään<br />
kulissien syvyys, niiden paksuus <strong>ja</strong> etäisyys toisiinsa.<br />
Äänenvaimennuskulissien suunnittelu on annettava ammattiyritysten tehtäväksi <strong>ja</strong> se on suoritettava<br />
erityisen huolella, koska jälkikäteiset parannustyöt ovat erittäin kalliita, jos vaadittavia arvo<strong>ja</strong> ei saavuteta.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 12 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
5.4.3 Kaihtimet<br />
Kaihtimet sulkevat konetilan yhteyden ympäristöön tuuletusjärjestelmän kautta laitteiston seistessä,<br />
erityisesti talvella vältetään tilan alijäähtyminen. Kaihtimia käytetään sähköisillä käyttölaitteilla, joita oh<strong>ja</strong>taan<br />
kytkentälaitteistosta. Suurissa laitteistoissa syötetään kaihdinten kohdistetulla oh<strong>ja</strong>uksella kylmää ilmaa<br />
laitteiston tietyille alueille. Talvella voidaan konetilan lämpötilaa säädellä kaihdinten oh<strong>ja</strong>uksella.<br />
5.4.4 Suodatin<br />
Yleisesti tuuletusjärjestelmään on asennettava suodattimia. Tämä koskee erityisesti laitteisto<strong>ja</strong>, jotka<br />
si<strong>ja</strong>itsevat teollisuuslaitteistojen alueilla, joiden ympäristössä ilma on erittäin epäpuhdasta, kuten esim.<br />
kaatopaikat, hiilikaivokset, sementtitehtaat, ruukit jne., sekä laitteisto<strong>ja</strong> alueilla, joilla esiintyy hiekkamyrskyjä.<br />
Tällöin on epäpuhtauden mukaan valittava vastaava suodatustapa. Näin raskaat hiukkaset voidaan<br />
suodattaa helposti inertiasuodattimella, kun taas esim. kevyempien kuitujen esiintyessä on käytettävä<br />
tavanomaisia kuitusuodattimia, jotka suhteellisen suurten ilmamäärien vuoksi saattavat olla kooltaan erittäin<br />
suuria.<br />
Sopivia ovat standardin DIN EN 779 mukaiset suodatinluokan G3 suodattimet. Erityisissä vaatimuksissa on<br />
valittava vastaavasti korkeampi suodatinluokka. Tehokas suodatinvalvonta on otettava käyttöön.<br />
5.4.5 Puhaltimet<br />
Puhaltimet on toteutettu useimmiten aksiaalipuhaltimina – harvemmin myös radiaalipuhaltimina – <strong>ja</strong> ne on<br />
mitoitettava tarvittavan ilmamäärän <strong>ja</strong> paine-eron mukaisesti. Konetilan lämpötilan säätämistä varten voidaan<br />
läpipuhallettua ilmamäärää sovittaa käyttämällä muuttuvalla kierrosluvulla varustettu<strong>ja</strong> puhaltimia tai<br />
kytkemällä yksittäisiä puhaltimia päälle <strong>ja</strong> pois päältä.<br />
Huomio: Jos käytetään yksittäisiä puhaltimia, on huomioitava, että pystyssä olevat puhaltimet – erityisesti<br />
aksiaalikoneet – käyvät paine-eron vuoksi takaperin. Suurilla puhaltimilla tämä voi muodostua ongelmaksi.<br />
Puhallinten mitoituksessa on painevaranto valittava oikein tuuletusjärjestelmään asennettujen<br />
komponenttien, kuten sääsuo<strong>ja</strong>ristikoiden, äänenvaimennuskulissien, kaihdinten jne. suhteen, jotta<br />
suunniteltu ilmamäärä todellakin saavutetaan.<br />
5.4.6 Ilmakanavat<br />
Aina laitteiston mallin tai konetilan suuremmassa rakennuksessa olevan si<strong>ja</strong>innin, esim. hätävirtalaitteistoilla<br />
kellarissa, mukaisesti on konetilan tuuletukseen käytettävä ilma kuljetettava pitkiä matko<strong>ja</strong>. Tähän käytetään<br />
ilmakanavia. Painehukka näissä kanavissa on huomioitava puhaltimia suunniteltaessa. Tiivisteveden<br />
muodostumisen estämiseksi tulee ulkona si<strong>ja</strong>itsevat ilmakanavat eristää.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 13 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
5.5 Suunnitteluohjeita<br />
Tarvittavien ilmamäärien laskennan jälkeen on aukot <strong>ja</strong> kanavat suunniteltava niin, että seuraavia<br />
ilmanopeuksia noudatetaan.<br />
Taul. 5.3<br />
Komponentti Ilmannopeus (m/s)<br />
Tuloilma-/poistoilma-aukko 1,5 - 2,5 / 2,5 - 4<br />
Tuuletuskanava 10 - 20<br />
Vapaa virtaus konetilassa 0,3<br />
Äänenvaimennusmatka 6 - 8<br />
Lisärajoitukset virtaushäiriöiden vuoksi on otettava huomioon.<br />
5.5.1 Ilman vaihtuvuus<br />
Tuuletusjärjestelmän tunnuslukuna voidaan myös käyttää ilman vaihtuvuutta.<br />
Se ilmoittaa ilman vaihtuvuuden määrän tunnissa, eli kuinka usein tunnissa koko konetilan ilmatilavuus<br />
vaihdetaan.<br />
Suurlaitteistoissa rakennuksessa ei kokemuksen mukaan tulisi ylittää ilman vaihtuvuusarvoa 100.<br />
Äärimmäisen pienissä konetiloissa (esim. kontti) tai korkeissa ympäristölämpötiloissa saavutetaan ilman<br />
vaihtuvuusarvoksi jopa 500.<br />
5.6 Ohje tuuletuslaitteistojen käytöstä kaasumoottoreissa<br />
Tuuletuslaitteiston käyttö voi vaikuttaa myös moottorin polttoilman sisääntulon paineolosuhteisiin niin, että<br />
moottorin käynnistymisessä esiintyy ongelmia tai käynnistäminen ei ole mahdollista. Näissä tapauksissa on<br />
ennen käynnistystä avattava ainoastaan tulo- <strong>ja</strong> poistoilmakaihtimet. Puhaltimia on oh<strong>ja</strong>ttava niin, että<br />
erityisesti käynnistysvaiheen <strong>ja</strong> aggregaatin synkronoinnin aikana ei konetilassa synny painesysäyksiä, eli<br />
puhaltimien on käytävä käynnistysvaiheen aikana tasaisella kierrosluvulla.<br />
Kapitel_05 - Konetilan tuuletus.docx Sivu 14 / 14 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 6<br />
Moottorin jäähdytysjärjestelmät<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
6. Moottorin jäähdytysjärjestelmät ................................................................................................ 3<br />
6.1 Yksikiertojäähdytys ....................................................................................................................... 3<br />
6.2 Kaksikiertojäähdytys ..................................................................................................................... 3<br />
6.2.1 <strong>Kaasu</strong>moottorit .............................................................................................................................. 3<br />
6.2.1.1 Esimerkki kaasumoottorien jäähdytysjärjestelmien rakenteesta .................................................. 4<br />
6.2.2 Dieselmoottorit .............................................................................................................................. 7<br />
6.3 Noudatettavat ohjearvot jäähdytyskierroille .................................................................................. 9<br />
6.3.1 Paineet .......................................................................................................................................... 9<br />
6.3.1.1 Minimipaine ................................................................................................................................... 9<br />
6.3.1.2 Maksimipaine ................................................................................................................................ 9<br />
6.3.2 Pumpun asennuspaikka ................................................................................................................ 9<br />
6.3.3 Suurin sallittu lämpötilagradientti .................................................................................................. 9<br />
6.4 Jäähdytysvesijärjestelmän komponentit ..................................................................................... 10<br />
6.4.1 Jäähdytysveden lämmönvaihdin ................................................................................................. 10<br />
6.4.1.1 Jäähdytysveden lämmönvaihtimen sitominen hätäjäähdytykseen putkivedellä ......................... 11<br />
6.4.2 Poistokaasun lämmönvaihdin ..................................................................................................... 12<br />
6.4.3 Jäähdytyslaitteistot ...................................................................................................................... 12<br />
6.4.3.1 Pöytäjäähdytin ............................................................................................................................. 12<br />
6.4.3.1.1 Pöytäjäähdyttimen säätö ............................................................................................................. 13<br />
6.4.3.1.2 Sandwich-pöytäjäähdytin (ei suositeltava) .................................................................................. 14<br />
6.4.3.2 Jäähdytystornit ............................................................................................................................ 14<br />
6.4.4 Jäähdyttimet ................................................................................................................................ 15<br />
6.4.5 Jäähdytysvesipumput .................................................................................................................. 15<br />
6.4.6 Tasaussäiliö, kalvopaisunta-astiat .............................................................................................. 16<br />
6.4.7 Lämpötilansäätimet ..................................................................................................................... 17<br />
6.4.8 Jäähdytysveden valvontaryhmä .................................................................................................. 17<br />
6.4.9 Jäähdytysveden esilämmitys ...................................................................................................... 17<br />
6.5 Putkistot ....................................................................................................................................... 18<br />
6.6 Jäähdytysjärjestelmien ilmanpoisto ............................................................................................ 18<br />
6.7 Jäähdytysnesteen laatu .............................................................................................................. 18<br />
6.8 Lämmityspiiri ............................................................................................................................... 19<br />
6.9 Jäähdytysaine lämmityskierrossa ............................................................................................... 19<br />
6.10 Lämmityskierron suunnittelumääräykset ..................................................................................... 22<br />
6.11 Hätäjäähdytyspiiri ........................................................................................................................ 22<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 2 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6. Moottorin jäähdytysjärjestelmät<br />
Käyttöön tulevissa jäähdytysjärjestelmissä jäähdytysaineena toimii vesi <strong>ja</strong> ne ovat moottorin puolelta<br />
katsottuna suljettu<strong>ja</strong> järjestelmiä.<br />
Aggregaattimoottoreilla käytetään pääasiassa kahta jäähdytystapaa, yksikiertojäähdytystä <strong>ja</strong><br />
kaksikiertojäähdytystä.<br />
Pystytys on suoritettava seuraavien esitysten mukaisesti. Niistä poikkeamiseen tarvitaan kir<strong>ja</strong>llinen<br />
suostumus.<br />
6.1 Yksikiertojäähdytys<br />
Yksikiertojäähdytyksellä varustetuissa moottoreissa jäähdytysaine virtaa voiteluöljyjäähdyttimen,<br />
seosjäähdyttimen <strong>ja</strong> moottorin läpi, eli koko lämpö johdetaan yhteen moottorin jäähdytysvesikiertoon.<br />
6.2 Kaksikiertojäähdytys<br />
Kaksikiertojäähdytyksellä varustetuissa moottoreissa on moottorin jäähdytysvesikierron lisäksi yksi seos-<br />
/ahtoilmajäähdytyskierto alhaisella lämpötilatasolla. Alhaisen lämpötilatason vuoksi lämpö luovutetaan<br />
seosjäähdytyskierrosta yleensä radiaattorijäähdyttimen tai jäähdytystornin kautta erillisellä kierrolla<br />
ympäristöön.<br />
6.2.1 <strong>Kaasu</strong>moottorit<br />
Kaikissa valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2016 C, TCG 2020 <strong>ja</strong> TCG 2032 kaasumoottoreissa on seosjäähdytin<br />
toteutettu kaksivaiheisena. HT-vaihe on liitetty moottorin jäähdytyskiertoon, seoksen jäähdytyskiertoon<br />
johdetaan lämpö NT-vaiheesta.<br />
Koska valmistussar<strong>ja</strong>ssa TCG 2032 voiteluöljyn jäähdytintä ei ole asennettu moottoriin, se voidaan asentaa<br />
aina kokonaisjärjestelmän rakenteen mukaan veden puolella moottorin jäähdytyskiertoon, seoksen<br />
jäähdytyskiertoon tai kuumavesikiertoon. Tällöin on otettava huomioon luku 8.2.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 3 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.2.1.1 Esimerkki kaasumoottorien jäähdytysjärjestelmien rakenteesta<br />
Jäähdytysveden keräämä lämpö siirretään laitteistonpuoleisen lämmönvaihtimen avulla käyttöön<br />
kuumavesikierrossa tai muussa teknisessä prosessissa. Jos lämmön hyödyntämistä ei ole käytössä, se on<br />
johdettava pois radiaattorijäähdyttimen tai jäähdytystornin kautta ympäristöön. Jäähdytystornin vedellä ei saa<br />
a<strong>ja</strong>a suoraan moottorin läpi. Tähän on asennettava välilämmönvaihdin tai suljettu jäähdytystorni.<br />
Jäähdytysveden sisääntulolämpötilaa säädellään yleisesti, jolloin lämpötilansäädin on laitteiston mallista<br />
riippuen asennettu joko suoraan moottorikiertoon tai lämmityskiertoon. Jäähdytysvesipumppuina käytetään<br />
aina sähköpumppu<strong>ja</strong>, jäähdytysveden läpivirtauksen hienosäätö tapahtuu säädettävällä kuristimella.<br />
Tilavuuden laajeneminen kerätään kalvopaisunta-astiaan, jäähdytysvesikierron tasoa valvotaan niin<br />
kutsutulla valvontaryhmällä. Tähän ryhmään on integroitu varoventtiili, tuuletus- <strong>ja</strong> ilmanpoistoventtiili <strong>ja</strong><br />
vedenpuutesuo<strong>ja</strong>us.<br />
Kuten moottorikierrossa on myös seoksen jäähdytyspiirissä sähkökäyttöinen kiertopumppu, kalvopaisuntaastia,<br />
valvontaryhmä <strong>ja</strong> lämpötilasäädin.<br />
Monimoottorilaitteistojen moottorien jäähdytyskierto<strong>ja</strong> ei saa liittää toisiinsa, koska muuten kulloisenkin<br />
moottorin sisääntulolämpötilan selkeää säätelyä ei voida taata.<br />
Kuvassa 6.1 näkyy jäähdytysjärjestelmä ilman lämmön hyödyntämistä.<br />
Kuvassa 6.2 näkyy jäähdytysjärjestelmä <strong>ja</strong> lämmön hyväksikäyttö.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 4 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 6.1 RI - Virtauskaavio laitteistolle ilman lämmön hyödyntämistä<br />
A<br />
A Polttokaasu ASD Poistokaasun äänenvaimennin<br />
1 Aggregaatti DV Kuristusvaruste<br />
2 <strong>Kaasu</strong>säädön matka EVH Sähköinen esilämmitys<br />
5 Moottorin jäähdytys FU Taajuusmuunta<strong>ja</strong><br />
6 Seoksen jäähdytys KAT Katalysaattori<br />
TK Pöytäjäähdytin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 5 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 6.2 RI - Virtauskaavio laitteistolle <strong>ja</strong> lämmön hyväksikäytölle<br />
A<br />
A Polttokaasu ASD Poistokaasun äänenvaimennin<br />
1 Aggregaatti AWT Poistokaasun lämmönvaihdin<br />
2 <strong>Kaasu</strong>säädön matka BK Ohitusläppä<br />
4 Lämmön hyväksikäyttö DV Kuristusvaruste<br />
6 Seoksen jäähdytys EVH Sähköinen esilämmitys<br />
7 Hätäjäähdytyspiiri FU Taajuusmuunta<strong>ja</strong><br />
KAT Katalysaattori<br />
KWT Jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
NK Hätäjäähdytin<br />
TK Pöytäjäähdytin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 6 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.2.2 Dieselmoottorit<br />
Valmistussarjojen TCD 2016 <strong>ja</strong> TCD 2020 dieselmoottoreita voidaan käyttää valinnaisesti asennetuilla<br />
jäähdytysvesipumpuilla tai erillisillä sähköpumpuilla.<br />
Valmistussarjoissa TCD 2016 <strong>ja</strong> TCD 2020 on ahtoilmajäähdyttimet toteutettu yksivaiheisina.<br />
Toisin kuin kaasumoottoreita käytetään dieselmoottoreita lähinnä puhtaaseen virran valmistukseen, eli koko<br />
jäähdytysveden lämpö johdetaan pois radiaattorijäähdyttimen tai jäähdytystornien kautta ympäristöön.<br />
Kalvopaisuntasäiliöiden si<strong>ja</strong>an käytetään yleensä jäähdytysveden tasaussäiliöitä, jotka on varustettu<br />
tasovalvonnalla <strong>ja</strong> yli-/alipaineventtiilillä.<br />
Dieselmoottoreissa ei jäähdytysvesien lämpötilo<strong>ja</strong> tarvitse säädellä tarkasti kiinteään lämpötilaan. Siksi<br />
lämpötilansäätöön riittävät täysin metaaniset laajenemisainesäätimet, joiden P-aste on korkeintaan 10 °K.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 7 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuvassa 6.3 näytetään RI-virtauskaavio kaksikiertojäähdytyksellä varustetulle dieselmoottorille.<br />
A B<br />
A varastosäiliöstä<br />
B varastosäiliöön<br />
1 Aggregaatti<br />
5 Moottorin jäähdytys<br />
6 Ahtoilmajäähdytys<br />
9 Pakokaasujärjestelmä<br />
23 Polttoainesyöttö<br />
ASD Poistokaasun äänenvaimennin<br />
EVH Sähköinen esilämmitys<br />
KWB Jäähdytysveden tasaussäiliö<br />
KWT Jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
LLK Ahtoilman jäähdytin<br />
SWT Voiteluöljyn lämmönvaihdin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 8 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.3 Noudatettavat ohjearvot jäähdytyskierroille<br />
6.3.1 Paineet<br />
Kaikki nesteiden paineet on ilmoitettu baareina ylipainetta.<br />
Kaikki lämmönvaihtimet, pumput <strong>ja</strong> pöytäjäähdyttimet on suunniteltava vakiona 10 baarille, TCG 2032:n<br />
voiteluöljyn lämmönvaihdin 16 baarille.<br />
6.3.1.1 Minimipaine<br />
Minimaalinen tarvittava käyttöpaine moottorin ulostulossa on 1,5 bar. Kaikki kaasumoottorit varustetaan<br />
vuoden 2012 puolivälistä lähtien jäähdytysveden ulostulon paineen valvonnalla. Jos 1,5 bar alittuu, annetaan<br />
varoitus, kun 1,0 bar alittuu, moottori sammutetaan. Kalvopaisuntasäiliöt on mitoitettava niin, että laitteiston<br />
seistessä säilytetään 1,5 baarin vähimmäispaine.<br />
6.3.1.2 Maksimipaine<br />
Maksimaalinen sallittu paine moottorin ulostulossa on 2,5 bar. Välittömästi moottorin ulostuloon asennettava<br />
varoventtiili aukeaa n. 3 baarissa.<br />
6.3.2 Pumpun asennuspaikka<br />
Jos ulkoiset vastukset aiheuttavat moottorikierrossa (lämmönvaihdin, säätöventtiilit jne.) suuria painehäviöitä,<br />
on pumppu asennettava moottorin ulostulopuolelle, koska muutoin joko suurinta sallittua painetta moottorin<br />
ulostulopuolella tai vähimmäispainetta ei voida säilyttää.<br />
6.3.3 Suurin sallittu lämpötilagradientti<br />
Jos toisiopuolisia sisääntulolämpötilo<strong>ja</strong> moottori-, seos- <strong>ja</strong> hätäjäähdytyskierrossa sekä lämmityskierron<br />
tulolämpötilaa säädetään asiakkaan toimesta, on 1 K/min:n suurinta sallittua lämpötilan muutosnopeutta<br />
noudatettava.<br />
Tämä on tarpeen, jotta vakaa säätelykäyttäytyminen taattaisiin, ulkoisia häiriövaikutuksia rajoitetaan.<br />
Yleisesti on kaikille jäähdyttimille <strong>ja</strong> pumpuille varattava riittävä varasto.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 9 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.4 Jäähdytysvesijärjestelmän komponentit<br />
6.4.1 Jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
Lämpöteho tietolehtisen mukaisesti +15 % tehovaraus <strong>ja</strong> 5 % pintavaraus lian vuoksi.<br />
Ilmoitetut moottorin tulo- <strong>ja</strong> lähtölämpötilat on huomioitava (katso moottorin tietolehti).<br />
Toisiopuoliset lämpötilat on valittava niin, että jäähdytysveden lämmönvaihtimella on vähintään 4 K:n<br />
logaritminen lämpötilaero <strong>ja</strong> tulo- tai lähtölämpötilan ero on vähintään 2 K (katso myös kuva 6.4).<br />
Nestemäisillä jäähdytysaineilla toisiopuolella käytetään levylämmönvaihtimia tai putkijäähdyttimiä.<br />
Levylämmönvaihtimet ovat erittäin kompakte<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> helppo puhdistaa. Tehoa voidaan muuntaa muuttamalla<br />
levymäärää jälkikäteen tietyissä rajoissa.<br />
Kuva 6.4 Logaritminen lämpötilaero<br />
'1<br />
A<br />
Medium A 1<br />
<br />
A<br />
E<br />
A<br />
ln<br />
E<br />
''2<br />
Medium B 2<br />
''1<br />
E<br />
ln<br />
<br />
= natürlicher A Logarithmus Aine 1<br />
= logarithmische<br />
Temperaturdifferenz B Aine 2<br />
'2<br />
ln<br />
<br />
Luonnollinen logaritmi<br />
Logaritminen lämpötilaero<br />
Esimerkki<br />
Moottorin jäähdytysveden lämmönvaihtimella lämmityskierrossa on seuraavat suunnittelutiedot:<br />
Moottoripuoli: Sisäänmenolämpötila '1: 90 °C<br />
Ulostulolämpötila ''1: 84 °C<br />
Lämmityskiertopuoli: Sisäänmenolämpötila '2: 70 °C<br />
Ulostulolämpötila ''2: 85 °C<br />
Silloin tulokseksi tulee: A: (90 °C - 85 °C) = 5 K<br />
E: (84 °C - 70 °C) = 14 K<br />
(A-E): (5-14) K = -9 K<br />
ln(A/E): ln(5/14) = -1,0296<br />
: (-9 K/-1,0296) = 8,74 K<br />
Tämä levylämmönvaihdin täyttää näin vähimmäisvaatimukset 4 K, A <strong>ja</strong> E 2 K.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 10 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
(<br />
)
6.4.1.1 Jäähdytysveden lämmönvaihtimen sitominen hätäjäähdytykseen putkivedellä<br />
Jos hätäjäähdytys halutaan jäähdyttää putkivedellä, ensiöpuolisen hätäjäähdyttimen ulostulolämpötilan<br />
säätely tulisi suorittaa myös ensiöpuolella (katso kuva 6.5 a).<br />
Näin jäähdyttimen läpi virtaa vain lämmintä vettä, kun liiallinen lämpö on poistettava. Toisiopuolen<br />
tilavuusvirtaus on valittava niin, että n. 45 °C:n ulostulolämpötilaa ei ylitetä.<br />
Säätelyä ei tule missään tapauksessa suorittaa kuvan 6.5b mukaisesti. Tässä kuvassa hätäjäähdytyksen<br />
levylämmönvaihdinten läpi virtaa <strong>ja</strong>tkuvasti lämmin vesi. Näin toisiopuolinen putkivesi, aina<br />
läpivirtausmäärästä riippuen, voi saavuttaa lämminveden lämpötilan. A<strong>ja</strong>n kuluessa nämä<br />
levylämmönvaihtimet kalkkeutuvat.<br />
Lämpötilagradientin putkivesipuolella ei tulisi olla enempää kuin +/- 1 K/min.<br />
Säätökäyttölaitteita varten TEM-järjestelmän I/O-oh<strong>ja</strong>imessa on digitaaliset lähdöt +/- (24V:n signaali)<br />
venttiilin avaamiseen <strong>ja</strong> sulkemiseen. Venttiilin käyntia<strong>ja</strong>n (rajoittimesta rajoittimeen) on oltava noin 1 minuutti.<br />
Kuva 6.5a Oikea pystytys Kuva 6.5b Väärä pystytys<br />
A<br />
C<br />
NK A<br />
B<br />
A Moottorin jäähdytyskierto<br />
B Ensiöpuoli (moottori-/lämmityskierto)<br />
C Toisiopuoli<br />
NK Hätäjäähdytin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 11 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
NK<br />
B<br />
C
6.4.2 Poistokaasun lämmönvaihdin<br />
Lämpöteho tietolehtisen mukaisesti +7 % tehovaraus <strong>ja</strong> 10 % pintavaraus lian vuoksi.<br />
Biokaasulaitteistoissa ei suunnittelussa oteta pintavarausta huomioon.<br />
Määriteltäessä pakokaasun jäähdytyslämpötilaa on H2S- <strong>ja</strong> rikkipitoisuus polttokaasussa otettava huomioon<br />
poistokaasun lämmönvaihtimen vaurioittavan happaman tiivisteveden välttämiseksi.<br />
Suositellut pakokaasun jäähdytyslämpötilat:<br />
Maakaasu: 120 °C<br />
Mädätyskaasu: 150 °C<br />
Kaatopaikkakaasu <strong>ja</strong> NAWARO-kaasu: 180 °C<br />
Poistokaasun lämmönvaihtimen riittävän jäähdytyksen takaamiseksi on valmista<strong>ja</strong>n antamaa<br />
vähimmäistilavuusvirtausta noudatettava. Aggregaatin sammuttamisen jälkeen on pumpun jälkikäynti<br />
tarpeen AWT:n patolämmön poistamiseksi veteen. Tämä toiminto on suunniteltu TEM-järjestelmään.<br />
6.4.3 Jäähdytyslaitteistot<br />
Jäähdytyslaitteiston on kyettävä poistamaan kertyvä lämpö maksimaalisessa ympäristölämpötilassa.<br />
Käytettäessä ilmaa toisiopuolen jäähdytysaineena käytetään puhallinjäähdytyslaitteisto<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> jäähdytystorne<strong>ja</strong>.<br />
Puhallinjäähdytyslaitteistot voidaan toteuttaa tiettyyn kokoon asti etujäähdyttiminä (pystyyn järjestetty<br />
jäähdytysverkko), suuremmat laitteistot toteutetaan pöytäjäähdyttiminä. Etujäähdytinlaitteistoissa tuulettimet<br />
painavat ilman jäähdytysverkon läpi, pöytäjäähdytinlaitteistoissa ilma imetään jäähdytysverkon läpi.<br />
Tuulettimien toisinaan korkea melutaso on otettava huomioon laitteisto<strong>ja</strong> asuinalueille<br />
<strong>rakenne</strong>ttaessa. Tällöin voidaan käyttää joko hitaasti pyöriviä tuulettimia tai on ryhdyttävä erityisiin<br />
melunvaimennustoimenpiteisiin.<br />
6.4.3.1 Pöytäjäähdytin<br />
Lämpöteho tietolehtisen mukaisesti +15 % tehovaraus <strong>ja</strong> +5 % pintavaraus.<br />
Ympäristön aiheuttamassa likaisuusvaarassa (esim. lehdet, siitepöly, hiekka, hiilipöly jne.) on lamellien<br />
etäisyyttä suurennettava niin, että jäähdytinpinta ei tukkeudu liian nopeasti, koska muutoin lämmönsiirron<br />
heikkenemisen vuoksi ei lämpöä voida enää siirtää pois.<br />
Ilmajäähdyttimillä on jäätymisvaaran vuoksi käytettävä jäähdytysvedessä jäätymisenestoainetta.<br />
Pöytäjäähdyttimen pystytyksessä on otettava huomioon, että etäisyys alaspäin on riittävä hyvän ilmantulon<br />
kannalta. Useammilla jäähdyttimillä on varmistettava riittävä etäisyys jäähdyttimien välissä, jotta<br />
ilmavirtausten aiheuttama oikosulku vältettäisiin.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 12 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Pöytäjäähdyttimen pystytyskorkeudesta 15 metriä moottorin yläpuolella on moottorin <strong>ja</strong> pöytäjäähdyttimen<br />
väliin asennettava kytkentälämmönvaihdin, jotta kohdassa 6.3.1.2 mainittu<strong>ja</strong> moottorin suurimpia sallittu<strong>ja</strong><br />
käyttöpaineita ei ylitettäisi.<br />
6.4.3.1.1 Pöytäjäähdyttimen säätö<br />
Pöytäjäähdyttimen teho riippuu ympäristölämpötilasta <strong>ja</strong> käynnissä olevien tuulettimien lukumäärästä tai<br />
kierrosluvusta. Kun pöytäjäähdytintehoa säädetään käynnissä olevien tuulettimien lukumäärällä, puhutaan<br />
tasosäätelystä, tuuletinten kierrosluvun kautta tapahtuvassa säätelyssä FU-säätelystä. FU-säätely tarjoaa<br />
sen edun, että jäähdyttimen teho sovitetaan <strong>ja</strong>tkuvasti poistettavan lämpötehon mukaisesti. Erilaisille<br />
moottorityypeille on pöytäjäähdytinsäätely suoritettava yksittäisille jäähdytyskierroille taulukon 6.2<br />
mukaisesti.<br />
Lämmön poistamiseksi seoksen jäähdytyskierrossa <strong>ja</strong>/tai moottori-/hätäjäähdytyskierrossa<br />
pöytäjäähdyttimen kautta on kaasumoottoreilla otettava huomioon seuraava järjestys.<br />
Taul. 6.2:<br />
Jäähdytin GK Jäähdytin MK Jäähdytin NK<br />
TCG 2032 FU-säädelty FU-säädelty FU-säädelty<br />
TCG 2020 FU-säädelty FU-säädelty FU-säädelty<br />
TCG 2016 C FU-säädelty 6 tasoa 6 tasoa<br />
FU = taajuusmuutta<strong>ja</strong>; GK = seoksen jäähdytyspiiri ; MK = moottorin jäähdytyspiiri; NK = hätäjäähdytyspiiri;<br />
Yhteenvetona, kaikilla kaasumoottoreilla on seoksen jäähdytyskierron lämpö poistettava taajuussäädeltyjen<br />
pöytäjäähdyttimien avulla.<br />
Moottori TCG 2016 C voidaan varustaa jäähdytystä varten MK:ssa <strong>ja</strong> NK:ssa vähintään 6-tasoisella<br />
jäähdyttimellä (6 tuuletinta). Pienempi määrä taso<strong>ja</strong> ei ole sallittua. Vaihtoehtoisesti suositellaan FUsäädeltyä<br />
versiota.<br />
Erittäin kylmissä ympäristöolosuhteissa, eli säännöllisesti alle -15 °C:n alhaisissa lämpötiloissa on kaikki<br />
jäähdytyskierrot toteutettava FU-säädeltynä.<br />
Vain näin on varmistettu, että kaikissa ympäristöolosuhteissa kaasumoottorille tarvittavia reunaehto<strong>ja</strong><br />
voidaan noudattaa.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 13 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.4.3.1.2 Sandwich-pöytäjäähdytin (ei suositeltava)<br />
Pöytäjäähdyttimen erikois<strong>rakenne</strong>muoto on Sandwich-pöytäjäähdytin, jossa kaksi erillistä jäähdytystasoa on<br />
asetettu päällekkäin <strong>ja</strong> joille yhteinen tuuletin syöttää virtaa. Ensimmäinen taso on NT-taso<br />
(NT=NiederTemperatur=alhainen lämpötila), toinen taso HT-taso (HT=HochTemperatur=korkea lämpötila).<br />
NT-tasolla poistetaan yleensä seoslämpö, HT-tasolla moottorin jäähdytysveden lämpö. Tätä jäähdyttimen<br />
rakennustapaa käytetään vain puhtaissa virranvalmistuslaitteistoissa, koska vain puhtaissa virtamoduuleissa<br />
esiintyy riittävän tasaista HT- <strong>ja</strong> NT-jäähdytystason panostusta pöytäjäähdyttimessä. Lämpöä hyödyntävissä<br />
laitteistoissa Sandwich-pöytäjäähdyttimen HT-jäähdytystasoa käytetään hätäjäähdyttiminä. Tuulettimen<br />
kierrosluvun määrää lämmön hyödyksikäytössä (ei lainkaan tai tuskin lainkaan lämmönpoistoa<br />
hätäjäähdytyksen kautta) NT-kierrossa poistettava seoslämpö. Tästä riippuvaisena hätäjäähdytin (Sandwichpöytäjäähdyttimen<br />
HT-taso) on hätäjäähdytystehon osittaisessa kuormituksessa liian suuri <strong>ja</strong> saattaa johtaa<br />
epävakauteen jäähdytysveden lämpötilasäätelyssä. Siksi tämän jäähdyttimen <strong>rakenne</strong>tavan käyttöä ei<br />
suositella lämmön hyödyntämisellä varustetuissa laitteistoissa.<br />
6.4.3.2 Jäähdytystornit<br />
Jäähdytystornit hyödyntävät veden höyrystymisjäähdytysvaikutusta <strong>ja</strong> niitä käytetään suljetussa tai<br />
avoimessa <strong>rakenne</strong>tavassa. Avoimessa jäähdytystornissa höyrystyy osa kiertävää jäähdytysvettä (n. 3 %).<br />
Höyryyntynyt vesimäärä on aina lisäannosteltava, lisäksi tulee asentaa lietteenpoisto, jotta täydennysveteen<br />
liuenneet suolat eivät aiheuttaisi jäähdytystornissa virheellistä pitoisuuden lisääntymistä.<br />
Koska kaikissa moottorin jäähdytyskierroissa on käytettävä korroosionsuo<strong>ja</strong>lla <strong>ja</strong>/tai jäätymisenestolla<br />
käsiteltyä vettä, nämä jäähdytyspiirit saa liittää avoimeen jäähdytystorniin ainoastaan välilämmönvaihtimen<br />
kautta.<br />
Avoimissa märkäjäähdytystorneissa on levylämmönvaihdin puhdistettava useammin, koska jäähdytystornin<br />
veteen muodostuu levää, joka kertyy lämmönvaihtimen levyille. Mitä paksumpi leväkerros<br />
levylämmönvaihtimessa on, sitä huonommin lämpö siirtyy. Jäähdyttäviin kiertoihin ei enää poisteta lämpöä.<br />
Suljetuissa jäähdytystorneissa jäähdytysvesiputkia suihkutetaan vedellä, jolloin vesi höyrystyy <strong>ja</strong> putkessa<br />
oleva aine jäähtyy. Koska itse jäähdytyskierrossa ei esiinny vesihukkaa, voidaan liitetyt jäähdytystornit liittää<br />
suoraan moottorin jäähdytyskiertoon. Tärkeimmät suunnitteluparametrit jäähdytystornin taloudellista käyttöä<br />
varten ovat ilman lämpötila <strong>ja</strong> etenkin ilmankosteus.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 14 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.4.4 Jäähdyttimet<br />
Jäähdyttimiä ei tulisi mahdollisuuksien mukaan liittää suoraan moottorin jäähdytyskiertoon. Vuotojen vuoksi<br />
voi esim. Li Br virrata moottorin jäähdytyskiertoon. Tämä vältetään moottorin jäähdytyspiirin<br />
välilämmönvaihtimella.<br />
On olemassa käyttötapauksia, joissa jäähdyttimen vaadittu veden lämpötilataso voidaan esittää vain<br />
yhdistämällä se suoraan moottorin jäähdytysvesikiertoon. Tällaisessa käyttötapauksessa on noudatettava<br />
seuraavia ehto<strong>ja</strong>:<br />
moottorin jäähdytysveden laadulle, korroosiosuo<strong>ja</strong>ukselle tai jäätymisenestolle asetettu<strong>ja</strong><br />
vaatimuksia on noudatettava<br />
moottorin valmista<strong>ja</strong>n hyväksymien jäähdytysveden lisäaineiden on oltava hyväksyttyjä myös<br />
jäähdyttimen kanssa käytettäväksi<br />
jäähdyttimen lämmönvaihtimen vuodot voivat aiheuttaa sekä jäähdyttimen että moottorin<br />
vaurioita; tällaisista vaurioista ei moottorin valmista<strong>ja</strong> vastaa<br />
6.4.5 Jäähdytysvesipumput<br />
Moottoriin asennettu<strong>ja</strong> jäähdytysvesipumppu<strong>ja</strong> käytetään hammaspyörävälityksillä, valmistussar<strong>ja</strong>ssa TCD<br />
2016 osittain myös kiilahihnoilla, suoraan moottorilla, erikseen laitteistoon asennettu<strong>ja</strong> pumppu<strong>ja</strong><br />
sähkömoottoreilla.<br />
Asennetuilla jäähdytysvesipumpuilla varustetuissa moottoreissa on jäähdytysvesipumppujen syöttömäärät <strong>ja</strong><br />
syöttökorkeudet valittu niin, että riittävä painevaranto on olemassa laitteiston läpivirtausta varten <strong>ja</strong> moottorin<br />
sisäänmenon <strong>ja</strong> ulostulon välinen lämpötilaero on määritellyllä alueella. Laitteiston <strong>rakenne</strong>osat on<br />
suunniteltava niin, että niiden painehäviö vastaa asennettujen pumppujen jäämäsiirtokorkeutta (ilman<br />
moottorin painehäviötä). Sallittu laitteistopuoleinen painehäviö on ilmoitettu kussakin tietolehtisessä.<br />
Jäähdytysveden lämmön hyödyntämisellä varustetuissa laitteissa on moottorin sisäänmenolämpötila <strong>ja</strong><br />
ulostulolämpötila säilytettävä tarkasti, jotta saavutettaisiin mahdollisimman korkeat tehoasteet <strong>ja</strong><br />
<strong>rakenne</strong>osien käyttöiät. Tarvittavien siirtomäärien <strong>ja</strong> aina laitteiston mukaan tarvittavien siirtokorkeuksien<br />
parempaan yksilölliseen sovittamiseen käytetään näissä laitteistoissa sähköpumppu<strong>ja</strong>. Lämmönvaihdinten <strong>ja</strong><br />
pöytäjäähdytinten suunnittelussa on huomioitava ilmoitetut tehovarannot, katso kohdat 6.4.1, 6.4.2 <strong>ja</strong> 6.4.3.1.<br />
Tämä lämmön lisäteho on otettava huomioon lisätyllä tilavuusvirtauksella suunnittelulämpötilo<strong>ja</strong> noudattaen.<br />
Pumpun mitoituksessa on huomioitava tehovarannon verran lisätty tilavuusvirtaus sekä siihen liittyvät<br />
suuremmat painehäviöt. Jotta haluttu suunnittelulämpötilan laajentaminen saavutettaisiin, on<br />
jäähdytysvesimäärä säädettävä tarkasti kuristusarmatuurin avulla.<br />
Moottorin jäähdytyskierroissa (GK <strong>ja</strong> MK) <strong>ja</strong> pakokaasu-lämmönvaihtimella varustetuissa jäähdytyskierroissa<br />
on säädettävä pysyvä tilavuusvirtaus, mutta vaadittua vähimmäistilavuusvirtausta ei saa alittaa. Muutoin<br />
moottori tai pakokaasu-lämmönvaihdin voi ylikuumentua <strong>ja</strong> vaurioitua. Näistä syistä taajuussäädeltyjen<br />
pumppujen käyttö ei ole sallittua näissä kierroissa.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 15 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.4.6 Tasaussäiliö, kalvopaisunta-astiat<br />
Tilavuuden paisumisen tasaamiseksi jäähdytysveden lämmetessä on jäähdytysjärjestelmään asennettava<br />
tasaussäiliöitä tai kalvopaisunta-astioita. <strong>Kaasu</strong>moottorilaitteistoissa käytetään yleensä kalvopaisuntaastioita,<br />
tasaussäiliöitä käytetään etusi<strong>ja</strong>ssa dieselmoottorilaitteistoissa.<br />
Jäähdytysveden tasaussäiliöt on asennettava jäähdytysjärjestelmän korkeimpaan kohtaan. Tasaussäiliöstä<br />
johtaa tasausjohto jäähdytysvesipumpun imupuolelle. Kaikki ilmanpoistojohdot on johdettava tasaussäiliöön.<br />
Ulostulon on tällöin si<strong>ja</strong>ittava vedentason alapuolella. Tasaussäiliöt varustetaan yli-/ alipaineventtiilillä, joka n.<br />
0,25 baarin ylipaineella puhaltaa ilma-/kaasuseoksen ulos <strong>ja</strong> antaa n. 0,1 baarin alipaineella ilman virrata<br />
ulkoa säiliöön. Jäähdytysjärjestelmä on tavallaan suljettu, ilman sisääntulo on suuressa määrin suljettu pois.<br />
Lisäksi tasaussäiliöissä on käytettävä vedenpuutesuo<strong>ja</strong>usta, jotta astioiden tyhjeneminen <strong>ja</strong> ilman<br />
imeytyminen laitteistoon estetään. Tämä vedenpuutesuo<strong>ja</strong>us on kytkettävä kyseisen kierron<br />
vedenpuutesuo<strong>ja</strong>uksen kanssa sähköisesti sar<strong>ja</strong>an. Tasaussäiliön tilavuuden on oltava noin 15 %<br />
järjestelmän jäähdytysnesteen kokonaismäärästä.<br />
Kalvopaisunta-astioissa jäähdytysveden tilavuuden laajeneminen lämmetessä kompensoidaan painamalla<br />
kaasukupla kokoon. Tästä aiheutuva staattinen paineennousu järjestelmässä riippuu valitun laajennusastian<br />
koosta. Laajennusastiat on liitettävä pumpun imupuolelle. Kalvopaisunta-astiaa käytettäessä on<br />
jäähdytysvesikierto suo<strong>ja</strong>ttava ylipainetta vastaan varoventtiilillä. Moottorin <strong>ja</strong> seoksen jäähdytyskierrossa<br />
käytetään 3,0 baarin vastepaineella varustettu<strong>ja</strong> varoventtiilejä. Asennuspaikan tulisi olla mahdollisimman<br />
lähellä moottorin jäähdytysveden ulostuloa.<br />
Paisunta-astiaa suunniteltaessa on otettava huomioon staattinen paine, virtauspaineen häviö varoventtiilin <strong>ja</strong><br />
paisunta-astian välillä sekä vesivarasto. Vesivaraston moottorin <strong>ja</strong> seoksen jäähdytyspiirissä tulisi olla n. 10-<br />
15 % jäähdytysveden sisällöstä, mutta se ei saa alittaa 20 litraa.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 16 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.4.7 Lämpötilansäätimet<br />
Lämpötilansäätimet on toteutettu joko mekaanisina laajenemisainesäätiminä ilman apuenergiaa tai<br />
sähköisellä säätökäytöllä varustettuna elektronisena säätimenä.<br />
Mekaaniset lämpötilasäätimet, joissa on sisällä si<strong>ja</strong>itsevat laajenemisaine-termostaatit, ovat malliltaan erittäin<br />
kestäviä eivätkä ne tarvitse huoltoa. Laajenemisainesäätimen P-aste on 8-10 K. Aina moottorin hetkellisestä<br />
tehosta <strong>ja</strong> jäähdyttimen käyttöolosuhteista riippuen voi jäähdytysveden lämpötila vaihdella P-alueen sisällä.<br />
Sitä ei säädellä tasaiseen lämpötilaan. Siksi näitä säätimiä käytetään laitteistoissa, joissa tarkka<br />
lämpötilansäätö vakaaseen tavoitearvoon ei ole enää tarpeen. Tällaisia ovat yleensä dieselaggregaateilla<br />
varustetut puhtaat virrantuottolaitteistot.<br />
Elektroniset lämpötilasäätimet voivat säätää asetetun lämpötilan tasaiselle asetusarvolle, säätösuure voi<br />
si<strong>ja</strong>ita vieraassa kierrossa. Tarkka lämpötilansäätö on tarpeen erityisesti laitteistoissa, joissa lämpö<br />
käytetään hyödyksi <strong>ja</strong> samanaikaisesti vaaditaan korkeaa kokonaistehoastetta.<br />
Lämpötilasäätimen nimellisleveydet on määriteltävä niin, että painehäviö säätimen kautta kulloisellakin<br />
nimellisläpivirtausmäärällä on alueella 0,2 - 0,5 bar läpikulussa (ohitus suljettuna).<br />
<strong>Kaasu</strong>moottorilaitteistoissa on yleisesti käytettävä elektronisia lämpötilasäätimiä.<br />
6.4.8 Jäähdytysveden valvontaryhmä<br />
Jäähdytysveden valvontaryhmään on integroitu kolme tehtävää: Suo<strong>ja</strong>us ylipainetta vastaan,<br />
jäähdytyskierron ilmaus <strong>ja</strong> jäähdytysvesitason valvonta. Jäähdytysveden valvontaryhmä on asennettava<br />
jäähdytysvesijärjestelmän korkeimpaan kohtaan välittömästi moottorin perään. Valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2016 C<br />
moottoreilla on valvontaryhmään johdettava ilmanpoistojohto.<br />
Lisäksi moottorin jäähdytysveden läpivirtausta on vahdittava paine-eron avulla.<br />
6.4.9 Jäähdytysveden esilämmitys<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoriaggregaatit on varustettava moottorin turvallista käynnistystä varten jäähdytysveden<br />
esilämmityksellä. Moottoriveden <strong>ja</strong> öljyn esilämmityksessä käytetään TCG 2032:lla täydellisiä<br />
esilämmitysaggregaatte<strong>ja</strong>, joissa on pumppu, kuumennustangoilla varustettu lämmönvaihdin <strong>ja</strong> sähköinen<br />
säätely. Valmistussarjoille TCG 2016 C <strong>ja</strong> TCG 2020 on kehitetty esilämmitys, joka asennetaan moottorin<br />
eteen jäähdytysvesijohtoon. Kiertopumppuna käytetään sähkökäyttöistä jäähdytysvesipumppua. Säätely<br />
tapahtuu TEM-järjestelmällä.<br />
Myös dieselaggregaatit on esilämmitettävä, kun aggregaatilta vaaditaan nopeaa kuormanottoa tai lämpötila<br />
konetilassa voi laskea alle 10°C:seen.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 17 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.5 Putkistot<br />
Jäähdytysvesijärjestelmien putkistot on toteutettava yleisesti saumattomasta teräsputkesta. Sinkittyjä<br />
teräsputkia <strong>ja</strong> kupariputkia ei saa käyttää.<br />
Katso tästä myös ohjeet luvussa 20.<br />
Putkistojen mitoituksessa on noudatettava seuraavia ohjearvo<strong>ja</strong>:<br />
Virtausnopeus laitteiston puolella: < 3,5 m/s<br />
Virtausnopeus pumpun imupuolella: < 2,0 m/s<br />
Virtauksen painehäviön on kussakin jäähdytyskierrossa oltava suunnitellulla<br />
tilavuusvirtauksella käytetyn pumpun siirtokorkeuden alapuolella<br />
Putkistot on vedettävä lyhyesti <strong>ja</strong> ilman jännitettä. Kaikki komponentit on asennettava kiinteästi <strong>ja</strong> tarvittaessa<br />
kytkettävä värähtelyttömäksi. Teräviä putken mutkia <strong>ja</strong> putkien kaventumisia on vältettävä. Tiivisteiden,<br />
kumimuhvien <strong>ja</strong> letkustojen raaka-aineiden on kestettävä korroosionsuo<strong>ja</strong>-ainetta sekä polttoaineen <strong>ja</strong><br />
voiteluöljyn aiheuttamia ulkoisia vaikutuksia.<br />
6.6 Jäähdytysjärjestelmien ilmanpoisto<br />
Jäähdytysvesijärjestelmä on ilmattava säännöllisesti. Tasaussäiliöillä varustetuissa järjestelmissä johdetaan<br />
<strong>ja</strong>tkuvasti nousevat ilmausputket alhaalta liittyen tasoitussäiliöön. Kalvopaisunta-astioilla varustetuissa<br />
laitteistoissa ilmaus tapahtuu valvontaryhmään integroidun tai putkistoon asennetun ilmausventtiilin kautta.<br />
Jäähdytysvesijohdot on vedettävä niin, että ilmatasku<strong>ja</strong> vältetään järjestelmässä, tarvittaessa on käytettävä<br />
muita kestoilmanpoisto<strong>ja</strong> tai ilmaushano<strong>ja</strong> korkeimmissa kohdissa.<br />
Jäähdytysjärjestelmän turvallisen <strong>ja</strong> paineiskuttoman käytön takaamiseksi on ehdottoman välttämätöntä, että<br />
järjestelmä on ilmattu moitteettomasti tai mahdollisesti muodostuvat ilmakuplat ilmautuvat itsestään.<br />
Tasaussäiliöillä varustetuissa järjestelmissä on tasausjohto vietävä mahdollisimman vähäisellä vastuksella<br />
aina laskevasti kiertopumpun imupuolelle.<br />
6.7 Jäähdytysnesteen laatu<br />
Nestejäähdytteisissä moottoreissa on jäähdytysneste käsiteltävä <strong>ja</strong> sitä on valvottava, koska muutoin voi<br />
esiintyä korroosion, kavitaation tai jäätymisen aiheuttamia vaurioita.<br />
Jäähdytysnesteen teknisessä tiedotteessa on annettu kattavat tiedot veden laadusta, korroosiosuo<strong>ja</strong>- <strong>ja</strong><br />
jäätymisenestoaineista. Lisäksi on ilmoitettu nimekkäiden valmistajien hyväksytyt jäähdytysaineen lisäaineet.<br />
Mitään muita kuin hyväksyttyjä ei saa käyttää.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 18 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.8 Lämmityspiiri<br />
Lämmön hyväksikäytöllä varustetuissa laitteistoissa moottorin tuottama lämpö siirretään lämmityskiertoon.<br />
Moduulinpuoleisen lämmityskiertoliitoksen pääkomponentte<strong>ja</strong> ovat jäähdytysveden lämmönsiirrin,<br />
pakokaasu-lämmönsiirrin, kiertopumppu, kuristusventtiili <strong>ja</strong> kolmitieventtiili lämpötilansäätöä varten. Moottorin<br />
luovuttama lämpöteho jäähdytysvedessä <strong>ja</strong> pakokaasussa sekä niihin kuuluvat läpivirtausmäärät <strong>ja</strong><br />
lämpötilaerot on määritelty moottoreille kullekin käyttötavalle. Kiertopumpun siirtomäärä lämmityskierrossa<br />
määritellään lämmityskierron esivirtauksen <strong>ja</strong> paluuvirtauksen välisellä lämpötilaerolla. Pumpun<br />
mitoituksessa on huomioitava tehovarannon verran lisätty tilavuusvirtaus <strong>ja</strong> siihen liittyvät suuremmat<br />
painehäviöt. Katso myös kuva 6.2 Järjestelmära<strong>ja</strong> 4.<br />
Myös lämmityskierto on varustettava paineenpitolaitteella, nämä on yleensä järjestetty kokoomalaitteeksi<br />
paluuvirtaukseen.<br />
Lämmityskierto on <strong>rakenne</strong>ttava niin, että asetus- <strong>ja</strong> säätötapahtumista riippumatta läpivirtaus on varmistettu<br />
kuvatussa lämmitysverkon haarassa (luku 6.7, kohta 1) ilman paine-eron vaihteluita (hydraulinen<br />
irtikytkentä). Tähän soveltuvat parhaiten lämmönkerääjät (ks. kuva 6.6). Ne kytkevät lämpöä tuottavat <strong>ja</strong><br />
lämpöä hyödyntävät puolet irti toisistaan.<br />
6.9 Jäähdytysaine lämmityskierrossa<br />
Lämmityskierto on suljettu kierto. Myös tässä kierrossa on säilytettävä tietty veden laatu. Erityisesti happi,<br />
kloori <strong>ja</strong> rikkivety edistävät korroosiota järjestelmässä. Liuenneet suolat putoavat suurempien<br />
lämpösiirtymien kohdissa kristalleina poh<strong>ja</strong>an <strong>ja</strong> johtavat kertymiin, jotka vaikuttavat negatiivisesti lämmön<br />
siirtymiseen (esim. kattilakivi). Erityisesti pakokaasun lämmönvaihtimessa on veden korkeiden lämpötilojen<br />
vuoksi kristallikertymien vaara lämmön siirtymäkohdissa.<br />
Tätä ilmiötä voidaan vähentää lisäämällä estoaineita lämminvesiaineeseen <strong>ja</strong> valitsemalla soveltuvia<br />
lämmönsiirrinraaka-aineita. Tämä on tutkittava kutakin käyttötapausta varten.<br />
Jos pakokaasun lämmönvaihdin liitetään lämmityskiertoon <strong>ja</strong> lämminveden laatu ei vastaa jäähdytysnestettä<br />
koskevaa teknistä tiedotetta, Lämminveden laadulle asetettu<strong>ja</strong> vähimmäisvaatimuksia; AWT:n <strong>ja</strong><br />
lämmönkeräimen väliin on asennettava oma kytkentäkierto <strong>ja</strong> ylimääräinen lämmönvaihdin. Näin AWT:tä<br />
suo<strong>ja</strong>taan lämminvedessä olevien epäpuhtauksien aiheuttamilta mahdollisilta vaurioilta.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 19 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 6.6 RI - Virtauskaavio <strong>ja</strong> hydraulinen irtikytkentä lämmöntuotannon <strong>ja</strong> lämmön<br />
hyödyksikäytön välillä<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 20 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Selitys RI-virtauskaavioon kuvassa 6.6<br />
1 Aggregaatti<br />
2 <strong>Kaasu</strong>säädön matka<br />
4 Lämmön hyödyntäminen<br />
6 Seoksen jäähdytys<br />
7 Hätäjäähdytin<br />
8 Voiteluöljyn syöttö<br />
13 Kattila<br />
ASD Poistokaasun äänenvaimennin<br />
AWT Poistokaasun lämmönvaihdin<br />
DV Kuristusventtiili<br />
KAT Katalysaattori<br />
KWT Jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
NK Hätäjäähdytin<br />
TK Pöytäjäähdytin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 21 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
6.10 Lämmityskierron suunnittelumääräykset<br />
Lämmityskierron suunnittelua koskevat vedenlämmityslaitteistoista <strong>ja</strong> höyrykattilalaitteistoista annetut<br />
määräykset.<br />
Näitä ovat:<br />
DIN EN 12828 Rakennusten lämmitysjärjestelmät (kork. 105 °C:een käyttölämpötiloille)<br />
Sikäli mikäli lämmöntuottolaitteistojen suunnittelussa <strong>ja</strong> rakennuksessa tarvitaan<br />
> 110 °C:een suo<strong>ja</strong>stuslämpötilo<strong>ja</strong>, suosittelemme neuvottelemaan ensin TÜV:n tai muun<br />
vastaavan viranomaisen kanssa. Siellä voidaan haluttu <strong>ja</strong> tarkastusvälien määrittelyyn<br />
(Saksan BetrSichV) tarvittava varustelu hyväksyä.<br />
TRD 604 Bl.1 Ryhmän IV höyrystimillä varustettujen kattilalaitteistojen käyttö ilman <strong>ja</strong>tkuvaa valvontaa<br />
TRD 604 Bl.2 Ryhmän IV lämminvesikehittimillä varustettujen kattilalaitteistojen käyttö ilman <strong>ja</strong>tkuvaa<br />
valvontaa<br />
TRD 702 Ryhmän II kuumavesikehittimillä varustetut höyrykattilalaitteistot<br />
Aina lämminvesikierron esivirtauslämpötilan (90 °C, 100 °C tai 120 °C) mukaan on pakokaasun<br />
lämmönvaihtimen suo<strong>ja</strong>ksi <strong>ja</strong> turvaketjuksi sekä lämmityskierron varmistukseksi käytettävä vastaavaa<br />
anturivarustusta. Anturien signaalit työstetään TEM-järjestelmässä.<br />
Valvontajärjestelmää (anturit <strong>ja</strong> signaalien työstö TEM-järjestelmässä) varten on TÜV antanut hyväksyntänsä<br />
niin, että jokaisella laitteella suoritettavat yksittäistarkastukset voidaan nopeasti suorittaa TÜV:n toimesta.<br />
6.11 Hätäjäähdytyspiiri<br />
Laitteistoissa, joissa lämmön poisto lämmityskierron kautta ei ole aina taattua, mutta jossa aggregaatin<br />
sähköisen tehon on kuitenkin oltava käytettävissä, poistetaan moottorin tuottama lämpö niin kutsutun<br />
hätäjäähdytyskierron kautta. Hätäjäähdytyskierron liittäminen riippuu kunkin laitteiston rakenteesta. Aina<br />
pakokaasun lämmönvaihtimen tai myös TCG 2032:lla varustettujen laitteistojen laitteistonpuoleisen<br />
voiteluöljyjäähdyttimen si<strong>ja</strong>innista riippuen on hätäjäähdytys liitettävä niin, että myös näiden komponenttien<br />
käyttö on varmistettu turvallisesti ilman lämpökierron kautta tapahtuvaa lämmön poissiirtoa.<br />
Lämmönpoisto tapahtuu yleensä lämmityskiertoon liitetyn, pöytäjäähdyttimeen tai jäähdytystorniin kytketyn<br />
hätäjäähdytyksen lämmönvaihtimen kautta. Katso kuva 6.7. Pumpun mitoituksessa on huomioitava<br />
tehovarannon verran lisätty tilavuusvirtaus <strong>ja</strong> siihen liittyvät suuremmat painehäviöt.<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 22 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 6.7 Hätäjäähdytys <strong>ja</strong> välilämmönvaihdin lämmityskierrossa<br />
AWT = pakokaasun lämmönvaihdin<br />
KWT = jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
NK = hätäjäähdytin<br />
TK = pöytäjäähdytin<br />
Kun moottorin tuottama lämpö, eli moottorin jäähdytysveden lämpö, pakokaasu <strong>ja</strong> voiteluöljy (laitteella 2032)<br />
siirretään lämmönvaihtimen kautta lämmityskiertoon, voidaan hätäjäähdytin liittää suoraan moottorin<br />
jäähdytyskiertoon ilman ylimääräistä välilämmönvaihdinta. Katso kuva 6.8.<br />
Kuva 6.8 Hätäjäähdytyksen suora liitäntä moottorikiertoon<br />
AWT = pakokaasun lämmönvaihdin<br />
KWT = jäähdytysveden lämmönvaihdin<br />
TK = pöytäjäähdytin<br />
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 23 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_06 - Moottorin jäähdytysjärjestelmät.docx Sivu 24 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 7<br />
Polttoainejärjestelmä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
7. Polttoainejärjestelmä .................................................................................................................. 3<br />
7.1 Polttoainelajit ................................................................................................................................. 3<br />
7.2 Nestemäiset polttoaineet ............................................................................................................... 3<br />
7.2.1 Polttoainejärjestelmät .................................................................................................................... 4<br />
7.2.2 Avoimet järjestelmät ...................................................................................................................... 4<br />
7.2.3 Polttoainejärjestelmän komponentit .............................................................................................. 6<br />
7.2.3.1 Polttoaineen päiväsäiliö ................................................................................................................ 6<br />
7.2.3.2 Polttoaineen suodatus ................................................................................................................... 6<br />
7.2.3.3 Kulutusmittaus ............................................................................................................................... 7<br />
7.2.3.4 Loppuesilämmitin .......................................................................................................................... 7<br />
7.2.4 Polttoainejohdot, mitoitus .............................................................................................................. 7<br />
7.3 <strong>Kaasu</strong>maiset polttoaineet .............................................................................................................. 8<br />
7.3.1 Metaaniluku ................................................................................................................................... 8<br />
7.3.2 Sivukaasut / sivuaineet ................................................................................................................. 8<br />
7.3.3 Vesihöyry, hiilivetyhöyryt, pöly kaasussa ...................................................................................... 9<br />
7.3.4 <strong>Kaasu</strong>n jäähdytyskuivatus ............................................................................................................. 9<br />
7.3.5 Aktiivihiilisuodatin ........................................................................................................................ 10<br />
7.3.6 Seoksen valmistelu ..................................................................................................................... 11<br />
7.3.7 <strong>Kaasu</strong>säädön matka ................................................................................................................... 13<br />
7.3.7.1 Esisäätöjärjestelmä ..................................................................................................................... 14<br />
7.3.7.2 Kahden kaasun käyttö ................................................................................................................. 15<br />
7.3.7.3 Ohjeita kaasun säätöjärjestelmien asennukseen........................................................................ 16<br />
7.3.7.4 Ohjeita kaasun säätöjärjestelmien puhallus- <strong>ja</strong> hengitysjohdoille ............................................... 16<br />
7.3.8 <strong>Kaasu</strong>sekoitin .............................................................................................................................. 18<br />
7.3.9 Kuristusläppä .............................................................................................................................. 19<br />
7.3.10 Biokaasulaitteistojen ensimmäinen käynnistäminen ................................................................... 19<br />
7.4 Ohjeita kaasulaitteistojen asennukseen <strong>ja</strong> huoltoon ................................................................... 19<br />
7.4.1 Määräykset .................................................................................................................................. 19<br />
7.4.2 Huolto, kunnossapito ................................................................................................................... 20<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 2 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7. Polttoainejärjestelmä<br />
7.1 Polttoainelajit<br />
Yksittäisiä moottorin valmistussarjo<strong>ja</strong> voidaan käyttää polttoainejärjestelmän varustelun mukaan<br />
nestemäisillä tai kaasumaisilla polttoaineilla. Taulukossa 7.1 näytetään yleiskuva, mitä polttoaineita<br />
yksittäisillä valmistussarjoilla voidaan käyttää.<br />
Taul. 7.1<br />
Valmistussar<strong>ja</strong><br />
7.2 Nestemäiset polttoaineet<br />
Nestemäiset<br />
polttoaineet<br />
<strong>Kaasu</strong>maiset<br />
polttoaineet<br />
TCD 2016 <br />
TCG 2016 C <br />
TCD 2020 <br />
TCG 2020(K) <br />
TCG 2032 <br />
Nestemäisillä polttoaineilla käyvät koneet työskentelevät 4-tahti-dieselmenetelmällä, eli sylinterin polttotilassa<br />
ilma puristetaan suuresti <strong>ja</strong> polttoaine ruiskutetaan sisään korkealla paineella. Ilma-polttoaine-seoksen<br />
palaminen tapahtuu itsesytytyksellä.<br />
Yksittäisille moottorin valmistussarjoille vapautetut polttoaineet voidaan <strong>ja</strong>kaa kahteen ryhmään,<br />
tislepolttoaineet <strong>ja</strong> seospolttoaineet. Yksityiskohtainen erittely eri polttoainetyypeistä <strong>ja</strong> yleisiä ohjeita<br />
polttoaineiden käsittelyyn löytyy vastaavasta teknisestä tiedotteesta.<br />
Pääkriteerin polttoaineiden luokitukselle muodostaa polttoaineen viskositeetti, joka riippuu lämpötilasta <strong>ja</strong><br />
joka ilmoitetaan normaalisti senttistokeina (cSt) tietyssä lämpötilassa. Aina polttoaineen viskositeetin mukaan<br />
on laitteistossa tehtävä huomattavasti aikaa vievää polttoaineen valmistelua, ennen kuin tämä voidaan<br />
johtaa moottoriin itse polttoa varten.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 3 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.2.1 Polttoainejärjestelmät<br />
<strong>MWM</strong>:n tarjoamat valmistussar<strong>ja</strong>n TCD 2016 <strong>ja</strong> TCD 2020 dieselmoottorit on hyväksytty ainoastaan<br />
käytettäväksi destillaatti- <strong>ja</strong> sekapolttoaineiden kanssa.<br />
7.2.2 Avoimet järjestelmät<br />
Avoin järjestelmä tarkoittaa, että polttoaine syötetään moottorin polttoainejärjestelmään ilmakehän paineella.<br />
Tätä järjestelmää käytetään destillaattipolttoaineilla <strong>ja</strong> sekapolttoaineilla tapahtuvassa käytössä.<br />
Kuvassa 7.1 on esitetty polttoainejärjestelmä destillaattikäytöllä.<br />
Polttoaine pidetään varastossa niin kutsutussa päiväsäiliössä K4. Päiväsäilöstä johtaa tulojohto polttoaineen<br />
syöttöpumpulle K9, joka on moottorityypistä riippuen asennettu moottoriin tai se syöttää polttoaineella<br />
moottorin ruiskutuspumppua erillisenä pumppuaggregaattina. Polttoaineen syöttöpumpun siirtomäärä on 2-3kertainen<br />
moottorin todellisuudessa tarvitsemaan määrään nähden. Liiallinen polttoaine palautetaan<br />
oh<strong>ja</strong>usventtiilin K35 kautta paluuvirtausjohdon läpi välisäiliön K7 kautta takaisin päiväsäiliöön.<br />
Ruiskutusventtiileissä <strong>ja</strong> ruiskutuspumpussa esiintyvät vuotoöljymäärät, jotka ovat erittäin pieniä, johdetaan<br />
moottorityypistä riippuen polttoaineen paluuvirtauksessa päiväsäiliöön tai ne on kerättävä vuotoöljysäiliöön<br />
K15, joka sitten tyhjennetään, kun päiväsäiliön ylin täyttömerkintä on saavutettu.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 4 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 7.1 - Polttoainejärjestelmä destillaattikäytöllä<br />
K 1 Siirtopumppuaggregaatti<br />
K 2 Käsisiipipumppu<br />
(tai K 60)<br />
K 4 Päiväsäiliö<br />
K 5 Kaksois-esisuodatin<br />
K 6 Varastosäiliö<br />
K 7 Välisäiliö<br />
K 8 Kulutuksen mittauslaite<br />
K 9 Syöttöpumppu<br />
K10 Hienosuodatin<br />
K14 Vuotoöljysuppilo<br />
K15 Vuotoöljysäiliö<br />
K17 Yksinkertainen esisuodatin<br />
K31 Pikasulkuventtiili<br />
K35 Ylivirtaventtiili<br />
K52 Takaiskuventtiili<br />
K60 Vuotopolttoaine-sähköpumppu<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 5 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.2.3 Polttoainejärjestelmän komponentit<br />
7.2.3.1 Polttoaineen päiväsäiliö<br />
Kiinteät laitteistot varustellaan päiväsäiliöllä, jonka tilavuus riittää moottorin 8-10 tunnin käyttöön. Säiliön<br />
tason tulee olla vähintään 500 mm sisäänruiskutuspumpun tason yläpuolella, jotta polttoaine syötetään<br />
siirtopumpulle esipaineella. Aina polttoaineen tulovirtausjohtoon asennettujen ylimääräisten laitteiden, kuten<br />
esim. polttoaineen esisuodattimen tai polttoainemäärän mittauslaitteen, mukaisesti on päiväsäiliö<br />
asennettava silloin johdossa esiintyvien painehäviöiden tasaamiseksi korkeammalle, mutta sen korkeus ei<br />
saa ylittää 5 metriä sisäänruiskutuspumpun tason yläpuolella, koska sisäänruiskutuspumpun mallista<br />
riippuen voi seisovassa koneessa esiintyä suuren polttoaineen esipaineen vuoksi voiteluöljyn ohenemista.<br />
Tällöin polttoainetta voi joutua sisäänruiskutuspumpun männänvälyksen kautta voiteluöljyjärjestelmään.<br />
Valmistussar<strong>ja</strong>n TCD 2020 moottorit, joita syötetään polttoaineen korkeasäiliöstä, on siksi yleisesti<br />
varustettava polttoaineen tulo- <strong>ja</strong> paluuvirtausjohdoissa magneettiventtiilillä.<br />
Lian pääsyn estämiseksi järjestelmään ei liitäntöjä saa liittää heti säiliön poh<strong>ja</strong>an.<br />
Polttoaineen päiväsäiliö asennetaan säiliön koosta riippuen seinätelineeseen tai teräskehikkoon.<br />
Säiliön valinnassa <strong>ja</strong> asennuksessa on noudatettava vastaavia virallisia määräyksiä, koska kyse on<br />
vaarallisen aineen varastoinnista. Näin säiliöt on varmistettava vuotojen varalta, eli säiliön alle on<br />
asennettava joko keruuallas, jossa on tasokontakti vuotovaroitusta varten, tai säiliö on toteutettava<br />
kaksiseinämäisenä <strong>ja</strong> varustettava vuotovaroituslaitteella. Säiliöt täytetään yleensä polttoaineen<br />
siirtopumpulla. Näiden siirtopumppujen oh<strong>ja</strong>us tapahtuu yhdellä tai useammalla polttoaineen päiväsäiliöön<br />
asennetulla tasosondilla. Virhekytkennässä kontaktit laukaisevat MIN- <strong>ja</strong> MAX-tasolle hälytyksen. Säiliöissä,<br />
joissa ei ole paluuvirtausta varastosäiliöön, on oltava riippumaton tasokontakti ylitäyttövarmistusta varten.<br />
Lisäksi päiväsäiliöt voidaan varustaa laitteilla säiliön polttoainetason paikallista tai etänäyttöä varten.<br />
Polttoaineen päiväsäiliö on varustettava ulos johtavalla ilmanpoistolla.<br />
7.2.3.2 Polttoaineen suodatus<br />
Moottoriin johtavassa polttoainejohdossa käytetään erillisen tai moottoriin asennetun polttoainepumpun<br />
suo<strong>ja</strong>ksi esisuodatinta, jonka silmäluku on 200 m. Sisäänruiskutuspumppujen edessä on hienosuodatin,<br />
jonka silmäluku on yleensä 10 m.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 6 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.2.3.3 Kulutusmittaus<br />
Polttoaineen kulutuksen mittaukseen on olemassa kaksi mahdollisuutta:<br />
Kulutusmittaus mittarilla<br />
Mittarilla suoritettavassa kulutusmittauksessa asennetaan päiväsäiliön <strong>ja</strong> moottorin väliin välisäiliö.<br />
Kulutuksenmittauslaite asennetaan välisäiliöön johtavaan johtoon. Moottorille johtavat polttoaineen syöttö- <strong>ja</strong><br />
paluuvirtausjohdot on liitetty välisäiliöön. Näin mittauslaite mittaa vain todellisen polttoainekulutuksen.<br />
Välisäiliö ilmataan päiväsäiliöön.<br />
Ohje: Polttoaineen päiväsäiliöissä, joissa polttoaine otetaan yllä si<strong>ja</strong>itsevasta kuvusta, on välisäiliö<br />
asennettava vähintään 2 m päiväsäiliön alapuolelle, jotta välisäiliön ilmausjohdon kautta ei vedettäisi ilmaa <strong>ja</strong><br />
tulovirtausjohdon polttoainepylväs katkeaisi.<br />
Kulutusmittaus kahdella mittarilla<br />
Kahdella mittarilla tapahtuvassa kulutusmittauksessa asennetaan yksi mittari moottoriin johtavaan<br />
polttoaineen tulovirtaukseen <strong>ja</strong> toinen paluuvirtaukseen. Laskurit on varustettu impulssiantureilla. Impulssien<br />
erotuksesta lasketaan moottorin todellinen kulutus elektronisesti.<br />
7.2.3.4 Loppuesilämmitin<br />
Sekapolttoaineita käytettäessä on polttoaine esilämmitettävä, jotta saavutettaisiin tarvittava 9,5-12<br />
senttistokin (cSt) sisäänruiskutusviskositeetti. Tätä varten moottoriin johtavaan polttoainejohtoon asennetaan<br />
loppuesilämmitin, jossa polttoaine esilämmitetään lämpötilariippuvalla säätelyllä vaadittuun<br />
sisäänruiskutuslämpötilaan.<br />
7.2.4 Polttoainejohdot, mitoitus<br />
Polttoainejohtojen mitoituksen ohjeellisena mittana käytetään putken keskimmäistä nestenopeutta. Tämän<br />
tulisi olla välillä 1,0 - 2,0 m/s. Putkistojen vetämisessä on huomioitava luvussa 18 olevat ohjeet, Putkistojen<br />
vetäminen.<br />
Polttoainejohtoina saa käyttää yleensä vain teräsputkia tai kupariputkia.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 7 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3 <strong>Kaasu</strong>maiset polttoaineet<br />
Palavilla kaasuilla käytetyt moottorit työskentelevät 4-tahtimoottoreina ottoperiaatteen mukaisesti. <strong>Kaasu</strong>ilmaseos<br />
johdetaan polttotilaan, palaminen käynnistetään vierassytytyksestä sytytystulpan avulla.<br />
Polttoaineina käytetään yleisimmin maakaasua, vedenpuhdistuskaasua, kaatopaikkakaasua <strong>ja</strong> biokaasua.<br />
Maakaasuun verrattuna alhaisen lämpöarvonsa vuoksi nimitetään esim. vedenpuhdistuskaasua,<br />
kaatopaikkakaasua <strong>ja</strong> biokaasua myös heikoiksi kaasuiksi. <strong>Kaasu</strong>jen pääaineksia ovat hiilivety (metaani,<br />
etaani, butaani <strong>ja</strong> propaani) sekä typpi <strong>ja</strong> hiilidioksidi.<br />
Polttokaasujen vähimmäisominaisuuksia on noudatettava polttokaasua käsittelevän teknisen tiedotteen<br />
tietojen mukaisesti.<br />
Moottorien käytöstä erikoiskaasuilla, kuten esim. maaöljyn sivukaasulla, kaivoskaasulla jne., on neuvoteltava<br />
emoyhtiön kanssa.<br />
7.3.1 Metaaniluku<br />
<strong>Kaasu</strong>n käytössä kaasumoottorissa on nakuttamattomuus tärkeä ominaisuus, eli kaasuseos ei saa syttyä<br />
itsestään ennen sytytystä eikä räjähtää sytytyksen jälkeen äkillisesti itsesytytysvaikutusten voimasta.<br />
<strong>Kaasu</strong>n nakuttamattomuus arvioidaan metaaniluvulla. Se ilmoittaa, koska arvioitava polttokaasu osoittaa<br />
tarkastusmoottorissa samo<strong>ja</strong> nakutusominaisuuksia kuin vertailuseos metaanin <strong>ja</strong> vedyn seoksesta.<br />
Käytettyjen kaasujen nakuttamatonta toimintaa varten on tietolehtisten mukaista metaanilukua noudatettava.<br />
Polttokaasun metaaniluku voidaan selvittää kaasuanalyysin avulla. Työkortissa on kuvattu toimintatapa<br />
kaasunäytteitä otettaessa. Tämä työkortti on kaikkien käyttöohjeiden liitteenä.<br />
7.3.2 Sivukaasut / sivuaineet<br />
Sivukaasut ovat vedenpuhdistuskaasujen <strong>ja</strong> biokaasujen yhteydessä ensisi<strong>ja</strong>ssa rikkivetyosuuksia.<br />
Kaatopaikkakaasut ovat saastuneet erityisesti kloori- <strong>ja</strong> fluorihiilivedyistä. Näin palamisen yhteydessä<br />
palamiskaasuissa esiintyy rikkipitoisia happo<strong>ja</strong>, suolahappoa <strong>ja</strong> fluorihappoa, jotka ovat vahingollisia<br />
vaihdelaatikolle, öljyn käyttöiälle <strong>ja</strong> koko pakokaasujärjestelmälle. Näitä pakokaasu<strong>ja</strong> ei saa jäähdyttää alle<br />
180 °C:seen laitteistonpuoleisen pakokaasujärjestelmän vaurioiden välttämiseksi happojen kastepisteen<br />
alittuessa. Jäähdytyksessä alle 180 °C:seen on polttoaine käsiteltävä vastaavasti (esim. rikinpoisto).<br />
Kaatopaikkakaasuissa on lisäksi usein epäpuhtauksina kaasumuotoisia siloksaane<strong>ja</strong>. Nämä muodostavat<br />
kaasumoottorissa tapahtuvassa palamisessa piioksidia <strong>ja</strong> kertymiä, jotka voivat johtaa samoin<br />
vaihdelaatikon, mäntien <strong>ja</strong> kulkuholkkien ennenaikaiseen kulumiseen. Tällöin kaasun puhdistusta ei voida<br />
välttää.<br />
Polttokaasujen vähimmäisominaisuuden on esitetty polttokaasua käsittelevässä teknisessä tiedotteessa.<br />
Nämä tiedot koskevat vain kaasujen käyttöä moottoreissa. Kun laitteistot varustetaan<br />
pakokaasujärjestelmien katalysaattoreilla, ilmoitettujen moottorin vähimmäisominaisuuksien lisäksi on<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 8 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
otettava huomioon lisärajoituksia aina valitusta katalysaatiomenetelmästä riippuen. Yleisesti tarvitaan kaasun<br />
puhdistusta.<br />
Käyttöön tulevat kaasut on tutkittava tarkkaan näiden haitta-aineiden suhteen <strong>ja</strong> analysoitava ra<strong>ja</strong>-arvojen<br />
perusteella.<br />
7.3.3 Vesihöyry, hiilivetyhöyryt, pöly kaasussa<br />
Kaikissa esiintyvissä käyttötiloissa, myös kylmänä käynnistetyllä moottorilla, on moottorissa tapahtuvan<br />
kondensaation estämiseksi rajoitettava moottorin vesihöyrypitoisuutta. Polttokaasussa ei 80 %:n suhteellista<br />
kosteutta saa ylittää alimmissa kaasun lämpötiloissa. Korkeammille kosteuden ra<strong>ja</strong>-arvoille on saatava lupa.<br />
Korkeampien hiilivetyjen höyryt johtavat metaaniluvun laskuun. Näiden höyryjen tiivistyessä imureitille syntyy<br />
heterogeeninen pisaran palaminen. On olemassa nakuttavan palamisen vaara. Myöskään polttoaineen<br />
puhtaanapitomääräyksiä ei voida silloin enää noudattaa.<br />
<strong>Kaasu</strong>n pölypitoisuus (hiukkaskoko 3-10 µm) on rajoitettu arvoon 10 mg/m³nCH4 polttokaasussa. Tämän<br />
jyväkoon suuremmat pölypitoisuudet johtavat mahdollisten kertymien lisäksi voiteluöljyn suurempaan<br />
likaantumiseen, mikä myös lisää kulumista.<br />
7.3.4 <strong>Kaasu</strong>n jäähdytyskuivatus<br />
Kaikille biogeenisille erikoiskaasuille <strong>ja</strong> kaikille 80 % suhteellisen kosteuden ra<strong>ja</strong>n ylittäville kaasuille on<br />
voimassa, että polttokaasu pitää kuivata. Teknisesti järkevä vaihtoehto tähän on kaasun jäähdytyskuivatus.<br />
Biokaasu (uusiutuvista raaka-aineista), vedenpuhdistuskaasu <strong>ja</strong> kaatopaikkakaasu ovat yleensä kosteuden<br />
kyllästämiä <strong>ja</strong> siten liian kosteita suoraan käyttöön. <strong>Kaasu</strong>n jäähdytyskuivauksen sivuvaikutuksena pestään<br />
myös haitalliset aineet pois kaasusta. Erityisesti vesiliukoiset aineet (esim. ammoniakki) näkyvät jälleen<br />
kondensaatissa<br />
<strong>Kaasu</strong>n jäähdytyskuivatuksen minimi<strong>rakenne</strong> koostuu kaasujäähdytyksestä, pisaraerottimesta <strong>ja</strong> kaasun<br />
lämmityksestä. <strong>Kaasu</strong>jäähdytys, joka suoritetaan yleensä kylmävesitäydennyksellä, laskee kastepistettä <strong>ja</strong><br />
siten polttoaineen absoluuttista kosteuspitoisuutta. Pisaraerotuksen on taattava, ettei pieniäkään kaasuvirran<br />
mukaansa tempaamia pisaroita eroteta <strong>ja</strong> höyrystetä uudelleen jälkilämmityksessä. Jälkilämmitys ei muuta<br />
absoluuttista kosteutta, mutta kuitenkin suhteellista kosteutta. Vasta tässä vaiheessa kaasu kuivataan.<br />
Jälkilämmitys koostuu joko vesilämmitteisestä kaasulämmittimestä, kaasu-kaasu-lämmönvaihtimesta, joka<br />
hyödyntää jäähdytykseen tulevan kaasun lämpöä, tai kompressorin lämmönsyötöstä.<br />
Muut lisävarusteet ovat mahdollisia, jos toiminto on taattu. Maahan vedetyt kaasujohdot eivät ole järkeviä<br />
aggregaattien valmista<strong>ja</strong>n tarjoamien tuotteiden teholuokissa, koska ne eivät yleensä sovellu jäähdyttämään<br />
kaasua koko vuoden ympäri.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 9 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3.5 Aktiivihiilisuodatin<br />
Biokaasun hienoon rikinpoistoon on havaittu hyväksi seostettu/kyllästetty aktiivihiili. Siinä missä biologisella<br />
menetelmällä voidaan poistaa biokaasun suuremmat hiilivetykuormitukset luotettavasti <strong>ja</strong> edullisesti eivät<br />
biologiset menetelmät kuitenkaan riitä poistamaan rikkiä biokaasusta niin pitkälle, että<br />
oksidaatiokatalysaattori <strong>ja</strong> sen jälkeinen pakokaasun lämmönvaihdin voitaisiin asentaa pakokaasureitille<br />
vaaratta.<br />
Seostettu/kyllästetty aktiivihiili (usein kaliumjodidi) adsorboi rikkivedyn (H2S) hiilen pinnalle <strong>ja</strong> oksidoi sen<br />
siellä katalyyttisesti alkuhiileksi (S). Siinä missä H2S voidaan jälkeen kaasuna desorboida (syynä voi olla<br />
lämmin tai kostea polttokaasu, esim. kaasun jäähdytyskuivatuksen vian vuoksi), ei alkuhiiltä voida<br />
desorboida, koska se on kiinteää. Tämä kemiallinen reaktio sitoo siis rikin voimakkaammin hiileen. Tämän<br />
lisäksi on myös aktiivihiilen kuormituskyky suurempi. Näin hyvien aktiivihiilien kuormituskyky on hyvissä<br />
käyttöolosuhteissa (katso valmista<strong>ja</strong>n ohje) arvossa 500 g rikkiä / 1 kg aktiivihiiltä <strong>ja</strong> enemmän. Näin monissa<br />
biokaasulaitteistoissa saavutetaan suhteellisesti suuria 2000-8000 käyttötunnin käyttöikiä.<br />
Kun aktiivihiili on asetettu kaasuvirtauksesta oikein (virtausnopeus <strong>ja</strong> painehäviö) <strong>ja</strong> tarvittavia polttokaasun<br />
viiveaiko<strong>ja</strong> aktiivihiilikerroksessa noudatetaan, jodioitu aktiivihiili kykenee laskemaan H2S-kuormitusta niin<br />
pitkälle, ettei sitä havaita enää kenttämittaustekniikalla. Tämä puhdistusaste säilyy koko käyttöa<strong>ja</strong>n.<br />
Aktiivihiilen reaktiivisuus on erittäin suurta niin, että aktiivihiili voidaan mielessä <strong>ja</strong>kaa kolmeen kerrokseen:<br />
Kuormittamaton aktiivihiili adsorptiovyöhykkeen edessä, adsorptiovyöhyke, jossa adsorptio tapahtuu (pieni<br />
verrattuna säiliöön) <strong>ja</strong> kuormitettu kerros aktiivisen kerroksen takana. Adsorptiovyöhyke vaeltaa kaasun<br />
virtaussuunnassa adsorberin läpi. <strong>Kaasu</strong>n ulostulossa tätä adsorptiovyöhykkeen vaellusta ei voida mitata<br />
kaasun ulostulossa H2S-pitoisuuksia mittaamalla. Ei ole siis olemassa minkäänlaista mahdollisuutta<br />
adsorberin kuormituksen määrittelyyn ulostulossa.<br />
Kun adsorptiovyöhyke saavuttaa ulostulon adsorberista, H2S-kuormitus nousee muutaman päivän sisällä<br />
täyteen tulopitoisuuteen. Tätä tapahtumaa kutsutaan kriittiseksi pisteeksi <strong>ja</strong> se on estettävä teknisesti, koska<br />
se kehittyy niin nopeasti.<br />
Yksi mahdollisuus on varustaa aktiivihiilikerros pysyvällä H2S-valvonnalla hieman etäämmälle kaasun<br />
ulostulosta niin, että kaasua aktiivihiilikerroksesta testattaessa voidaan antaa ennakkovaroitus. Näin voidaan<br />
aktiivihiili vaihtaa ennen sen kriittisen pisteen saavuttamista, jolloin on aina hävitettävä tietty määrä<br />
kuormittamatonta aktiivihiiltä.<br />
Toinen lähestymistapa on pitää käytössä kahta erillistä aktiivihiilitäytettä. Yhtä työskentelysuodatinta, johon<br />
adsorboidaan, <strong>ja</strong> poliisisuodatinta, joka varmistaa työskentelysuodattimen kriittisen pisteen saavuttamisen<br />
jälkeen sen, että kaasusta hienopoistetaan rikki edelleen. Jatkuvalla H2S-pitoisuusmittauksella molempien<br />
kerrosten välissä voidaan antaa ilmoitus työskentelysuodattimen kriittisen pisteen saavuttamisesta.<br />
Vaihdossa nyt täyteen kuormitettu työskentelysuodatin hävitetään, poliisisuodattimesta tulee uusi<br />
työskentelysuodatin <strong>ja</strong> poliisisuodatin täytetään tuoreella aktiivihiilellä. Tämä voidaan toteuttaa siirtämällä<br />
täyte tai vastaavan luukkujärjestelmän avulla. Kun poliisisuodatin toteutetaan riittävän suureksi (esim. yhtä<br />
suureksi kuin työskentelysuodatin), voidaan työskentelysuodattimen vaihtoa viivästää. Näin aktiivihiilen<br />
vaihto voidaan synkronoida moottorin huoltotoimien kanssa.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 10 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Aktiivihiiltä ei saa voida silloittaa ohituksella. Ensinnäkin silloin voidaan vaikeasti todistaa, ettei tätä ohitusta<br />
ole käytetty <strong>ja</strong> että polttokaasun laatu olisi vaadittavalla tasolla. Toiseksi myös lyhyet käyttöa<strong>ja</strong>t H2Spitoisella<br />
kaasulla riittävät muodostamaan pakokaasukatalysaattorilla rikkihappoa, joka tiivistyy pakokaasun<br />
lämmönvaihtimeen.<br />
Aktiivihiilen kuormituskyky riippuu myös kaasun kosteudesta <strong>ja</strong> lämpötilasta. Yleisesti kaasu tulisi kuivata<br />
(mutta se ei saa olla liian kuivaa) eikä sen tulisi myöskään olla liian kylmää, koska se <strong>ja</strong>rruttaa kemiallista<br />
reaktiota aktiivihiilen pinnalla. Tarkat kohdearvot löytyvät aktiivihiilen teknisistä tiedotteista. Paremmin<br />
hallittavien kaasutilojen vuoksi tulisi aktiivihiiltä käytettäessä kytkeä konditiointia varten eteen kaasun<br />
jäähdytyskuivatus <strong>ja</strong> jälkilämmitys.<br />
H2S-adsorptioon ei saa verrata piiorgaanisten hiilivetyjen adsorptointia. Näitä löytyy<br />
vedenpuhdistuskaasusta <strong>ja</strong> kaatopaikkakaasusta <strong>ja</strong> osittain myös jätteiden hävittämiseen käytettävien<br />
biokaasulaitteistojen polttokaasusta.<br />
Piiorgaanisiin yhdisteisiin käytetään seostamatonta aktiivihiiltä. Tämä adsorboi haitalliset aineet pinnalle.<br />
Siellä ei tapahdu kuitenkaan minkäänlaista kemiallista reaktiota, joten adsorboidut aineet voidaan jälleen<br />
desorboida.<br />
Kaksi muuta estettä ovat, että ensinnäkin hiilivetyjen kuormituskyky ei ole kovin suuri <strong>ja</strong> si<strong>ja</strong>itsee lähinnä<br />
prosenttien suuruusluokassa, toiseksi adsorboidaan piiorgaanisten yhdisteiden lisäksi kaikki hiilivedyt (vaikka<br />
puhtaat hiilivedyt eivät aiheuta moottorin palamisessa minkäänlaisia ongelmia eikä niitä tarvitsisi sen vuoksi<br />
puhdistaa pois).<br />
Siinä missä rikin hienopoistoon on käytettävissä luotettava taloudellinen järjestelmä, on muiden haitallisten<br />
aineiden poisto aktiivihiilen avulla huomattavasti monimutkaisempaa <strong>ja</strong> kalliimpaa niin, että tässä on<br />
punnittava seikko<strong>ja</strong> vastaavasti.<br />
7.3.6 Seoksen valmistelu<br />
<strong>Kaasu</strong>moottorin pakokaasupäästöjen säätely suoritetaan kaasuseoksen oh<strong>ja</strong>uksella. <strong>Kaasu</strong>-ilmaseoksen<br />
valmistelun pääkomponentit polttotilaan siirtymistä ennen ovat kaasun säätöjärjestelmä, venturisekoitin <strong>ja</strong><br />
kuristusläppä.<br />
Kuvassa 7.2 näytetään mm. seoksen valmistelun komponentit köyhäpoltossa.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 11 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 7.2 Köyhäpolton periaate turboahtauksella, kaksikiertojäähdytyksellä <strong>ja</strong><br />
polttotilan lämpötilansäädöllä<br />
11<br />
10<br />
12<br />
1 Polttoilma<br />
2 Pakokaasu<br />
3 Turboahdin<br />
4 Polttotilan lämpötilan mittaus<br />
5 Jäähdytysvesi<br />
6 Moottori<br />
7 Seoksen jäähdytin<br />
8 NT-seos-jäähdytysvesi<br />
9 Kuristusläppä<br />
10 <strong>Kaasu</strong><br />
11 <strong>Kaasu</strong>säädön matka<br />
12 Sekoitin <strong>ja</strong> säätömoottori seossäätelyyn<br />
9<br />
1<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 12 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8
7.3.7 <strong>Kaasu</strong>säädön matka<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreiden toimintaan saa käyttää yleisesti ainoastaan aggregaatinvalmista<strong>ja</strong>n hyväksymiä kaasun<br />
säätöjärjestelmiä. Ennen kaasun <strong>ja</strong> ilman venturisekoittimessa tapahtuvaa sekoitusta on kaasulle <strong>ja</strong> ilmalle<br />
suoritettava paineentasaus. Tämän suorittaa kalvo-nollapainesäädin kaasun säätöjärjestelmässä. <strong>Kaasu</strong>n<br />
säätöjärjestelmän periaatteellinen <strong>rakenne</strong> esitetään kuvassa 7.3. Nollapainesäätimet on toteutettu<br />
säätiminä ilman apuenergiaa. <strong>Kaasu</strong>n säätöjärjestelmän sisäänmenossa on manuaalisesti käytettävä<br />
kuulahana. Sen jälkeen on asennettu kaasusuodatin suo<strong>ja</strong>ksi epäpuhtauksilta. Suodatinsisäke koostuu<br />
suodatinmatosta, suodatusaste on n. 85 % hiukkasille >5 m. Sen jälkeen seuraa kaksi sulkuventtiiliä, jotka<br />
on toteutettu DN100:aan asti magneettiventtiileinä <strong>ja</strong> yli DN100:n nimellisleveydestä lähtien<br />
pneumaattiskäyttöisinä venttiileinä, joihin on asennettu kompressori. Käytettäessä polttokaasu<strong>ja</strong>, jotka voivat<br />
sisältää happea, esim. kaatopaikkakaasu <strong>ja</strong> vedenpuhdistuskaasu, asennetaan molempien sulkuventtiilien<br />
taakse liekin takaisinlyöntisuojus <strong>ja</strong> lämpötilavalvonta. Sitten seuraa nollapainesäädin. Magneettiventtiilien<br />
eteen on aina asennettu paineen minimivahti. Aina laitteistolta vaadittavien turvaedellytysten mukaan<br />
voidaan kaasun säätöjärjestelmät varustaa tiiviystarkastuksella tai väli-ilmausventtiilillä tai paineen<br />
maksimivahdilla.<br />
Nollapaine-kaasunsäätöjärjestelmiä käytetään korkeintaan 200 mbar:n esipaineella. Suuremmilla esipaineilla<br />
tarvitaan joko erityisesti suunniteltu kaasun säätöjärjestelmä tai esisäätöjärjestelmä.<br />
Kuva 7.3 <strong>Kaasu</strong>n säätöjärjestelmä<br />
1<br />
2<br />
3<br />
PSA-<br />
=BP124<br />
TSA+<br />
=BT147<br />
4 5 6 6 7 8 9<br />
1 <strong>Kaasu</strong> 6 Magneettiventtiili*<br />
2 Kuulahana 7 Liekin takaisinlyöntisuojus*<br />
3 Painemittari 8 Lämpötila-anturi<br />
4 <strong>Kaasu</strong>suodatin 9 Nollapainesäädin<br />
5 Painevahti * ei maakaasulla<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 13 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3.7.1 Esisäätöjärjestelmä<br />
<strong>Kaasu</strong>n säätöjärjestelmä vähentää kaasun paineen alle 200 mbar:iin. Esisäätelyjärjestelmän<br />
pääkomponentte<strong>ja</strong> ovat sisäänmenon kuulahana, kaasusuodatin, kaasu-paineensäätölaite <strong>ja</strong> eristyslaite<br />
(SAV) <strong>ja</strong> varopuhallusventtiili (SBV). Eristysventtiili sulkee kaasunsyötön, kun lähtöpaine<br />
esisäätöjärjestelmän jälkeen ylittää asetetun ra<strong>ja</strong>-arvon. Pienemmät painesysäykset, joita syntyy esim.<br />
magneettiventtiilien sulkeutuessa alavirrassa si<strong>ja</strong>itsevassa kaasun säätöjärjestelmässä, pysäytetään<br />
avaamalla puhallusventtiili jousivoimaa vastaan. Kuvassa 7.4 on esitetty kaasun esisäätöjärjestelmä.<br />
Kuva 7.4 Esipaineensäätöjärjestelmä<br />
GOSA+<br />
=BP379<br />
1 2 3 4 5 6<br />
1 <strong>Kaasu</strong> 6 Paineensäätelijä<br />
2 Kuulahana 7 Ilmaushana<br />
3 Painemittari 8 Varopuhallusventtiili (SBV)<br />
4 <strong>Kaasu</strong>suodatin 9 Vuotokaasumäärien näyttö<br />
5 Eristysventtiili (SAV)<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 14 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
GO<br />
7 8<br />
3<br />
9
7.3.7.2 Kahden kaasun käyttö<br />
Jokainen kaasutyyppi tarvitsee oman kaasun säätöjärjestelmän suodatuksineen, sulkuventtiileineen <strong>ja</strong><br />
paineen tarkkoine pitoineen. Molemmat kaasutyypit johdetaan moottoriin kaasun säätöjärjestelmän<br />
läpivirtauksen jälkeen yhteistä putkistoa pitkin.<br />
Kahden kaasun käyttö on mahdollista vain monikaasusekoittimella (säädettävä rako).<br />
Vaihto yhdestä kaasutyypistä toiseen tapahtuu moottorin seistessä kääntämällä kaasun säätöjärjestelmien<br />
magneettiventtiileitä.<br />
Tämän lisäksi voidaan erityisissä vaatimuksissa kaasu sekoittaa ennen kaasun säätöjärjestelmää. Tämä on<br />
tarkastettava <strong>ja</strong> suunniteltava jokaisessa yksittäisessä tapauksessa erikseen.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 15 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3.7.3 Ohjeita kaasun säätöjärjestelmien asennukseen<br />
<strong>Kaasu</strong>n säätöjärjestelmä on asennettava samaan tilaan kaasumoottorin kanssa, jotta paineensäädin<br />
kykenee reagoimaan imuilmanpaineen muutoksiin.<br />
Aggressiivisia kaasu<strong>ja</strong>, kuten esimerkiksi vedenpuhdistus-, bio- tai kaatopaikkakaasu<strong>ja</strong> käytettäessä, ei<br />
kaasua johtaviin osiin saa käyttää kirjometallia (messinkiä).<br />
<strong>Kaasu</strong>-paineensäätölaitteet <strong>ja</strong> putkistot on asennettava ilman jännitteitä. Säätöelinkotelossa olevan nuolen<br />
on osoitettava läpivirtaussuuntaan. <strong>Kaasu</strong>n säätöjärjestelmän asennusasento on vaakasuora. Säätimet <strong>ja</strong><br />
tarkastuslaitteet on yleensä järjestettävä normaaliasentoon.<br />
Varopuhallusventtiilin (SBV) puhallusjohdot on johdettava riittävällä halkaisi<strong>ja</strong>lla ulos konetilasta ulkoilmaan.<br />
<strong>Kaasu</strong>jen säätöjärjestelmät on kohdistettava mahdollisimman lähelle kaasumoottoria. Maksimietäisyys<br />
kaasun säätöjärjestelmän ulostulon <strong>ja</strong> kaasusekoittimen sisääntulon välissä kaasumoottorissa saa olla<br />
korkeintaan 3 m <strong>ja</strong> tähän johtoon saa olla vedettynä korkeintaan kolme 90°:n kaarta.<br />
Ohje: Koska ennen kaasumoottoriin kulkua ei kaasua enää suodateta lisää, on johto kaasun<br />
säätöjärjestelmän <strong>ja</strong> kaasunsekoittimen välillä puhdistettava sisältä. Katso myös luku 20.1.<br />
Polttokaasusekoituksissa, jotka sisältävät myös happea komponenttina, (esim. vedenpuhdistus-, bio- <strong>ja</strong><br />
kaatopaikkakaasu) voi esiintyä takasytytystä kaasujohdossa. Jotta liekin läpilyönti kaasua johtavaan johtoon<br />
vältettäisiin, on kaasun vakiosäätöjärjestelmissä kestopalosuo<strong>ja</strong>tut liekkien takaiskusuo<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong><br />
lämpötilavalvonta. Asennetuilla liekkien takaiskusuo<strong>ja</strong>uksilla saa moottorin <strong>ja</strong> kaasun säätöjärjestelmän<br />
välissä olla korkeintaan 40x kaasujohdon putken halkaisi<strong>ja</strong>n mittainen etäisyys. Suuremmilla etäisyyksillä on<br />
käytettävä kestopalosuo<strong>ja</strong>ttua räjähdyssuo<strong>ja</strong>usta.<br />
Liitäntä moottoriin tapahtuu joustavalla letkulla, joka vedetään 90 asteen kaarelle, tai erityisesti sitä varten<br />
suunnitellulla kompensaattorilla, joka on asennettava jännitteettömästi.<br />
Aina laitteiston varustelun mukaan voidaan moottoreiden tulojohtoon asentaa kaasumäärälaskuri<br />
säätöjärjestelmän eteen.<br />
Tulkintalaitteet lämpötilanvalvontaan liekkien takaiskusuo<strong>ja</strong>uksessa, SAV:lle esisäätöjärjestelmässä <strong>ja</strong><br />
kaasumäärälaskurille on asennettava kytkentälaitteistoon.<br />
<strong>Kaasu</strong>moottorilaitteiston varmistukseksi on kaasunliitäntäjohtoon konetilan ulkopuolelle, vaarattomaan<br />
paikkaan asentaa käsin käytettävä sulkulaite. Tämä sulkulaite on suljettava nopeasti vaaratilanteessa.<br />
Suosittelemme kaukosäädettäviä venttiileitä <strong>ja</strong>tkuvasti käytettävissä olevalla apuenergialla (esim. sulkujousi)<br />
varustettuna.<br />
7.3.7.4 Ohjeita kaasun säätöjärjestelmien puhallus- <strong>ja</strong> hengitysjohdoille<br />
Johdot ympäristöilmaan on vedettävä ilman halkaisi<strong>ja</strong>n kuristusta (huomioi painehäviö) kaasupaineensäätölaitteen<br />
<strong>ja</strong> turvalaitteen valmista<strong>ja</strong>n tarkoittamissa mitoituksissa.<br />
Hengitysjohto<strong>ja</strong> ei saa voida sulkea. Poispuhallus <strong>ja</strong> jännitteenpoistojohto<strong>ja</strong> ei saa johtaa yleisesti<br />
hengitysjohtojen kanssa samaan kokoomajohtoon. Poikkeuksena ovat johdot ympäröivään ilmaan laitteissa,<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 16 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
joissa hengitys- <strong>ja</strong> varopuhalluslaitteet on koottu laitteistollisesti yhteen. Kuvassa 7.5 näkyy<br />
esisäätöjärjestelmä, joka ei täytä näitä edellytyksiä, koska puhallus- <strong>ja</strong> hengitysjohto kootaan yhteen johtoon,<br />
mikä ei ole sallittua.<br />
Ulos johtavien poistojohtojen suiden on oltava riittävän kaukana sytytyslähteistä, suo<strong>ja</strong>ttuna ulkokorroosion<br />
varalta, varustettuna soveltuvilla laitteilla suo<strong>ja</strong>ksi tukkeutumista vastaan <strong>ja</strong> järjestetty niin, että ulosvirtaava<br />
kaasu ei työnny suljettuihin tiloihin tai voi muuten aiheuttaa kohtuutonta haittaa tai vaaraa.<br />
Kuva 7.5 Esisäätöjärjestelmä <strong>ja</strong> puhallus- <strong>ja</strong> hengitysjohdon luvaton yhteenveto<br />
<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 17 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3.8 <strong>Kaasu</strong>sekoitin<br />
Ilman <strong>ja</strong> kaasun sekoittaminen tapahtuu sekoittimessa. Sekoitin on toteutettu venturiputkena. Tällöin ilma<br />
virtaa suutinmaisen kavennuksen läpi <strong>ja</strong> sen jälkeen vähitellen laajenevan diffuusorin läpi. Kavennuksessa<br />
virtaus kiihtyy <strong>ja</strong> diffuusorissa taas hidastuu mahdollisimman vähähävikkisesti. Kavennuksen (suuttimen)<br />
kiihdytyksessä syntyy alipaine niin, että ahtaimmassa halkaisi<strong>ja</strong>ssa raon kohdalla kaasu imetään itsenäisesti<br />
mukaan. Sitä seuraavassa viiveessä paine nousee jälleen lähes ilmakehän paineeseen asti niin, että<br />
sekoitustapahtuma suoritetaan ilman suurta painehäviötä.<br />
Tämän sekoitustavan etu on, että ilman <strong>ja</strong> kaasun määrät pysyvät keskenään samassa suhteessa myös<br />
silloin, kun tehonmuutosta varten muutetaan kuristusläpän asentoa <strong>ja</strong> siten myös keskeistä<br />
ilmamassavirtausta.<br />
Käytetään monikaasusekoitinta, jossa rakojen geometriaa itse sekoittimessa muutetaan säätömoottorilla.<br />
Edellytys kaasun <strong>ja</strong> ilman sekoitussuhteen tarkalle säilyttämiselle on, että kaasunpaine sekoitusraon edessä<br />
on sama kuin ilmanpaine venturiputken edessä. Kuva 7.6 esittää kaasu-ilmasekoittimen <strong>ja</strong> säädettävän raon<br />
periaatteen.<br />
Kuva 7.6 Monikaasusekoitin<br />
1 <strong>Kaasu</strong>n sisääntulo<br />
2 Ilman sisääntulo<br />
3 <strong>Kaasu</strong>-ilmaseoksen ulostulo<br />
4 Liitostangot askelmoottoriin<br />
5 <strong>Kaasu</strong>rako<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 18 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
7.3.9 Kuristusläppä<br />
Kuristusläpällä säädetään tiivistetyn seoksen määrää moottorille <strong>ja</strong> siten lopulta moottorin luovuttamaa tehoa<br />
tai kierroslukua.<br />
7.3.10 Biokaasulaitteistojen ensimmäinen käynnistäminen<br />
Kun alkuvaiheessa ei ole vielä olemassa biokaasua, voidaan käynnistykseen käyttää vaihtoehtokaasu<strong>ja</strong>.<br />
Sallitut vaihtoehtokaasut <strong>ja</strong> moottoriasetukset on kir<strong>ja</strong>ttu tekniseen tiedotteeseen.<br />
Vaihtoehtokaasun rajoitettu maksimaalinen mekaaninen teho <strong>ja</strong> mahdollinen korkeampi lämpöarvo Hu<br />
aiheuttaa sen, että asennettu biokaasun säätöjärjestelmä on yleensä paria numeroa liian suuri. Tästä syystä<br />
on vaihtoehtokaasun sisääntulopaine säädettävä mahdollisimman alhaiseksi (n. 5-30 mbar).<br />
Kiinteiden himmenninten käyttö tulopaineen laskemiseksi ei ole mahdollista (liian alhainen tilavuusvirtaus<br />
käynnistyksessä tai tyhjäkäynnissä).<br />
Nollapainesäätimen vastaava säätö on annettava valtuutetun käyttöönotta<strong>ja</strong>n suoritettavaksi.<br />
7.4 Ohjeita kaasulaitteistojen asennukseen <strong>ja</strong> huoltoon<br />
7.4.1 Määräykset<br />
<strong>Kaasu</strong>johtojen <strong>ja</strong> komponenttien asennuksessa kaasujärjestelmään on huomioitava lisääntyneet<br />
turvatekniset vaatimukset.<br />
Tässä on töitä järjestelmälle suoritettaessa sekä komponenttien valinnassa noudatettava standardien DIN,<br />
TRD, DVGW jne. määräyksiä. Tärkeimmät määräykset ovat seuraavat:<br />
DIN 6280-14 "Yhteistuotantolaitokset iskumäntä-polttomoottoreilla -<br />
Perusteet, vaatimukset, komponentit, versiot <strong>ja</strong> huolto"<br />
DIN 6280-15 "Yhteistuotantolaitokset iskumäntä-polttomoottoreilla - Tarkastukset“<br />
DIN EN 161 "Automaattiset sulkuventtiilit kaasupolttimille <strong>ja</strong> kaasulaitteille"<br />
DIN EN 14382 <strong>Kaasu</strong>n paineensäädinyksikköjen <strong>ja</strong> -asennusten varolaitteet – <strong>Kaasu</strong>n<br />
sulkulaitteet, joiden tulopaine on enintään 100 bar<br />
DIN 3394 "Automaattiset säätölaitteet" (Standardin DIN 3394 osa 2 on korvattu standardilla<br />
DIN EN 161)<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 19 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
G 262 "Uusiutuvista lähteistä olevien kaasujen käyttö julkisessa kaasun<strong>ja</strong>kelussa"<br />
G 490/I "<strong>Kaasu</strong>n paineensäätölaitteistot korkeintaan 4 baarin tulopaineille"<br />
G 491 "<strong>Kaasu</strong>n paineensäätölaitteistot 4 - 100 baarin tulopaineille"<br />
G 493/I "Pätevyyskriteerit kaasu-paineensäätö- <strong>ja</strong><br />
mittauslaitteiden valmistajille"<br />
G 495 "<strong>Kaasu</strong>-paineensäätölaitteistot <strong>ja</strong> laitteistot suurkaasumittauksiin –<br />
Valvonta <strong>ja</strong> huolto"<br />
G 600 "Tekniset säännöt kaasuasennukseen"<br />
GUV-R 127 "Turvasäännöt kaatopaikoille"<br />
GUV 17.5 "Turvasäännöt jätevesien käsittelylaitteistoille –<br />
Rakenne <strong>ja</strong> varustelu"<br />
BGV – D2 50 "<strong>Kaasu</strong>johdoille suoritettavat työt"<br />
<strong>Kaasu</strong>johdon <strong>ja</strong> armatuurien asennuksen jälkeen on asiantunti<strong>ja</strong>n vahvistettava<br />
asianmukainen <strong>ja</strong> lakisääteisiä määräyksiä vastaava asennus.<br />
Ennen kaasun säätöjärjestelmän käyttöönottoa on vastaava hakemus esitettävä ajoissa<br />
vastaavalle viranomaiselle.<br />
7.4.2 Huolto, kunnossapito<br />
<strong>Kaasu</strong>johdoille suoritettavissa töissä on huomioitava mm. määräykset BGV-D2 <strong>ja</strong> DVGW-työohjelehti G 495.<br />
Erityisesti on huomioitava, että kaasujärjestelmälle suoritettavat työt (esim. kaasun säätöjärjestelmän<br />
avaaminen, laitteen purkaminen <strong>ja</strong> huolto) saa suorittaa ainoastaan paineettomassa tilassa <strong>ja</strong> vain<br />
opastettujen <strong>ja</strong> pätevien ammattihenkilöiden toimesta. Kunnossapitoväleissä on ehdottomasti noudatettava<br />
laitteen valmista<strong>ja</strong>n kullekin käytölle antamia suosituksia silmämääräisten tarkastusten, tarkastusten,<br />
toimintatarkastusten <strong>ja</strong> huollon suorittamisesta.<br />
Kapitel_07 - Polttoainejärjestelmä.docx Sivu 20 / 20 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 8<br />
Voiteluöljyjärjestelmä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
8. Voiteluöljyjärjestelmä ................................................................................................................. 3<br />
8.1 Aggregaatti .................................................................................................................................... 3<br />
8.2 Laitteisto ........................................................................................................................................ 3<br />
8.2.1 Puhdasöljysäiliö ............................................................................................................................ 4<br />
8.2.2 Käytetyn öljyn säiliö ....................................................................................................................... 4<br />
8.2.3 Päiväsäiliö ..................................................................................................................................... 4<br />
8.2.4 Konttisovellukset ........................................................................................................................... 4<br />
8.3 Voiteluöljyn esikäsittely ................................................................................................................. 4<br />
8.3.1 <strong>Kaasu</strong>moottorit .............................................................................................................................. 4<br />
8.3.2 Dieselmoottorit .............................................................................................................................. 4<br />
8.4 Voiteluöljylaadut ............................................................................................................................ 5<br />
8.5 Voiteluöljy biokaasusovelluksissa ................................................................................................. 5<br />
8.6 Moottorin esivoitelu ....................................................................................................................... 5<br />
8.7 Voiteluöljyn vaihto, voiteluöljyn jälkitäyttö ..................................................................................... 5<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
8. Voiteluöljyjärjestelmä<br />
8.1 Aggregaatti<br />
Moottorien voiteluöljyjärjestelmät on toteutettu märkärämevoiteluna. Taulukossa 8.1 näytetään<br />
moottorivalmistussarjoissa sovelletut voiteluöljyjärjestelmät.<br />
Taul. 8.1<br />
Moottorityyppi<br />
Märkä-<br />
viemärikuoppa<br />
Öljyallas<br />
moottorissa<br />
TCD 2016 <br />
TCD 2020 <br />
Laajennettu<br />
Öljysäiliö<br />
perusrungossa<br />
Ulkoinen<br />
öljysäiliö<br />
laitteistossa<br />
TCG 2016 V08 C <br />
TCG 2016 V12/16 C <br />
TCG 2020 <br />
TCG 2032 <br />
Kaikissa moottorivalmistussarjoissa on asennetut voiteluöljypainepumput, voiteluöljyn suodatus <strong>ja</strong><br />
voiteluöljyn jäähdytys tapahtuu moottoriin asennetuilla tai ulkoisilla suodattimilla <strong>ja</strong> öljyjäähdyttimillä.<br />
Ulkoiset öljyjäähdyttimet, asennusosat mukaan lukien, on suunniteltava vähintään 16 baarille.<br />
Aggregaatit <strong>ja</strong> valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2020 moottorit voidaan toteuttaa valinnaisesti öljylisäainesäiliö<br />
perusrungossa. Valmistussar<strong>ja</strong>ssa TCG 2016 C on olemassa mahdollisuus varustaa laitteisto ulkoisella<br />
öljysäiliöllä.<br />
8.2 Laitteisto<br />
Valmistussar<strong>ja</strong>ssa TCG 2032 komponentit on järjestettävä ulkoista voiteluöljyn kiertokulkua varten (esim.<br />
lämmönvaihdin) aggregaatin tasolle tai syvemmälle, jotta koneen seistessä estettäisiin öljyn paluuvirtaus<br />
näistä komponenteista öljysäiliöön. TCG 2032:lla varustetuissa laitteistoissa ulkoinen voiteluöljyn jäähdytin<br />
tulee pystyttää mahdollisimman lähelle aggregaattia, jotta voiteluainemäärä laitteistonpuoleisessa<br />
järjestelmässä pysyisi mahdollisimman pienenä.<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
8.2.1 Puhdasöljysäiliö<br />
Puhdasöljysäiliö on asetettava niin, ettei painovoima voi tyhjentää sitä. Varastosäiliön suuruus määräytyy<br />
laitteiston käyttötavan <strong>ja</strong> siihen liittyvän öljyn varastoinnin mukaan. Minimikooksi suositellaan yhden<br />
öljynvaihdon määrää plus kahden öljynvaihtovälin käyttömäärää.<br />
8.2.2 Käytetyn öljyn säiliö<br />
Minimikooksi suositellaan kahden öljynvaihdon määrää.<br />
8.2.3 Päiväsäiliö<br />
Jos päiväsäiliö suunnitellaan jälkitäyttöä varten, sen tulisi riittää n. 200 käyttötunnin käyttömäärälle (esim.<br />
TCG 2032:lle n. 600 dm3).<br />
8.2.4 Konttisovellukset<br />
Konteissa tilatarjonta on enemmän tai vähemmän erittäin rajoitettua aina asennetusta aggregaatista <strong>ja</strong><br />
tarvikkeista riippuen. Tässä voidaan yllä annettu<strong>ja</strong> suosituksia puhtaan öljyn säiliön <strong>ja</strong> käytetyn öljyn säiliön<br />
koosta noudattaa ainoastaan rajoitetusti.<br />
8.3 Voiteluöljyn esikäsittely<br />
Voiteluöljyn laatu on yksi pääkriteereistä moottorin voiteluöljyllä täytettyjen osien käyttöiän kannalta <strong>ja</strong> siten<br />
myös laitteiston häiriöttömän käytön suhteen. Siksi voiteluöljysuodattimen <strong>ja</strong> tarvittaessa separaattorien<br />
huoltoon on kiinnitettävä erityistä huomiota.<br />
8.3.1 <strong>Kaasu</strong>moottorit<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreissa moottoreihin asennetut voiteluöljysuodattimet on suunniteltu rajoittamattoman käyttöön,<br />
eikä laitteiston puolelta tarvitse ryhtyä mihinkään muihin toimenpiteisiin voiteluöljyn esivalmistelua varten.<br />
8.3.2 Dieselmoottorit<br />
Jos moottoreita käytetään alhaisemman laadun omaavilla polttoaineilla (sekapolttoaineet, jäteöljy), lian<br />
siirtyminen kiertävään voiteluöljyyn lisääntyy samalla. Tällöin laitteistonpuolelle on moottoriin asennettujen<br />
voiteluöljysuodattimien lisäksi laitteistoon asennettava lisäsuodattimia tai myös suodatinautomaatte<strong>ja</strong>.<br />
Tarvittaessa tarvitaan sivuvirtaukseen myös voiteluöljyn separointi.<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
8.4 Voiteluöljylaadut<br />
Voiteluöljyjä käsittelevässä teknisessä tiedotteessa on lueteltu diesel- <strong>ja</strong> kaasumoottoreille hyväksytyt<br />
nimekkäiden valmistajien voiteluöljyt. Muita voiteluöljyjä ei saa käyttää ilman hyväksyntää. Lisäksi näissä<br />
tiedotteissa on annettu tieto<strong>ja</strong> voiteluöljyn vaihtoväleistä, käytetyn öljyn analyyseistä <strong>ja</strong> moottoriin asennetun<br />
voiteluöljysuodattimen huollosta.<br />
Ennen käyttöönottoa on toimitetun puhtaan öljyn analyysiä verrattava valmista<strong>ja</strong>n tehdaserittelyyn.<br />
8.5 Voiteluöljy biokaasusovelluksissa<br />
Teknisessä tiedotteessa "Öljyhallinnon optimointi biokaasusovelluksissa" on kaasumoottoreille annettu<br />
lisäohjeita voiteluöljystä biokaasua käytettäessä.<br />
8.6 Moottorin esivoitelu<br />
Kaikille moottorityypeille on suunniteltu yleisesti esivoitelu, koska se vähentää huomattavasti moottorin<br />
kulumista. Tämän lisäksi käytetään sähkökäyttöisiä esivoitelupumppuaggregaatte<strong>ja</strong>, jotka on useimmissa<br />
tapauksissa asennettu aggregaattien perusrunkoon. Esivoitelupumppu on asennettava<br />
voiteluöljyjärjestelmään niin, että esivoitelussa kaikki öljypumpun <strong>ja</strong> moottorin väliin asennetut komponentit<br />
(suodattimet, jäähdytin) läpivirrataan öljyllä. Pumppuaggregaattien siirtomäärät <strong>ja</strong> siirtopaineet on sovitettu<br />
kunkin moottorityypin mukaan.<br />
Moottorien esivoitelu tapahtuu moottorien seistessä välittömästi ennen käynnistystä. Valinnaisesti voidaan<br />
myös käyttää niin kutsuttua intervalliesivoitelua, eli moottori esivoidellaan seisokin aikana määritellyin<br />
aikavälein määritellyn a<strong>ja</strong>n verran.<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreilla varustetuissa laitteistoissa esivoitelun oh<strong>ja</strong>uksen suorittaa TEM-järjestelmä.<br />
Dieselmoottoreissa oh<strong>ja</strong>us on tarkoitettu asennettavaksi apuaggregaattien oh<strong>ja</strong>uskaappiin.<br />
Moottorin käydessä ei esivoitelu ole aktiivinen.<br />
TCG 2032:ssa ei ole intervalliesivoitelua <strong>ja</strong> siksi se on esivoideltava ennen jokaista käynnistystä.<br />
8.7 Voiteluöljyn vaihto, voiteluöljyn jälkitäyttö<br />
Kulloisenkin moottorin käyttöohjeen mukaan on suoritettava voiteluöljyn vaihto <strong>ja</strong> kestokäyttöaggregaateilla<br />
on voiteluöljyn kulutus korvattava jälkitäyttämällä tuoretta voiteluöljyä.<br />
Voiteluöljyn vaihdossa on varmistettava, että myös laitteistonpuoleisissa komponenteissa, kuten esim.<br />
putkistoissa, lämmönvaihtimessa jne., oleva öljy vaihdetaan. Tätä varten on laitteistonpuoleisen järjestelmän<br />
kulloinkin matalimpaan kohtaan asennettava voiteluöljyn tyhjennysmahdollisuudet. Aina laitteiston rakenteen<br />
mukaan on järkevää käyttää kiinteästi asennettua tai liikkuvaa tyhjennyspumppua.<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Jälkitäyttö puhtaalla voiteluöljyllä tapahtuu jälkitäyttöpumpulla puhtaan öljyn säiliöstä. Voiteluöljyn jälkitäyttö<br />
tapahtuu joko käsin tai automaattisesti. <strong>Kaasu</strong>moottoreilla varustetuissa laitteistoissa voiteluöljyn jälkitäyttöä<br />
oh<strong>ja</strong>taan TEM-järjestelmällä.<br />
Voiteluöljyn jälkitäyttöjohtoon on asennettu moottorin eteen kaksi magneettiventtiiliä sar<strong>ja</strong>an. Kun öljyaltaan<br />
minimitaso saavutetaan, TEM-järjestelmä avaa magneettiventtiilit (<strong>ja</strong>/tai jälkitäyttöpumppu käynnistetään) <strong>ja</strong><br />
näin öljyä jälkitäytetään. Jos max-taso saavutetaan jälleen, sulje magneettiventtiilit (<strong>ja</strong>/tai jälkitäyttöpumppu<br />
pysäytetään).<br />
Painovoiman suorittamassa jälkitäytössä päiväsäiliöstä on varmistettava, että johtojen halkaisi<strong>ja</strong> on<br />
vastaavan suuri <strong>ja</strong> ettei öljy jäykisty liikaa kylmyyden vuoksi.<br />
Öljyaltaan tyhjennystä varten voiteluöljyn vaihdossa on esivoitelupumpun painejohto liitetty kolmitiehanalla<br />
käytetyn öljyn säiliöön. Voiteluöljyn vaihdossa kolmitiehana käännetään <strong>ja</strong> voiteluöljy pumputaan ulos<br />
öljyaltaasta käytetyn öljyn säiliöön. Öljyn jälkitäyttöpumpulla täytetään sen jälkeen puhdasta öljyä.<br />
Kolmitiehana esivoitelupumpun takana käännetään jälleen asentoon "Esivoitelu". Esivoitelupumppua<br />
käyttämällä täytetään koko voiteluöljyjärjestelmä jälleen öljyllä.<br />
Puhtaita <strong>ja</strong>/tai käytettyjä öljyjä käsiteltäessä <strong>ja</strong> varastoitaessa on ehdottomasti noudatettava<br />
vastaavia turvamääräyksiä <strong>ja</strong> muita lakisääteisiä määräyksiä.<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 8.1 Laitteiston voiteluöljyjärjestelmä<br />
LICSA+<br />
=BL234<br />
PISA+<br />
=BP145<br />
TISA+<br />
=BT208<br />
PISA-<br />
=BP196<br />
1 <strong>Kaasu</strong>moottori<br />
2 Voiteluöljysuodatin<br />
3 Voiteluöljyjäähdytin<br />
4 Esivoitelupumppu<br />
5 Perusrunko öljysäiliö<br />
6 Puhdasöljypumppu<br />
7 Puhdasöljysäiliö<br />
8 Käytetyn öljyn säiliö<br />
LICSA+<br />
=BL234<br />
PISA+<br />
=BP145<br />
TISA+<br />
=BT208<br />
PISA-<br />
=BP196<br />
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
1<br />
5<br />
2<br />
4<br />
LICSA+<br />
=BL234<br />
PISA+<br />
=BP145<br />
TISA+<br />
=BT208<br />
PISA-<br />
=BP196<br />
3<br />
LSA++<br />
=BL8511<br />
LA-<br />
=BL8510<br />
LSA--<br />
=BL8509<br />
PSA+<br />
=BP8519<br />
6<br />
7 8<br />
LSA++<br />
=BL8520<br />
LA+<br />
=BL8524<br />
PSA+<br />
=BP8529
Kapitel_08 - Voiteluöljyjärjestelmä.docx Sivu 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 9<br />
Polttoilmajärjestelmä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
9. Polttoilmajärjestelmä .................................................................................................................. 3<br />
9.1 Määritelmät .................................................................................................................................... 3<br />
9.1.1 Ympäristön ilma............................................................................................................................. 3<br />
9.1.2 Imuilma/polttoilma ......................................................................................................................... 3<br />
9.2 Polttoilmalle asetettavat vaatimukset ............................................................................................ 3<br />
9.2.1 Polttoilman lämpötila <strong>ja</strong> polttoilman ilmanpaine ............................................................................ 3<br />
9.2.2 Polttoilman koostumus .................................................................................................................. 4<br />
9.2.3 Polttoilman puhtaus ....................................................................................................................... 6<br />
9.2.4 Trooppiset olosuhteet .................................................................................................................... 7<br />
9.3 Polttoilman määrä ......................................................................................................................... 7<br />
9.4 Polttoilman suodatustapo<strong>ja</strong> ........................................................................................................... 8<br />
9.4.1 Öljyilmanpuhdistin ......................................................................................................................... 8<br />
9.4.2 Ilmasuodatin paperi/muovi ......................................................................................................... 9<br />
9.5 Äänenvaimennin ........................................................................................................................... 9<br />
9.6 Ilmanottokanava ............................................................................................................................ 9<br />
9.7 Painehäviöt.................................................................................................................................. 10<br />
9.8 Kampikammion tuuletus .............................................................................................................. 11<br />
9.8.1 Kampikammion paineen asetusalue dieselmoottoreilla TCD 2020 ............................................ 11<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 2 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
9. Polttoilmajärjestelmä<br />
9.1 Määritelmät<br />
9.1.1 Ympäristön ilma<br />
Ympäristön ilmaksi kutsutaan ilmaa järjestelmän ympäristössä, mistä diesel- tai kaasumoottorilaitteisto saa<br />
tarvitsemansa ilman. Ympäristön ilman lämpötila on maanpinnan läheltä, normaalisti 2 m sen yläpuolelta,<br />
mitattava lämpötila, johon eivät pääse vaikuttamaan auringon säteily, maalämpö tai lämpöjohdot.<br />
9.1.2 Imuilma/polttoilma<br />
Imu-/polttoilma on välittömästi diesel- tai kaasumoottorin polttoilmasuodattimen edessä olevaa ilmaa. Imu-<br />
/polttoilma joutuu laitteiston tuuletusjärjestelmässä ensinnäkin suodatettavaksi <strong>ja</strong> ilmansyötön toteutuksesta<br />
sekä tuuletusmäärästä riippuen sen lämpötilaa myös nostetaan ympäristön ilman lämpötilaan verrattuna.<br />
9.2 Polttoilmalle asetettavat vaatimukset<br />
9.2.1 Polttoilman lämpötila <strong>ja</strong> polttoilman ilmanpaine<br />
Tietolehtisissä ilmoitetaan moottoriteho normin ISO 3046-1 <strong>ja</strong> virranluontiaggregaatin sähköinen liitäntäteho<br />
normit ISO 8528-1 mukaisesti. Molemmissa normeissa on määritelty polttoilmaparametreille seuraavat<br />
normihankintaehdot:<br />
Ilman lämpötila: 298 K (25 °C)<br />
Ilmanpaine: 1000 mbar (100 kPa)<br />
Suhteellinen ilmankosteus: 30 %<br />
Vakiotietolehtisten tehotiedoissa näistä normihankintaehdoista yleensä poiketaan <strong>ja</strong> aina moottorityypistä<br />
(esim. diesel- tai kaasumoottori) riippuen on määritelty erityisiä hankintaehto<strong>ja</strong>. Näin esimerkiksi TCD 2016:n<br />
perusrakenteelle on määritelty polttoilmalämpötilaksi kork. 40 °C. Ilmanpaineen si<strong>ja</strong>an ilmoitetaan<br />
pystytyskorkeudet.<br />
Hankintaehdoista ylöspäin poikkeavista lämpötiloista <strong>ja</strong> pystytyskorkeuksista seuraa tehonlasku.<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 3 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Moottorien käynnistystä <strong>ja</strong> käyttöä koskevat seuraavat polttoilman lämpötilaa koskevat vaatimukset:<br />
Moottoreita käytettäessä on noudatettava teknisissä tiedoissa / putkien <strong>ja</strong> laitteiden kaavioissa<br />
ilmoitettu<strong>ja</strong> polttoilman lämpötilo<strong>ja</strong> (minimi/suunnittelu).<br />
Moottoreiden käynnistämiseksi on konehuoneessa varmistettava seuraavat polttoilman lämpötilat:<br />
Ilman esilämmittimellä varustetut diesel- <strong>ja</strong> kaasumoottorit: 5 10 °C<br />
Ilman esilämmittimellä tai Wastegatella varustetut diesel-<br />
<strong>ja</strong> kaasumoottorit: 5 10 °C<br />
<strong>Kaasu</strong>moottorit ilman ilman esilämmitintä <strong>ja</strong> Wastegatea: 10 K suunnittelulämpötilan<br />
9.2.2 Polttoilman koostumus<br />
alla tietolehtisen tai RI-kaavion<br />
mukaisesti<br />
Polttoilman kohdalla lähdetään liikkeelle kuivan ilman normaalista koostumuksesta plus tietystä osuudesta<br />
vesihöyryä. Ilman vesihöyrypitoisuus määritetään tietyllä ilmanpaineella <strong>ja</strong> tietyssä ilman lämpötilassa<br />
vallitsevan suhteellisen ilmankosteuden avulla. Polttoilman on aina oltava puhdasta happoa tai emäksiä<br />
muodostavista aineosista; esim. rikkidioksidi (SO2) muodostaa veden (H2O) kanssa rikkipitoista happoa.<br />
Kuivan ilman pääaineosat normaalinollan korkeudella (NN) on ilmoitettu taulukossa 9.1.<br />
Taul. 9.1<br />
Kuivan ilman pääaineosat<br />
<strong>Kaasu</strong> Tilavuusosuus [%]<br />
Typpi N2<br />
Happi O2<br />
Hiilidioksidi CO2<br />
78,084<br />
20,946<br />
0,035<br />
Argon Ar 0,934<br />
Yhteensä 99,999<br />
Loput 0,001 tilavuusprosenttia ovat niin kutsuttu<strong>ja</strong> merkkikaasu<strong>ja</strong>. Pääasiassa kyse on <strong>ja</strong>lokaasuista neon<br />
(18 ppm), helium (5 ppm) <strong>ja</strong> krypton (1 ppm).<br />
Teollisuuslaitosten <strong>ja</strong> kemiaIlisten laitosten ympäristössä saattavat ilmaan purkautuvat<br />
prosessikaasut vaikuttaa huomattavan negatiivisesti polttoilman koostumukseen, esim. niiden<br />
sisältämän rikkivedyn (H2S), kloorin (Cl), fluorin (F), ammoniakin (NH3) jne. johdosta.<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 4 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Polttokaasua koskevassa teknisessä tiedotteessa on määritetty "haitallisten" oheiskaasujen, kuten rikki (S),<br />
rikkivety (H2S), kloori (Cl), fluori (F) <strong>ja</strong> ammoniakki, pitoisuuksien ra<strong>ja</strong>-arvot. Näiden ra<strong>ja</strong>-arvojen kohdalla<br />
lähdetään liikkeelle siitä, että polttoilman koostumus vastaa taulukon 9.1 tieto<strong>ja</strong>, eli siinä ei itsessään ole<br />
rikkiä, rikkivetyä, klooria jne. Polttokaasun sisältämien oheiskaasujen ilmoitetuista ra<strong>ja</strong>-arvoista voidaan<br />
johtaa myös ra<strong>ja</strong>-arvo<strong>ja</strong> polttokaasu-/polttoilma-seokselle kuten myös itse polttoilmalle.<br />
Esimerkki:<br />
3<br />
Teknisessä tiedotteessa on polttokaasun sisältämän ammoniakin ra<strong>ja</strong>-arvoksi ilmoitettu 30 mg/mn CH4.<br />
Poltettaessa maakaasua (oletus 100 % CH4) tarvitaan n. 17 standardikuutiometriä ilmaa yhden<br />
standardikuutiometrin maakaasua polttamiseen. Tästä voidaan selvittää, että ammoniakin osuus<br />
3<br />
polttoilmassa saa olla ainoastaan 1,8 (30/17) mg/mn , jotta pysyttäisiin polttokaasulle ilmoitetuissa ra<strong>ja</strong>-<br />
3<br />
arvoissa: 30 mg/mn CH4. Jos jo itse polttokaasu sisältää pieniä määriä ammoniakkia, pienenee polttoilmassa<br />
sallittu osuus vastaavasti.<br />
Samalla tavoin voidaan laskea ylemmät ra<strong>ja</strong>-arvot myös polttoilman muille haitallisille oheiskaasuille. Ne on<br />
luetteloitu taulukossa 9.2.<br />
Taul. 9.2<br />
Polttoilman sallittu kuormitus<br />
Komponentti Osuus [mg/mn³ ilmaa]<br />
Rikki (yhteensä) S tai < 130<br />
Rikkivety H2S < 135<br />
Kloori (yhteensä) Cl < 5,9<br />
Fluori (yhteensä) F tai < 2,9<br />
Kloori <strong>ja</strong> fluori yhteensä < 5,9<br />
Ammoniakki NH3<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 5 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
< 1,8<br />
Öljyhöyryt >C5C10 < 14,7<br />
Pii (orgaaninen) Si < 0,59<br />
Taulukossa 9.2 ilmoitetut ra<strong>ja</strong>-arvot koskevat vain valmistussarjo<strong>ja</strong> TCG 2016 C <strong>ja</strong> TCG 2020 <strong>ja</strong> TCG 2032.<br />
Näitä ra<strong>ja</strong>-arvo<strong>ja</strong> ei voida soveltaa dieselmoottoreille.<br />
Haponmuodosta<strong>ja</strong>t, kuten SO2, SO3, HCl tai HF (mutta myös muut aineet), eivät ole yleisesti sallittu<strong>ja</strong><br />
polttoilmassa. Koska erityisesti lämpimissä <strong>ja</strong> kosteissa olosuhteissa (esim. tropiikissa) seosjäähdyttimessä<br />
voi esiintyä kondensaatiota, esiintyisi tällöin happohyökkäyksiä. Haponmuodosta<strong>ja</strong>t pakokaasuosiossa ovat<br />
vähemmän kriittisiä, koska siellä kastepistettä ei aliteta.
Taulukossa 9.2 mainitut polttoilman komponentit saattavat vaikuttaa negatiivisesti moottoreiden<br />
huoltoväleihin <strong>ja</strong> vaurioittaa niiden perään kytkettyjä päästönvähennysjärjestelmiä tai jopa tuhota ne.<br />
Polttoilmajärjestelmän suunnittelun yhteydessä on tästä syystä varmistettava, että ilman imua ei toteuteta<br />
alueilta, jotka saattavat olla kuormitettu<strong>ja</strong> haitallisilla oheiskaasuilla, esim. tiloista, joissa saattaa esiintyä<br />
korkeampia pitoisuuksia kyseisiä kaasu<strong>ja</strong> niihin asennettujen koneiden (esim. kylmälaitteistot) tai niissä<br />
käynnissä olevien prosessien johdosta.<br />
9.2.3 Polttoilman puhtaus<br />
Hieno hiekka tai pöly lyhentää moottorin elinikää huomattavasti, jos moottori imee niitä suoraan sisäänsä.<br />
Tästä syystä moottoriin syötetyn polttoilman on täytettävä tietyt puhtausvaatimukset. Järjestelmässä on<br />
suunniteltu käytettäväksi polttoilmasuodattimina luokan F6 - F7 hienosuodattimia. Näiden suodatinten<br />
keskimääräiset tehot ilmakehän pölyä vastaan on määritetty standardissa DIN EN 779. Näillä<br />
suodatinluokilla tavoitettavat erotuskyvyt on ilmoitettu taulukossa 9.3:<br />
Taul. 9.3<br />
Hiukkaskoko Erotuskyky (%)<br />
>m Luokka F6 Luokka F7<br />
0,5 30 65<br />
1,0 50 85<br />
1,5 70 95<br />
2,0 80 98<br />
2,5 85 >99<br />
3,0 95 >99<br />
4,0 >99 >99<br />
Keskim. vaikutusaste (%)<br />
standardin DIN EN 779<br />
mukaisesti<br />
60 Em80 80 Em90<br />
Sen ympäristön, josta moottori saa polttoilmansa, olosuhteista riippuen on valittava kyseisiin olosuhteisiin<br />
sopiva suodatustapa tai tarvittaessa suodatinyhdistelmä esisuodattimeksi.<br />
Kuten jo luvussa 5 (konehuoneen tuuletus) on mainittu, vaaditaan konehuoneen tuuletusjärjestelmässä tästä<br />
syystä karkean pölyn suodatus, joka toteutetaan asentamalla suodatinluokan G3 suodattimet. Tämän<br />
karkean pölyn suodatuksen jälkeen on ilman sisältämien pölyhiukkasten koko luokkaa 1 µm <strong>ja</strong> ilman<br />
pölypitoisuus luokkaa 0,5 - 1 mg/m³. Tämä vastaa suunnilleen pölypitoisuutta, josta lähdetään liikkeelle<br />
normaalissa eurooppalaisessa tieliikenteessä olevan kuorma-auton ilmansuodattimen kohdalla.<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 6 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
9.2.4 Trooppiset olosuhteet<br />
Jatkuvasti kosteassa tai ajoittain kosteassa trooppisessa ilmastossa sademäärä nousee muutamana<br />
kuukautena vuodessa niin korkeaksi, että se ylittää ilmakehässä tapahtuvan haihtumisen. Tästä on<br />
seurauksena korkea ilmankosteus suhteellisen korkealla keskimääräisellä ympäristön lämpötilalla, vuotuinen<br />
keskiarvo 25 °C . Tästä syystä ilman/polttoilman vesipitoisuus (vesihöyry) on erittäin korkea.<br />
Käytettäessä voimakkaasti ahdettu<strong>ja</strong>, ahtoilman jäähdytyksellä tai seoksen jäähdytyksellä<br />
varustettu<strong>ja</strong> polttomoottoreita, polttoilman mukana järjestelmään imetty vesihöyry tiivistyy<br />
nestemäiseksi vedeksi, mistä on seurauksena korroosion syntyminen sekä <strong>rakenne</strong>osien, kuten<br />
ahtoilman/seoksen jäähdyttimen, kuristusventtiilin, syöttöputken, venttiilien jne. kuluminen. Jos<br />
polttoilma tämän lisäksi sisältää vielä happoa tai emäksiä muodostavia oheiskaasu<strong>ja</strong>, kuten<br />
rikkidioksidi (SO2), on seurauksena rikkihapokkeen syntyminen, mikä puolestaan moninkertaistaa<br />
mainittujen <strong>rakenne</strong>osien korroosion.<br />
Aina moottorin <strong>rakenne</strong>tavan mukaan käyttöön tarjotaan tässä ympäristössä niin kutsuttu "trooppinen malli"<br />
kyseisten <strong>rakenne</strong>osien korroosion vähentämiseksi. Lisäksi on estettävä, että imuilma sisältää<br />
haponmuodostajia.<br />
9.3 Polttoilman määrä<br />
Dieselmoottoreiden valmistussarjojen erityinen polttoilmamäärä näkyy seuraavassa taulukossa 9.4. Ilmoitetut<br />
arvot ovat keskimääräisiä arvo<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> ne saattavat poiketa todellisista arvoista moottorin ominaisuuksista<br />
riippuen, ne riittävät kuitenkin laitteiston osien projektisuunnittelua varten. Polttoilman ominaistilavuusvirta<br />
saadaan selville <strong>ja</strong>kamalla polttoilman ominaismäärä ilman tiiviydellä.<br />
Taul. 9.4<br />
VL= ilman tilavuusvirta<br />
mL= ilman massavirta<br />
L = ilman tiiviys<br />
(riippuu lämpötilasta <strong>ja</strong> paineesta)<br />
Moottorityyppi<br />
Polttoilman määrä<br />
mL [kg/kWh]<br />
TCD 2016 5,8<br />
TCD 2020 6,0<br />
Ilman tiiviys eri lämpötiloissa <strong>ja</strong> paineissa on ilmoitettu luvussa 5.3.6.<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 7 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Kaasu</strong>moottoreiden polttoilman määrä muuttuu polttokaasun koostumuksen <strong>ja</strong> ajetun polttoilman suhteen<br />
myötä. Taulukossa 9.5 ilmoitetut polttoilman ominaismäärän arvot koskevat kaasumoottoreiden yleisintä<br />
käyttöä, maakaasukäyttöä lean burn -olosuhteissa.<br />
Taul. 9.5<br />
Moottorityyppi<br />
Tarkat tiedot löytyvät teknisistä tiedotteista.<br />
9.4 Polttoilman suodatustapo<strong>ja</strong><br />
9.4.1 Öljyilmanpuhdistin<br />
Polttoilman määrä<br />
mL [kg/kWh]<br />
TCG 2016 C 5,2<br />
TCG 2020(K) 5,2<br />
TCG 2032 5,0<br />
Näitä suodattimia saa käyttää ainoastaan dieselmoottoreissa.<br />
Ne riittävät normaalista keskimääräiselle pölykuormitukselle polttoilman tilavuuden ollessa 1-1,5 mg/m³.<br />
Suodattimet voidaan asentaa sekä konehuoneeseen että ulkotiloihin. Suodattimen rakenteen on oltava<br />
mukautettu moottorin polttoilmamäärään. Jos suodatin on liian pieni, saattaa polttoilmasta kulkeutua mukana<br />
öljyä, liian suurten suodattimien yhteydessä sen si<strong>ja</strong>an käytetty kuitumateriaali ei kosteudu riittävästi <strong>ja</strong><br />
suodatuksen laatu huononee tämän takia.<br />
Käytettäessä esisuodattimia suodattimien huoltovälit pitenevät noin kolminkertaisiksi. Esisuodattimet toimivat<br />
keskipakovoimaperiaatteella <strong>ja</strong> suodattavat pölyhiukkaset, joiden koko on >8 m. Tästä syystä ne soveltuvat<br />
erityisen hyvin käytettäviksi alueilla, joilla esiintyy esim. hiekkamyrskyjä tai joilla ympäristön ilmaa<br />
kuormittavat teollisuuden prosessit pölyhiukkasilla, joiden koko on >8 m.<br />
Kuten aikaisemmin on mainittu, liittyy öljyilmanpuhdistinten käyttöön se vaara, että öljyä voi joutua moottorin<br />
imujärjestelmään, minkä johdosta mm. teknisessä tiedotteessa määrätyt öljyhöyryjen ra<strong>ja</strong>-arvot<br />
polttokaasussa saattaisivat ylittyä.<br />
Tästä syystä öljyilmanpuhdistinten käyttö ei ole sallittua kaasumoottoreissa.<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 8 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
9.4.2 Ilmasuodatin paperi/muovi<br />
Useimmissa käyttötapauksissa ilman ollessa suhteellisen puhdasta (pölypitoisuus < 1 mg/m³) käytetään<br />
ilmansuodatuksessa suodattimia, jotka ovat rakenteeltaan joko levysuodattimia, pussi- tai<br />
pyöröilmasuodattimia. Nämä suodattimet on valmistussarjoissa TCD/TCG 2016 <strong>ja</strong> TCD/TCG 2020 asennettu<br />
aggregaattiin asianmukaisilla suodatinkoteloilla varustettuina. Valmistussar<strong>ja</strong>an 2032 kuuluu erillisesti<br />
asennettu suodatinkotelo sylinteripenkkiä kohden, johon on asennettu aina neljä suodatinpanosta. Tähän<br />
koteloon on, mallista riippuen, integroitu myös imuilman esilämmitys. Samaa imuilman esilämmitystä voidaan<br />
käyttää valinnaisesti sellaisille valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2020 moottoreille, joilla on vastaavat vaatimukset<br />
polttoilman lämpötilan suhteen.<br />
Likaantumisen yhteydessä voimakkaasti kasvavasta painehäviöstä johtuen on nämä suodattimet varustettu<br />
aina alipaineen valvonnalla tai alipaineen näytöllä. Mitä puhtaampaa polttoilma on, sitä hitaammin suodatin<br />
likaantuu. Likaantunut suodatin käyttää myös enemmän energiaa kuin puhdas suodatin. Tämä johtaa<br />
hieman lisääntyneeseen polttoaineen kulutukseen <strong>ja</strong> kompressorin epäsuotuisaan käyttöpisteeseen.<br />
Äärimmäisessä tapauksessa tapahtuu kompressorin pumppausta, eikä aggregaattia voida enää käyttää<br />
turvallisesti. Ilmasuodattimet on vaihdettava, ennen kuin näitä kriittisiä käyttötilo<strong>ja</strong> ilmenee.<br />
9.5 Äänenvaimennin<br />
Aggregaatin ulkopuolelle asennettavissa ilmasuodattimissa erityisesti kompressorin ääni kantautuu<br />
ilmajohdon kautta ulos, mistä on seurauksena suurtaajuuksinen vihellys. Tällaisissa tapauksissa imujohdot<br />
on varustettava äänenvaimentimilla, jotka on mitoitettava kyseessä olevia olosuhteita vastaaviksi.<br />
9.6 Ilmanottokanava<br />
Jos ilmasuodattimia ei ole asennettu moottoriin, on moottorin <strong>ja</strong> ilmasuodattimen väliin asennettava imujohto.<br />
Tätä johtoa varten on käytettävä sileitä <strong>ja</strong> puhtaita, esim. lakattu<strong>ja</strong> tai sinkittyjä putkia. Johtoa ei saa tukea<br />
moottoriin, eli ilmantulokotelon <strong>ja</strong> johdon väliin on asennettava kumimuhvit tai paljeputket. Muhvit tai putket<br />
eivät saa taipua <strong>ja</strong> muodostaa näin kaventumaa johtoon. Kaikkien imujohdon liitoskohtien suodattimen <strong>ja</strong><br />
moottoriliitännän välillä on oltava tiiviitä. Jos imujohto asennetaan siten, että se viettää moottoriin päin, on<br />
ennen moottoria asennettava poistomahdollisuudella varustettu vesitasku.<br />
Hyvänä nimellismittana ilmajohtojen koon suunnittelussa voidaan käyttää ilman nopeutta imuputkessa. Ilman<br />
<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 9 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
9.7 Painehäviöt<br />
Ilmanimujärjestelmä putkineen, kaarineen, suodattimineen, äänenvaimentimineen jne. aiheuttaa<br />
imujärjestelmään painehäviön. Tämä nimellistilavuusvirralla esiintyvä painehäviö ei saa ylittää yksittäisille<br />
moottoreiden valmistussarjoille määritettyjä arvo<strong>ja</strong>.<br />
Nämä arvot on ilmoitettu taulukossa 9.6.<br />
Taul. 9.6<br />
* sallittu alipaine ennen ilmasuodatinta<br />
Moott. valmistussar<strong>ja</strong> Suurin sallittu alipaine<br />
[mbar]<br />
TCG 2016 C 5*<br />
TCD 2020 20<br />
TCG 2020(K) 5*<br />
TCG 2032 5*<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 10 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
9.8 Kampikammion tuuletus<br />
Valmistussarjojen TCG 2016 <strong>ja</strong> TCD/TCG 2020 sekä TCD/TCG 2032 moottoreissa on suljettu<br />
kampikammion tuuletus, mikä merkitsee sitä, että kampikammion höyryt johdetaan takaisin imujohtoon<br />
öljynerottimen kautta. Erotettu voiteluöljy johdetaan takaisin kampikammioon.<br />
Valmistussar<strong>ja</strong>ssa TCD 2020 otetaan teholla G4 käyttöön avoin kampikammion tuuletus, mikä merkitsee<br />
sitä, että kampikammion tuuletusjohto johdetaan johtoon asennetun öljynerottimen kautta ulkoilmaan.<br />
Taul. 9.7<br />
Moottorityyppi Kampikammion tuuletustyyppi<br />
TCD 2016 <br />
TCG 2016 C <br />
suljettu ulkoilmaan<br />
TCD 2020 (vain G4)<br />
TCG 2020(K) <br />
TCG 2032 <br />
9.8.1 Kampikammion paineen asetusalue dieselmoottoreilla TCD 2020<br />
Dieselmoottorit: korkeintaan 0,5 mbar alipaine<br />
korkeintaan 1,5 mbar ylipaine<br />
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 11 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_09 - Polttoilmajärjestelmä.docx Sivu 12 / 12 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 10<br />
Pakokaasujärjestelmä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
10. Pakokaasujärjestelmä ................................................................................................................. 3<br />
10.1 Sallittu pakokaasun vastapaine..................................................................................................... 3<br />
10.2 Pakokaasujärjestelmän komponentit ............................................................................................ 7<br />
10.2.1 Katalysaattorit................................................................................................................................ 7<br />
10.2.1.1 Katalysaattorien suunnitteluohje ................................................................................................... 7<br />
10.2.1.1.1 Nostosilmukat ................................................................................................................................ 7<br />
10.2.1.1.2 Eristys ............................................................................................................................................ 7<br />
10.2.1.1.3 Asentaminen ................................................................................................................................. 7<br />
10.2.1.1.4 Tarkastus ..................................................................................................................................... 10<br />
10.2.1.2 Asennusmääräys oksidaatiokatalysaattoreille ............................................................................ 10<br />
10.2.1.2.1 Tiivisteet ...................................................................................................................................... 10<br />
10.2.1.2.2 Ruuvit .......................................................................................................................................... 10<br />
10.2.1.2.3 Asennus ...................................................................................................................................... 11<br />
10.2.1.3 Katalysaattorin puhdistus ............................................................................................................ 11<br />
10.2.1.4 Käyttösuosituksia oksidaatiokatalysaattoreille ............................................................................ 12<br />
10.2.1.5 Tiedot pakokaasun koostumuksesta ........................................................................................... 14<br />
10.2.1.6 Oksidaatiokatalysaattorit biokaasu- <strong>ja</strong> vedenpuhdistuskaasumoottoreille .................................. 15<br />
10.2.2 Poistokaasun äänenvaimennin ................................................................................................... 15<br />
10.2.3 Pakokaasun lämmönvaihdin ....................................................................................................... 16<br />
10.2.4 Pakokaasukomponentit biokaasulaitteistoissa ............................................................................ 17<br />
10.2.5 Pakokaasuluukut ......................................................................................................................... 17<br />
10.2.5.1 Komponenttien ohittaminen pakokaasujärjestelmässä ............................................................... 18<br />
10.2.5.2 Monimoottorilaitteistot <strong>ja</strong> yhteinen pakokaasujohto .................................................................... 18<br />
10.2.6 Pakokaasujohtojen vetäminen .................................................................................................... 21<br />
10.2.7 Lisäsuunnitteluohjeita pakokaasun lämmönvaihtimille <strong>ja</strong> äänenvaimentimille ........................... 22<br />
10.2.7.1 Nostosilmukat .............................................................................................................................. 22<br />
10.2.7.2 Runkoääni ................................................................................................................................... 22<br />
10.2.7.3 Pystytys ....................................................................................................................................... 22<br />
10.2.7.4 Pakokaasun lämmönvaihtimen puhdistaminen ........................................................................... 22<br />
10.2.8 Pakokaasuhormi ......................................................................................................................... 23<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 2 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10. Pakokaasujärjestelmä<br />
Pakokaasujärjestelmän kautta johdetaan moottorissa palamisen yhteydessä syntyvät kaasut ilmakehään.<br />
Sekä poistokaasujen päästöjä että melupäästöjä pystytyspaikalla koskevien voimassa olevien<br />
ympäristömääräysten täyttämiseksi on pakokaasujärjestelmän suunnittelussa vastattava näihin vaatimuksiin.<br />
Jos palamista itse moottorissa ei voida toteuttaa niin, että paikalliset poistokaasun päästöä koskevat<br />
määräykset täytetään, on pakokaasua jälkikäsiteltävä, esim. katalysaattoreilla <strong>ja</strong> termoreaktoreilla.<br />
Pakokaasun äänipäästö voidaan minimoida asentamalla äänenvaimentimet.<br />
Jokainen moottori on varustettava omalla pakokaasujärjestelmällä.<br />
10.1 Sallittu pakokaasun vastapaine<br />
Tärkein pakokaasujärjestelmän mitoituksen suunnitteluparametri pakokaasun massavirtauksen <strong>ja</strong><br />
pakokaasun lämpötilan lisäksi on sallittu pakokaasun vastapaine.<br />
Sallitun pakokaasun vastapaineen ylityksillä on huomattava vaikutus tehoon, polttoaineen kulutukseen <strong>ja</strong><br />
moottorin termiseen kuormitukseen. Pakokaasun vastapaine mitataan välittömästi turbiinin takana<br />
täyskuormituksessa eikä sitä saa ylittää.<br />
Pakokaasun vastapaineen aiheuttaa virtausvastus putkistoissa, polvissa, kompensaattoreissa, pakokaasun<br />
lämmönvaihtimissa, katalysaattoreissa, äänenvaimentimissa, kipinäloukuissa, sadekuvuissa <strong>ja</strong> hormeissa.<br />
Kaikki vastukset on otettava huomioon vastapainetta selvitettäessä.<br />
Virtausvastukset pakokaasun putkistoissa <strong>ja</strong> polvissa pakokaasun tilavuusvirtauksesta riippuvaisena voidaan<br />
selvittää kuvan 10.1. kaaviolla.<br />
Pakokaasujärjestelmään asennetuilla komponenteilla löytyvät vastukset näiden komponenttien tietolehtisistä.<br />
Yksittäisten moottorivalmistussarjojen sallitut pakokaasun vastapaineet löytyvät taulukosta 10.1.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 3 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taul. 10.1<br />
Moottorivalmistussar<strong>ja</strong> sall. pakokaasun vastapaine<br />
Minimi / suunnittelu<br />
[mbar]<br />
TCD 2016 - / 35<br />
TCG 2016 C 30 / 50<br />
TCD 2020 - / 20<br />
TCG 2020(K) 30 / 50<br />
TCG 2032 30 / 50<br />
pakokaasun vastapaineen mittaus turbiinin takana<br />
Pakokaasujärjestelmän suunnittelua varten on huomioitava yksittäisten moottorivalmistussarjojen<br />
tietolehtisten tiedot.<br />
Hyvä suuntasuure pakokaasujärjestelmän suunnittelulle on myös pakokaasun nopeus pakokaasuputkessa.<br />
Tämän tulisi olla alueella 20-35 m/s.<br />
Materiaalia valittaessa on huomioitava lämpötilan nousu osakuormitusalueella.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 4 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 10.1 Virtausvastukset pakokaasun putkistoille<br />
VA * 10³ [m³/h]<br />
TA ca. 400 °C<br />
EL [m]<br />
p [hPa / m]<br />
1 Hektopascal = 1 mbar<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 5 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuvan 10.1 selitys<br />
VA Pakokaasun tilavuusvirtaus<br />
TA Pakokaasun vertauslämpötila<br />
p Painehäviö suoraa putkistometriä kohti<br />
EL Varapituus putkikaarille 90°<br />
NW Pakokaasuputken nimellisleveys millimetreinä<br />
R Kaaren säde<br />
d Putken halkaisi<strong>ja</strong> millimetreinä<br />
Esimerkki kuvaan 10.1<br />
Annettu: VA = 9000 m³/h<br />
Haettu: Putkiston p<br />
Ratkaisu: NW 250<br />
Varapituus yhdelle<br />
kaarelle:<br />
Putken<br />
kokonaispituus:<br />
Suora putkisto: l = 10 m<br />
Kaaret: 3 kaarta 90°, R/d=1<br />
n. 44 m/s<br />
p = 0,32 hPa / m suora putki<br />
4,95 m<br />
Lges = 10+(3*4,95) = 24,85 m<br />
pges = 24,85 * 0,32 = 8 hPa (mbar)<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 6 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2 Pakokaasujärjestelmän komponentit<br />
10.2.1 Katalysaattorit<br />
Kaikki kaasumoottorit toimivat laihapolttokonseptin mukaisesti, jossa NOx-arvot pidetään suuren<br />
ilmaylimäärän ansiosta TA-ilman 1 ra<strong>ja</strong>-arvojen alla (NOx 500 mg/m 3 ) jo polttovaiheessa. Aina<br />
moottorityypin <strong>ja</strong> päästövaatimusten mukaan on komponentille CO käytettävä oksidaatiokatalysaattori.<br />
Menetelmä on erityisen taloudellinen <strong>ja</strong> myös kaikissa käyttökohdissa puhdas <strong>ja</strong> pitkäaikaisen turvallinen.<br />
Oksidaatiokatalysaattori on kaikista katalysaattorijärjestelmistä kaikkein kestävin polttokaasun haitallisia<br />
ainesosia vastaan. Katalysaattori on varustettava polttoainejärjestelmän ensimmäisenä <strong>rakenne</strong>osana.<br />
Valmistussarjojen TCD 2016 <strong>ja</strong> TCD 2020 dieselmoottorit on varustettava laitteistonpuoleisilla pakokaasun<br />
jälkikäsittelyjärjestelmillä TA-ilman säilyttämiseksi.<br />
10.2.1.1 Katalysaattorien suunnitteluohje<br />
10.2.1.1.1 Nostosilmukat<br />
Koska katalysaattorikotelo voi painaa etenkin suuremmissa moottoreissa reilusti yli 100 kg, on jo<br />
suunnittelussa huomioitava myöhempi asennus. Koteloissa, joissa on kartiot molemmilla puolilla, on<br />
ripustaminen pyörösilmukoilla tavallista. Erittäin ahtaissa tiloissa tai muilla kotelomuodoilla on joissakin<br />
tapauksissa järkevää kiinnittää nostosilmukat. Tämä on tärkeää erityisesti suurilla katalysaattorilevyillä, jotka<br />
työnnetään lämmönvaihdinten tai äänenvaimenninten esipäihin.<br />
10.2.1.1.2 Eristys<br />
Katalysaattorin eristys on laadittava niin, että se voidaan helposti poistaa puhdistusta tai katalysaattorin<br />
vaihtoa varten. Se on eduksi myös laippaliitosten ruuve<strong>ja</strong> kiristettäessä.<br />
10.2.1.1.3 Asentaminen<br />
Jos muuta ei erityisesti mainita, katalysaattorit voidaan asentaa jokaiseen asentoon, eli vaakasuoraan,<br />
pystysuoraan tai vinoon. Ainoastaan eripituisilla kartioilla varustetuissa koteloissa on huomioitava<br />
virtaussuunta. Yleensä sisäänmenokartio on pidempi <strong>ja</strong> kapeampi kuin ulostulokartio.<br />
Katalysaattoria asennettaessa on tärkeää, että pakokaasu virtaa tasaisesti katalysaattorin läpi. Jos näin ei<br />
ole, ei haitallisia aineita voida vähentää ihanteellisesti <strong>ja</strong> katalysaattori kuormittuu tietyissä paikoissa<br />
liiallisesti <strong>ja</strong> vaurioituu.<br />
1 TA-ilma = Tekninen ohje ilma<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 7 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Tämän välttämiseksi on olemassa kaksi erilaista asennusmahdollisuutta:<br />
Pakokaasujohtoa asennettaessa on pakokaasujohdon läpimittaa sovitettava kartiomaisilla siirtymäkappaleilla<br />
pakokaasukatalysaattorin läpimittaan. Katalysaattorin mahdollisimman tasaista virtausta varten on<br />
sisäänvirtauskartion oltava välillä 10 ° - 20° (ks. kuva 10.2) <strong>ja</strong> pakokaasujohto on järjestettävä vastaavasti<br />
(rauhoitusmatka). Pakokaasuputken nimellisleveys sisäänvirtauskartiota ennen on valittava niin, että<br />
pakokaasun nopeus on
Kuva 10.2 Kuva 10.3<br />
1 Pakokaasun virtaussuunta<br />
2 Katalysaattori<br />
3 Lämpötilan mittaustulkka<br />
4 Pakokaasun sisääntulo<br />
5 Esipää<br />
D Katalysaattorin halkaisi<strong>ja</strong><br />
1<br />
2<br />
3<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 9 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
4<br />
2<br />
5 3<br />
<br />
L Etäisyys katalysaattorin sisääntulosta pakokaasun sisääntulon keskikohtaan
10.2.1.1.4 Tarkastus<br />
Katalysaattori on tutkittava säännöllisin väliajoin mekaanisten vaurioiden tai epäpuhtauksien varalta.<br />
Hiukkasettomassa maakaasukäytössä <strong>ja</strong> alhaisella öljynkulutuksella on yksi vuosittainen tarkastus riittävä.<br />
Muilla kaasutyypeillä, dieselkäytössä tai öljynkulutuksen ollessa suurta on joissakin tapauksissa tarkastus<br />
suoritettava 2-6 kuukauden välein.<br />
Näiden säännöllisten tarkastusten tarkoituksena on estää laitteiston seisokkiaikojen esiintyminen.<br />
Jo suunnittelussa on otettava huomioon, että pääsy katalysaattorille on hyvä <strong>ja</strong> että tarkastukset voidaan<br />
suorittaa nopeasti.<br />
10.2.1.2 Asennusmääräys oksidaatiokatalysaattoreille<br />
Katalysaattorit toimitetaan täydellisinä reikälaippakotelolla varustettuna äänenvaimentimiin (esipäihin)<br />
asennettavaksi tai kartiokatalysaattoreina, joissa on liitäntälaipat pakokaasujohtoon asennusta varten.<br />
Katalysaattorilaippaliitännässä on huomioitava asennusmääräys 1240 2390 UE 0499-41:<br />
10.2.1.2.1 Tiivisteet<br />
Tiivisteet on suunniteltu kork. 650 °C:n ainelämpötiloille. Tiivisteet koostuvat segmenteistä, tiivistesar<strong>ja</strong><br />
koostuu kahdesta kerroksesta. On ehdottomasti varmistettava, että yksittäisten kerrosten segmenttira<strong>ja</strong>t<br />
asennetaan epäkeskisesti toisiinsa nähden. Erityiset tiivisteen ominaisuudet korkealämpötila-alueella<br />
vaativat asennusmääräysten tarkkaa noudattamista.<br />
10.2.1.2.2 Ruuvit<br />
Ruuvit koostuvat erittäin lämpökestävästä materiaalista, joka soveltuu erityisesti korkealämpötila-alueelle.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 10 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.1.2.3 Asennus<br />
Laitteiston on oltava jäähtynyt.<br />
Katalysaattorin läpivirtaussuunta; Matriisin tukiristikko poisvirtauspuolella.<br />
Tiivistepintojen puhdistus <strong>ja</strong> tarkastus.<br />
Asenna katalysaattori <strong>ja</strong> tiivisteet, kiinnitä ruuvit tipalla korkealämpötilatahnaa <strong>ja</strong> kiristä ne<br />
kevyesti käsin.<br />
Kor<strong>ja</strong>a tiivisteiden oikea paikoillaanolo.<br />
Kiristä ruuvit ryhmissä (2-6 kappaletta) puolta vaihtaen 40 Nm:llä.<br />
Kiristä sen jälkeen 50 Nm:n nimellismomentilla kaikki ruuvit peräkkäin, kaikkialla.<br />
Laitteisto voidaan ottaa käyttöön.<br />
Pakokaasun lämpötilojen ollessa yli 400 °C on laippaliitos, tiivisteen<br />
asettumisominaisuuksien vuoksi, kiristettävä uudelleen nimellismomentilla n. 20 käyttötunnin<br />
jälkeen. Kiristäminen tapahtuu jäähtyneessä tilassa.<br />
Jotta käytön aikana kotelon vauriot vältettäisiin, on tärkeää, että koteloon ei kohdistu paine-<br />
tai vetojännitystä. Tästä syystä katalysaattorikotelot on aina asennettava jännitteettömästi.<br />
Koska katalysaattori on asetettava lämpötilasyistä mahdollisimman lähelle moottoria, ei<br />
katalysaattorin edessä ole yleensä pitkiä putkisto<strong>ja</strong> tai muita <strong>rakenne</strong>osia. Tästä syystä riittää<br />
yksinkertainen kompensaattori, joka jopa olemassa olevalla putkikaarella voi ottaa vastaan<br />
aksiaalisia <strong>ja</strong> radiaalisia voimia. Jos myös katalysaattorikotelon jälkeen on olemassa pidempi<br />
putkisto, tähän on asennettava lisäkompensaattori.<br />
Jos katalysaattorikotelo on asennettu putkistoon, se tuetaan yhden tai useamman tuen<br />
avulla perustaan tai teräsrakenteeseen. Myös ripustukset ovat mahdollisia. Jos<br />
katalysaattorikotelo on asennettu laippaliitoksella lämmönvaihtimen tai äänenvaimentimen<br />
etupäähän, etupää on tuettava erikseen liukusovitteen avulla. Kiintopiste on tässä<br />
tapauksessa lämmönvaihtimessa tai äänenvaimentimessa. Näin on varmistettu, että kotelo<br />
on asennettu jännitteettömästi, mutta että se voidaan myös helposti asentaa <strong>ja</strong> irrottaa.<br />
10.2.1.3 Katalysaattorin puhdistus<br />
Jos laippaliitäntä avataan katalysaattorin puhdistusta varten, on lopuksi käytettävä uusia tiivisteitä <strong>ja</strong> ruuve<strong>ja</strong>.<br />
Tiivistejäämät on ensiksi poistettava täysin.<br />
Asennus on suoritettava yllä kuvatulla tavalla.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 11 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.1.4 Käyttösuosituksia oksidaatiokatalysaattoreille<br />
Hiilivetyjen <strong>ja</strong> hiilimonoksidin poistaminen on helppo pakokaasupuhdistusmenetelmä <strong>ja</strong> tällä katalysaattorilla<br />
on erittäin laa<strong>ja</strong> työskentelyalue.<br />
Katalysaattoreiden turvallista käyttöä varten on huomioitava seuraavat kohdat:<br />
Sytytyskatko<strong>ja</strong> on vältettävä, koska palamaton polttoaine voi aiheuttaa katalysaattorissa<br />
haluamatonta jälkipalamista luvattoman korkeilla pakokaasulämpötiloilla. Myös<br />
kannatinmateriaalin sulamislämpötilan (alk. 700 °C) alapuolella olevat lämpötilat johtavat jo<br />
ennenaikaiseen vanhenemiseen <strong>ja</strong> lämpötilan lisääntyessä myös katalysaattorin<br />
vaurioitumiseen.<br />
Räjähdysmäiset sytytykset pakokaasuosiossa voivat, mikäli rakennusvaiheessa ei ole<br />
asennettu räjähdysluukku<strong>ja</strong>, johtaa katalysaattorin mekaaniseen tuhoutumiseen.<br />
Termisen vanhenemisen välttämiseksi tulisi pakokaasun katalysaattoriintulolämpötilan olla<br />
välillä 400 - 560 °C. Katalysaattorin eksotermisen reaktion vuoksi pakokaasussa esiintyy<br />
lämpötilan lisääntymistä. Tämä lämpötila ei saa ylittää 650 °C:tta. Siksi katalysaattorin<br />
jälkeen on asennettava lämpötilanvalvonta, joka sammuttaa polttoaineen syötön ra<strong>ja</strong>-arvon<br />
ylityttyä.<br />
Dieselmoottorien taakse asennettu<strong>ja</strong> katalysaattoreita tulisi käyttää yli 430 °C:n lämpötilalla,<br />
vain silloin ei tarvitse varautua nokihiukkasten aiheuttamaan likaantumiseen.<br />
On käytettävä vähätuhkaisia, matalaseoksisia moottoriöljyjä kertymien minimoimiseksi<br />
katalysaattorissa. Öljytuhkan aiheuttamat kanavien tukokset voivat heikentää katalysaattorin<br />
toimintaa huomattavasti.<br />
Kosteuden tai liuotinaineiden vaikutusta katalysaattorissa on vältettävä; Poikkeuksena on<br />
kastepisteen läpiajo laitteistoa käynnistettäessä <strong>ja</strong> sammutettaessa.<br />
Katalysaattoria on suo<strong>ja</strong>ttava kosteana pakkaselta. Ainoa poikkeus on jäämäkosteus, joka<br />
syntyy tiivistevedestä, jota on muodostunut kylmäkäynnistyksessä alhaisessa<br />
ulkolämpötilassa. Esimerkinomaisesti on asennus ylös kontin päälle sallittu, kun on<br />
varmistettu, ettei kosteutta pääse koskaan tunkeutumaan pakokaasuputkeen ulkoa päin.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 12 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Biokaasulaitteistoissa on oksidaatiokatalysaattorien käyttö mahdollista vain, kun polttokaasu<br />
on aikaisemmin läpi-iskuvarmasti hienopoistettu rikistä (katso luku 9 Polttokaasu).<br />
Oksidaatiokatalysaattorit vanhenevat itse rikkiyhdisteistä. Suurempi vahinko syntyy kuitenkin<br />
pakokaasun lämmönvaihtimessa. SO2:n (syntyy moottoripakokaasussa rikkiyhdisteistä)<br />
hapettuminen SO3:ksi siirtää kastepistettä niin, että perinteisessä pakokaasun<br />
lämmönvaihtimen rakenteessa kastepiste alittuu <strong>ja</strong> vastaava rikkihappo tiivistyy. Tämä johtaa<br />
nopeaan massiiviseen pakokaasun lämmönvaihtimen likaantumiseen <strong>ja</strong> sitä seuraavaan<br />
happohyökkäykseen <strong>ja</strong> jopa pakokaasun lämmönvaihtimen tuhoutumiseen.<br />
Kaatopaikka- tai vedenpuhdistamokaasukäytössä on oksidaatiokatalysaattoreiden käyttö<br />
myös kaasupuhdistuksen asennuksessa ennen moottoria vain ra<strong>ja</strong>llisesti mahdollista<br />
Seuraavat aineet johtavat katalysaattorimyrkytykseen <strong>ja</strong> niitä on vältettävä polttokaasussa:<br />
silikoni, pii, natrium, kalsium, lyijy, vismutti, elohopea, mangaani, kalium, rauta, arseeni,<br />
antimoni, kadmium; ra<strong>ja</strong>llisesti myös kloori-, rikki- <strong>ja</strong> fosfori-, sekä orgaaniset että myös<br />
epäorgaaniset yhdisteet.<br />
Katalysaattori asennetaan äänenvaimentimen eteen irtoavan absorberivillan aiheuttamien<br />
tukoksien välttämiseksi. Katalysaattorin tukkeutuminen johtaa vastapaineen lisääntymiseen<br />
<strong>ja</strong> haitallisten aineiden vähentymisen heikkenemiseen. Villan poistaminen katalysaattorin<br />
kanavista on erittäin hankalaa. Asennusasento puhtaan hei<strong>ja</strong>stusäänenvaimentimen perään<br />
on sallittua, kun siihen saakka pakokaasureitissä on käytetty pelkkiä <strong>ja</strong>loteräsosia.<br />
Suo<strong>ja</strong>ksi mahdolliselta ylikuumenemiselta tulisi katalysaattorit asentaa<br />
pakokaasujärjestelmään vasta sitten, kun kaikki säätötyöt moottorissa on suoritettu <strong>ja</strong><br />
moottori käy ilman häiriöitä. Tämä koskee sekä ensimmäistä käyttöönottoa että myös<br />
myöhempiä huoltotoimia.<br />
Rikillä SO2-muodossa ei ole lähestulkoon minkäänlaista vaikutusta katalysaattoriin yli 420<br />
°C:N lämpötiloissa. Silti on huomioitava, että osa SO2:sta hapettuu katalysaattorissa SO3:ksi.<br />
Jos sitten pakokaasujärjestelmässä kastepiste alittuu, syntyy SO2:sta rikkipitoista happoa <strong>ja</strong><br />
SO3:sta rikkihappoa. Kastepiste on n. 140 °C.<br />
Vaikka pakokaasuvirtauksessa si<strong>ja</strong>itsevat <strong>ja</strong> katalysaattoriin kertyvät kiinteät ainekset eivät<br />
suoraan vahingoita katalysaattoria, haitallisten aineiden poistaminen heikkenee a<strong>ja</strong>n myötä.<br />
Aktiivinen pinta peittyy osittain. Jos kertymät lisääntyvät entisestään, yksittäiset kanavat<br />
tukkeutuvat. Pakokaasu voi silloin virrata vain vielä vapaiden kanavien läpi. Näin tilanopeus<br />
lisääntyy <strong>ja</strong> poistaminen heikentyy. Vastapaineen nousu pakokaasujärjestelmässä aiheuttaa<br />
ensiksi tehohukkaa <strong>ja</strong> edelleen noustessa moottorin sammuttamisen. Tätä voidaan valvoa<br />
yksinkertaisella paine-eromittauksella.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 13 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.1.5 Tiedot pakokaasun koostumuksesta 2<br />
Katalysaattorin käyttöikä riippuu voimakkaasti katalysaattorimyrkkyjen koostumuksesta, <strong>ja</strong> siksi pakokaasun<br />
tulisi olla suurimmalta osin vapaa tunnetuista katalysaattoria vahingoittavista yhdisteistä, kuten piistä,<br />
silikonista, rikistä tai fosforista, arseenista <strong>ja</strong> raskasmetalleista. Katalysaattorimyrkkyjen pitoisuuden ei tulisi<br />
ylittää seuraavia arvo<strong>ja</strong>:<br />
Katalysaattorimyrkky<br />
Takuuaikaväli<br />
8000 käyttötuntia tai<br />
1 vuosi<br />
Takuuaikaväli<br />
16000 käyttötuntia tai<br />
2 vuotta<br />
Silikoni g / Nm 3 g / Nm 3<br />
Pii g / Nm 3 g / Nm 3<br />
Arseeni < 1 g / Nm 3 < 1 g / Nm 3<br />
Elohopea < 1 g / Nm 3 < 1 g / Nm 3<br />
Lyijy < 2 g / Nm 3 < 1 g / Nm 3<br />
Kadmium < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Sinkki < 100 g / Nm 3 < 50 g / Nm 3<br />
Vismutti < 1 g / Nm 3 < 1 g / Nm 3<br />
Antimoni < 1 g / Nm 3 < 1 g / Nm 3<br />
Rikkivety < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />
Rikki < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />
Ammoniakki < 100 mg / Nm 3 < 100 mg / Nm 3<br />
Fosforiyhdisteet <strong>ja</strong> halogeenit < 5 mg / Nm 3 < 1 mg / Nm 3<br />
2 Lähde: Air Sonic<br />
Kloori < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Natrium < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Kalsium < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Mangaani < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Kalium < 10 g / Nm 3 < 10 g / Nm 3<br />
Rauta < 10 mg / Nm 3 < 5 mg / Nm 3<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 14 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.1.6 Oksidaatiokatalysaattorit biokaasu- <strong>ja</strong> vedenpuhdistuskaasumoottoreille 3<br />
Useimmat valmista<strong>ja</strong>t eivät anna katalysaattoreilleen takuuta, jos moottoria käytetään kaatopaikka- <strong>ja</strong><br />
vedenpuhdistuskaasuilla. Siksi takuuedellytykset tulisi selvittää suunnittelun aikana, jos halutaan asentaa<br />
katalysaattori bio- <strong>ja</strong> vedenpuhdistuskaasulle.<br />
Näiden laitteistojen ongelmana on, ettei kukaan käyttäjäyritys voi ennustaa, mitä haitta-aineita pakokaasussa<br />
tulee olemaan seuraavien viikkojen, kuukausien tai vuosien aikana.<br />
Vaikka suoritettaisiin kattavia analyysejä <strong>ja</strong> näissä analyyseissä näkyisi vähän haitta-aineita, kyse on<br />
kuitenkin hetkellisestä tilanteesta. Useimmiten pakokaasua ei tutkita kaikkien mahdollisten haitta-aineiden<br />
varalta <strong>ja</strong> toisaalta pakokaasun koostumus voi jo muutamia päivä myöhemmin olla täysin erilainen.<br />
Tämä vahvistetaan myös sillä, että samankaltaisilla vedenpuhdistuslaitoksilla saavutetaan hyvin erilaisia<br />
käyttöaiko<strong>ja</strong> samoilla katalysaattoreilla.<br />
Biokaasun ongelmat ovat hieman toiset. Tässä voidaan yksittäisessä tapauksessa tarkastaa, voidaanko<br />
takuuta antaa. Tarpeellista on kuitenkin pakokaasun tarkka analyysi <strong>ja</strong> laitteiston tarkka kuvaus.<br />
Ilman riittävää kaasunpuhdistuslaitteistoa vedenpuhdistuskaasulla, kaatopaikkakaasulla <strong>ja</strong> biokaasulla ei<br />
anneta takuuta katalysaattorin haitta-aineiden muuntamiselle.<br />
10.2.2 Poistokaasun äänenvaimennin<br />
Poistokaasun äänenvaimentimilla on tehtävänä vaimentaa moottorin käytössä syntyvä poistokaasumelu<br />
kulloisiinkin ympäristöolosuhteisiin soveltuvalle tasolle. Käytetyt äänenvaimentimet toimivat hei<strong>ja</strong>stus-,<br />
absorptio- tai yhdistelmävaimentimina. Hei<strong>ja</strong>stusvaimentimet saavuttavat suurimman vaimennuksen<br />
syvemmällä taajuusalueella 125-500 Hz, kun taas absorptiovaimentimien vaimennusmaksimi si<strong>ja</strong>itsee<br />
alueella 250-1000 Hz. Yhdistelmävaimentimien ensimmäinen osa on muodostettu hei<strong>ja</strong>stusvaimentimeksi <strong>ja</strong><br />
toinen osa absorptiovaimentimeksi. Yhdistelmävaimentimessa yhdistyvät molempien vaimenninten<br />
ominaisuudet <strong>ja</strong> näin se saavuttaa laa<strong>ja</strong>lla taajuusalueella korkeita vaimennusarvo<strong>ja</strong>.<br />
Niissä tapauksissa, joissa pakokaasumelun vaadittua vaimennusta ei voida saavuttaa<br />
yhdistelmävaimentimella, on yhdistelmävaimentimen taakse asennettava ylimääräisiä absorptiovaimentimia.<br />
Runkoäänivaimennusta varten on äänenvaimentimien väliin asennettava kompensaattori.<br />
Katso myös luku 4.3 Melukysymykset.<br />
Pakokaasun äänenvaimentimet lämpölaajenevat käyttölämpötilassa. Vastaavasti suunnitelmaan on<br />
sisällytettävä kiinto- <strong>ja</strong> irtolaakerit.<br />
3 Lähde: Air Sonic<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 15 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.3 Pakokaasun lämmönvaihdin<br />
Pakokaasun lämmön hyväksikäyttöä varten käytetään pakokaasun lämmönvaihtimia. Pakokaasun<br />
lämmönvaihtimet valmistetaan eurooppalaisen painelaitedirektiivin (97/23/EY) mukaisesti. Tarkastuksen<br />
perustana ovat kansalliset määräykset, esim. TRD 4 <strong>ja</strong> valmistusmaan AD-tietolehtiset 5 .<br />
Yleensä pakokaasun lämmönvaihtimet valmistetaan BHKW:ssä <strong>ja</strong>loteräksestä (1.4571). Pakokaasun<br />
ulostulolämpötila maakaasukäyttöisillä moottoreilla on yleensä 120 °C. Korroosiovaurioiden välttämiseksi on<br />
kastepisteen alittaminen pakokaasussa vältettävä varmasti.<br />
Yleisesti kaikki laitteistot, joissa pakokaasun lämmönvaihtimet on järjestetty moottorin yläpuolelle, on<br />
varustettava riittävän suurella <strong>ja</strong>tkuvalla tiivisteveden poistolla / erottimella. Sillä tulisi estää veden pääsy<br />
moottoriin pakokaasujohdon kautta veden tunkeutuessa pakokaasun lämmönvaihtimeen.<br />
Vedenpuhdistuskaasulla tai kaatopaikkakaasulla käytettävissä laitteistoissa on raaka-aineen valinnassa<br />
tarkkailtava rikin, kloridien, suolahapon <strong>ja</strong> fluorivetyhapon lisääntynyttä pitoisuutta pakokaasussa. Nämä<br />
komponentit vaikuttavat erittäin syövyttävästi <strong>ja</strong> voivat myös johtaa vaurioihin <strong>ja</strong>loteräksisissä pakokaasun<br />
lämmönvaihtimissa.<br />
Jos polttokaasussa on olemassa kloorin <strong>ja</strong> muiden halogenoitujen aineiden lisääntynyt pitoisuus, tulisi<br />
paikallisen korroosion vaaran vuoksi (pistemäinen korroosio, jännitekorroosio) käyttää ohutseinämäisten<br />
<strong>ja</strong>loteräsputkien si<strong>ja</strong>an paksuseinämäisiä materiaale<strong>ja</strong> matalaseoksisesta kattilateräksestä. Pistemäinen<br />
korroosio <strong>ja</strong> jännitekorroosio eivät vaikuta tähän teräkseen. Alueellisen korroosion välttämiseksi on yleisesti<br />
vältettävä yllä mainittujen happojen <strong>ja</strong> veden tiivistymistä pakokaasusta. Pakokaasua ei siksi tulisi jäähdyttää<br />
alle 180 °C:seen.<br />
Vedenlaatu<strong>ja</strong> kuumalle vedelle asetettujen vaatimusten mukaan on noudatettava (jäähdytysnestettä koskeva<br />
tekninen tiedote).<br />
Suurissa lämmityskierroissa on olemassa vaara, että vedenlaadulle asetettu<strong>ja</strong> vähimmäisvaatimuksia ei aina<br />
noudateta. Tässä tapauksessa suositellaan ehdottomasti pienen suljetun kytkentäkierron asennusta<br />
pakokaasun lämmönvaihtimen <strong>ja</strong> lämmityskierron väliin. Jäähdytysvettä koskevassa teknisessä tiedotteessa<br />
vaaditaan lämmityskierron jäähdytysnesteeltä alle 20 mg/l:n kloridipitoisuutta. Korkeammalla<br />
klooripitoisuudella <strong>ja</strong> suuremmilla lämmityskierron esivirtauslämpötiloilla tavallisesti pakokaasun<br />
lämmönvaihtimissa käytetyissä <strong>ja</strong>loteräsputkissa esiintyy jännitehalkeamakorroosiota, joka voi johtaa<br />
pakokaasun lämmönvaihtimen tuhoutumiseen. Siksi pakokaasun lämmönvaihtimen suorassa liitännässä<br />
lämmityskiertoon <strong>ja</strong> > 110 °C:n veden lämpötiloissa on käytettävä pakokaasun lämmönvaihdinta, jonka vettä<br />
johtavat <strong>rakenne</strong>osat (putket, putkilevy <strong>ja</strong> vaippa) on valmistettu normaaliteräksestä, kun pakokaasun<br />
puolella ei ole mitään tätä vastustavia rajoituksia.<br />
(Katso myös luku 6.7 Lämmityskierto & 6.8 Jäähdytysaine lämmityskierrossa)<br />
Pakokaasun lämmönvaihtimet lämpölaajenevat käyttölämpötilassa. Vastaavasti suunnitelmaan on<br />
sisällytettävä kiinto- <strong>ja</strong> irtolaakerit.<br />
4 TRD = Technische Regeln für Dampfkessel = Höyrykattiloita koskevat tekniset määräykset<br />
5 AD = Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter = Paineastiatyöryhmä<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 16 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.4 Pakokaasukomponentit biokaasulaitteistoissa<br />
Biokaasulaitteistoissa on huomioitava seuraavat kohdat pakokaasujärjestelmän suunnittelussa:<br />
Korkeintaan 2,2 g/m³n:n sallitulla rikkipitoisuudella (yhteensä) tai korkeintaan 0,15 til.-%:n<br />
H2S-pitoisuudella biokaasussa saa pakokaasu<strong>ja</strong> jäähdyttää vain korkeintaan 180 °C:seen.<br />
Biokaasuarvo<strong>ja</strong> on noudatettava pysyvästi. Silloin saa käyttää oksidaatiokatalysaattoria.<br />
Jos pakokaasu halutaan jäähdyttää 120 °C:seen, on biokaasussa kaasumoottoreiden<br />
polttokaasujen vähimmäisominaisuuksien lisäksi rikkipitoisuus rajoitettava arvoon
10.2.5.1 Komponenttien ohittaminen pakokaasujärjestelmässä<br />
Pakokaasukomponenttien, kuten esim. pakokaasun lämmönvaihtimen <strong>ja</strong>/tai höyrynkehittimen ohittamiseen<br />
käytetään pakokaasuluukku<strong>ja</strong>. Käyttö tapahtuu sähköisellä tai pneumaattisella säätökäytöllä. Ne toimivat<br />
vain säätöluukkuina eikä niillä ole säätötoimintoa. Käytetään ensisi<strong>ja</strong>isesti luukkuyhdistelmiä, joissa kahta<br />
luukkua ajetaan yhdellä säätömoottorilla kytkentätankojen kautta vastaliikkeisesti auki <strong>ja</strong> kiinni.<br />
10.2.5.2 Monimoottorilaitteistot <strong>ja</strong> yhteinen pakokaasujohto<br />
Monimoottorilaitteistoissa, joissa on yhteinen pakokaasun kokoomajohto, on pakokaasujen hallitsematonta<br />
takaisinvirtausta ei käytössä olevaan moottoriin ehdottomasti vältettävä. Takaisin virtaava pakokaasu johtaa<br />
korroosiovaurioihin tässä moottorissa. Seuraavassa on lueteltu erilaisia mahdollisuuksia pakokaasun<br />
takaisinvirtauksen estämiseksi pakokaasuluukkujen vastaavalla järjestelyllä.<br />
Pakokaasuluukkujärjestelmä <strong>ja</strong> erillinen pakokaasuputki<br />
Tässä pakokaasujärjestelmän versiossa moottorin takana olevassa johdossa on pakokaasuluukku. Sen<br />
jälkeen pakokaasuvirta johdetaan ohitusluukkuyhdistelmän kautta joko erillisen pakokaasuputken kautta ulos<br />
tai yhteiseen pakokaasun kokoomajohtoon (katso kuva 10.4). Moottorin seistessä on moottorin jälkeinen<br />
pakokaasuluukku (luukku 1) <strong>ja</strong> pakokaasun kokoomajohtoon johtava luukku (luukku 2) suljettu, luukku ulos<br />
johtavaan ulostuloon johtavassa johdossa oleva luukku (luukku 3) on auki. Pakokaasun kokoomajohdossa<br />
on muiden moottoreiden käydessä ylipainetta <strong>ja</strong> pakokaasuluukun 2 kautta esiintyy vuotovirtausta välitilaan.<br />
Suhteellisen pienen vuotokaasumäärän <strong>ja</strong> ulos johtavan pakokaasujohdon (luukku 3 auki) suhteellisen<br />
suuren vapaan halkaisi<strong>ja</strong>n vuoksi vuotokaasut virtaavat ulos, moottori on suo<strong>ja</strong>ttu kiinni olevalla luukulla 1.<br />
Ennen moottorin käynnistämistä avataan moottorin jälkeinen pakokaasuluukku 1, pakokaasu virtaa ensiksi<br />
avoimen pakokaasuluukun 3 kautta ulos. Kun moottori on ajettu ylös, pakokaasun ohitusluukkuyhdistelmän<br />
vaihtokytkentä sulkee pakokaasun reitin ulos <strong>ja</strong> samanaikaisesti avautuu reitti yhteiseen pakokaasun<br />
kokoomaputkeen.<br />
Tämä <strong>rakenne</strong> tarjoaa seuraavat edut:<br />
Jokaista moottoria voidaan käyttää yksilöllisesti, se ei ole riippuvainen pakokaasun<br />
poistamisesta yhteisen järjestelmän kautta.<br />
Jokainen moottori voidaan käynnistää ilman pakokaasun vastapainetta.<br />
Virtaoh<strong>ja</strong>tuilla käyttötavoilla voidaan pakokaasun lämpömäärää sovittaa a<strong>ja</strong>nkohtaiseen<br />
tarpeeseen vaihtamalla ulos johtavalle ohitukselle.<br />
Tätä <strong>rakenne</strong>tta suositellaan ehdottomasti käytettäessä useampia moottoreita yhteisessä<br />
pakokaasujärjestelmässä.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 18 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 10.4 Yhteinen pakokaasujärjestelmä <strong>ja</strong> ohitus ulos<br />
Bypass ins Freie<br />
4 5<br />
3<br />
1<br />
2<br />
1 Pakokaasuluukku 1<br />
2 Pakokaasuluukku 2<br />
3 Pakokaasuluukku 3<br />
4 Ohitus ulkoilmaan<br />
5 Pakokaasun kokoomajohto<br />
Pakokaasun luukkujärjestelmä <strong>ja</strong> sulkuilman sisäänpuhallus<br />
Tässä järjestelmässä on yhteiseen pakokaasun kokoomaputkeen johtavaan pakokaasujohtoon asennettu<br />
kaksi sulkuluukkua, joita voidaan yhdessä a<strong>ja</strong>a auki tai kiinni säätökäytön avulla. Molempien luukkujen<br />
väliseen tilaan liitetään sulkuilmajohto. Sulkuilman syöttö tapahtuu puhaltimella, jossa on jälkeenkytketty<br />
sulkuluukku (katso myös kuva 10.5).<br />
Motor Motor<br />
Moottorin seistessä ovat molemmat pakokaasuluukut (luukku 1 <strong>ja</strong> 2) suljettu <strong>ja</strong> luukkujen väliseen tilaan<br />
syötetään sulkuilmaa. Sulkuilmanpaineen on oltava pakokaasun kokoomajohdon suurinta pakokaasun<br />
vastapainetta suurempi <strong>ja</strong> sulkuilman määrän on oltava pakokaasuluukun vuotomäärän yläpuolella. Näin<br />
vuotokaasua ei voi päästä pakokaasun kokoomajohdosta seisovaan moottoriin.<br />
Ennen moottorin käynnistämistä avataan molemmat pakokaasuluukut, suljetaan puhaltimen jälkeinen<br />
sulkuluukku 3 <strong>ja</strong> sammutetaan sulkuilmapuhallin. Moottorin on käynnistyttävä pakokaasun kokoomajohdossa<br />
olevaa pakokaasun vastapainetta vastaan.<br />
Etu: Ulos johtavaa erillistä johtoa ei tarvita.<br />
Sammelleitung<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 19 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 10.5 Yhteinen pakokaasujärjestelmä <strong>ja</strong> sulkuilman sisäänpuhallus<br />
3<br />
2<br />
1<br />
4<br />
Motor Motor<br />
1 Pakokaasuluukku 1<br />
2 Pakokaasuluukku 2<br />
3 Ilmaluukku<br />
4 Pakokaasun kokoomajohto<br />
Pakokaasun luukkujärjestelmä <strong>ja</strong> väli-ilmanpoisto<br />
Sammelleitung<br />
Myös tässä järjestelmässä on yhteiseen pakokaasun kokoomaputkeen johtavaan pakokaasujohtoon<br />
asennettu kaksi sulkuluukkua, joita voidaan yhdessä a<strong>ja</strong>a auki tai kiinni säätökäytön avulla. Molempien<br />
luukkujen väliseen tilaan liitetään ilmanpoistojohto. Vuotokaasu pakokaasuluukkujen välisessä välitilassa<br />
imetään eteen kytketyllä sulkuluukulla varustetun imupuhaltimen avulla <strong>ja</strong> kuljetetaan ulkoilmaan (katso kuva<br />
10.6).<br />
Moottorin seistessä ovat molemmat pakokaasuluukut (luukku 1 <strong>ja</strong> 2) suljettu <strong>ja</strong> luukkujen välisessä tilassa<br />
säilyy imupuhaltimen avulla <strong>ja</strong>tkuvasti lievä alipaine. Luukkujen kautta virtaavat vuotokaasut johdetaan<br />
ulkoilmaan puhaltimen kautta. Seisovaan moottoriin ei pääse vuotokaasua.<br />
Ennen moottorin käynnistämistä avataan molemmat pakokaasuluukut, suljetaan puhaltimen edessä oleva<br />
sulkuluukku 3 <strong>ja</strong> sammutetaan imupuhallin. Moottorin on käynnistyttävä pakokaasun kokoomajohdossa<br />
olevaa pakokaasun vastapainetta vastaan.<br />
Haittapuoli: On vedettävä erillinen johto ulkoilmaan, halkaisi<strong>ja</strong> on kuitenkin pieni pakokaasujohtoon<br />
verrattuna, kuten kuvassa 10.4.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 20 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 10.6 Yhteinen pakokaasujärjestelmä <strong>ja</strong> väli-ilmanpoisto<br />
1 Pakokaasuluukku 1<br />
2 Pakokaasuluukku 2<br />
3 Ilmaluukku<br />
4 Pakokaasun kokoomajohto<br />
10.2.6 Pakokaasujohtojen vetäminen<br />
Suhteellisen korkeiden pakokaasulämpötilojen vuoksi lämpölaajeneminen on erityisen suurta (n. 1-1,5 mm/m<br />
<strong>ja</strong> 100 °C).<br />
3<br />
2<br />
1<br />
1<br />
4<br />
Motor Motor<br />
Sammelleitung<br />
Luvattoman korkeiden jännitteiden välttämiseksi pakokaasuputkissa on soveltuviin kohtiin asennettava<br />
kompensaattorit, jotka kompensoivat pakokaasuputkien <strong>ja</strong> komponenttien lämpölaajenemista.<br />
Pakokaasujohdon tuet on toteutettava johdon vetoa vastaavasti kiintolaakerina tai irtolaakerina. Niitä ei saa<br />
tukea ATL:ään tai moottoriin. Ensimmäinen kiintopiste on asennettava suoraan kompensaattorin jälkeen<br />
turboahtimen ulostuloon. Erityisesti pakokaasujärjestelmään asennetut komponentit, kuten lämmönvaihtimet,<br />
katalysaattorit, äänenvaimentimet jne. on kompensaattoreita sisääntuloon <strong>ja</strong> ulostuloon asentamalla<br />
suo<strong>ja</strong>ttava pakokaasuputkien laajenemisen aiheuttamilta jännitteiltä. Pakokaasukompensaattorit on<br />
asennettava valmista<strong>ja</strong>n määräysten mukaisesti (sallittua aksiaali- <strong>ja</strong> lateraalisiirtymää on noudatettava).<br />
Korkeiden käyttölämpötilojen vuoksi pakokaasujärjestelmä eristetään kauttaaltaan. Ainoastaan ulos<br />
vedetyissä putkistoissa riittää pakokaasun lämmönvaihtimen jälkeisiin pakokaasujohtoihin kosketussuo<strong>ja</strong>.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 21 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.7 Lisäsuunnitteluohjeita pakokaasun lämmönvaihtimille <strong>ja</strong> äänenvaimentimille<br />
10.2.7.1 Nostosilmukat<br />
Parempaa käsittelyä varten kiinnitettäessä on nostosilmukoiden asentaminen mahdollisesti järkevää.<br />
10.2.7.2 Runkoääni<br />
Kiinnityksessä on huomioitava, että ääniteknisillä aspekteilla on mahdollisesti tärkeä rooli. Tässä<br />
tapauksessa on varmistettava, että runkoääntä pääsee siirtymään vain vähän muihin <strong>rakenne</strong>osiin. Tästä<br />
syystä värähtelyvaimentimet asennetaan <strong>ja</strong>lkoihin tai ripustukseen. Tämä koskee sekä seisovaa että<br />
ripustettua mallia. Koska putkistot <strong>ja</strong> katalysaattorikotelo on eristetty lämpötilasyistä, ei useimmissa<br />
laitteistossa näitä <strong>rakenne</strong>osia tarvitse enää äänieristää lisää.<br />
10.2.7.3 Pystytys<br />
Katalysaattorikoteloa, pakokaasun lämmönvaihtimia <strong>ja</strong> pakokaasun äänenvaimentimia pystytettäessä on<br />
vältettävä <strong>rakenne</strong>osien kaatumista <strong>ja</strong>lkojen yli.<br />
Tämä johtaa väistämättä kotelon <strong>ja</strong> <strong>rakenne</strong>osien vaurioitumiseen. Olemassa olevat <strong>ja</strong>lat on tarkoitettu vain<br />
suunniteltuun asennusrasitukseen. Siksi asiakkaan on viimeistään tilattaessa ilmoitettava <strong>rakenne</strong>osien<br />
asennustilanne. Jos <strong>rakenne</strong>osia ei ruuvata kiinteästi perustaan tai teräsrakenteeseen, vaan niissä on<br />
liukulaakerilla olevat <strong>ja</strong>lat, on asennuksessa varmistettava, että liukulevyn <strong>ja</strong> <strong>ja</strong>lkalevyn välissä on riittävästi<br />
liukuainetta. Satunnaisissa tarkastuksissa on varmistettava, että levyt on voideltu riittävästi myös<br />
myöhäisemmässä käytössä.<br />
10.2.7.4 Pakokaasun lämmönvaihtimen puhdistaminen<br />
Pakokaasun lämmönvaihtimen pystytyksessä on varattava riittävästi tilaa, jotta pakokaasun lämmönvaihdin<br />
voidaan puhdistaa.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 22 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
10.2.8 Pakokaasuhormi<br />
Erityisesti asuinalueiden lähettyvillä on vältettävä moottorien pakokaasujen aiheuttamat luvattomat päästöt.<br />
Hormin kautta pakokaasut johdetaan korkeaan kohtaan ympäröivässä ilmassa.<br />
Pakokaasuhormit on eristettävä, jotta vältettäisiin kastepisteen alittaminen pakokaasussa. Pakokaasun<br />
nopeuden hormissa tulisi olla välillä 15-20 m/s. Yli 20 m/s:n nopeuksissa on olemassa kaasupylvään<br />
resonanssivärähtelyjen vaara. Suuret ulostulonopeudet saavat aikaan dynaamisen savupiipun korotuksen <strong>ja</strong><br />
parantavat pakokaasun leviämistä, mutta ne lisäävät kuitenkin virtausmelua.<br />
Hormin vetoteho, joka riippuu hormin korkeudesta, vähentää pakokaasujärjestelmän vastapainetta.<br />
Asentamalla hormin ulostuloon ilmavirran oh<strong>ja</strong>uskupu voidaan kuitenkin kompensoida hormin vetotehoa<br />
osittain tai kokonaan niin, että epäsuotuisissa tapauksissa myös hormissa on varauduttava<br />
vastapaineeseen.<br />
Pakokaasuhormit on varustettava <strong>ja</strong>tkuvalla vedenpoistolla <strong>ja</strong> säästä johtuvat epäpuhtaudet on suljettava<br />
pois (esim. sade, lumi jne.)<br />
Kaikkiin <strong>rakenne</strong>osiin on asennettava alhaisimpaan kohtaan kestovedenpoisto. Tiivisteveden hävittäminen<br />
on selvitettävä yksittäistapauksissa <strong>ja</strong> tarpeen vaatiessa se on johdettava neutralointilaitteen läpi.<br />
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 23 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_10 - Pakokaasujärjestelmä.docx Sivu 24 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 11<br />
Paineilmajärjestelmä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
11. Paineilmajärjestelmä ................................................................................................................... 3<br />
11.1 Paineilmajärjestelmän komponentit .............................................................................................. 5<br />
11.1.1 Kompressorit ................................................................................................................................. 5<br />
11.1.2 Paineilmasäiliö .............................................................................................................................. 5<br />
11.1.3 Paineilmajohdot ............................................................................................................................. 5<br />
11.2 Matalapaineilmajärjestelmä ........................................................................................................... 6<br />
11.3 Turvaohje ...................................................................................................................................... 6<br />
11.4 Paineilman laatu............................................................................................................................ 6<br />
Kapitel_11 - Paineilmajärjestelmä.docx Sivu 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
11. Paineilmajärjestelmä<br />
Jotkut moottorien valmistussar<strong>ja</strong>t käynnistetään paineilmalla. Käynnistys suoritetaan paineilmakäynnistimellä<br />
vauhtipyörän hammaskehän kautta. Taulukossa 11.1 näkyy valmistussarjoissa käytetyt<br />
käynnistysjärjestelmät.<br />
Taul. 11.1<br />
Moottorin <strong>rakenne</strong> Paineilmakäynnisti<br />
n<br />
hammaskehän<br />
kautta<br />
Sähkökäynnistin<br />
TCD /TCG 2016 <br />
TCG 2020(K) <br />
TCD /TCG 2020 <br />
TCG 2032 <br />
Kapitel_11 - Paineilmajärjestelmä.docx Sivu 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 11.1 esittää käynnistysilmajärjestelmän paineilmakäynnistimellä varustetulle moottorille.<br />
1 Kompressori<br />
2 Öljynerotin<br />
3 Painemittari<br />
4 Takaiskuventtiili<br />
5 Paineilmasäiliö<br />
6 Tiivisteveden poistojohdin<br />
7 Korkeapainesulkuventtiili<br />
8 Likasihti<br />
9 Paineenalennin<br />
10 Varoventtiili<br />
11 Käynnistysventtiili<br />
12 Käynnistin<br />
13 Oh<strong>ja</strong>usventtiili<br />
14 Painekytkin / kompressori PÄÄLLE / POIS<br />
15 Painekytkin / hälytys min.paine<br />
Kapitel_11 - Paineilmajärjestelmä.docx Sivu 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kompressori (1) täyttää takaiskuventtiilin (4) <strong>ja</strong> öljynerottimen (2) kautta paineilmapullon (5), joka on<br />
varustettu vesierottimella (6). Pullon täyttöpaine voidaan lukea painemittarista (3). Korkeapaineen<br />
sulkuventtiilin (7) <strong>ja</strong> likasihdin (8) kautta käynnistysventtiilille (11) syötetään paineilmaa.<br />
Käynnistyskomennolla käynnistysventtiili avataan oh<strong>ja</strong>usventtiilin (13) avulla <strong>ja</strong> käynnistin (12) paineistetaan<br />
paineilmalla. Moottori käynnistys.<br />
11.1 Paineilmajärjestelmän komponentit<br />
11.1.1 Kompressorit<br />
Kompressorit tulee toteuttaa redundantisti diesel- tai sähkökompressoreina <strong>ja</strong> vastaavilla varusteilla<br />
paineetonta käynnistämistä varten. Kompressio tapahtuu yleensä kaksivaiheisesti välijäähdytyksellä,<br />
kompression loppupaine on 30 baaria.<br />
Rakenne on sovitettava liitetyn paineilmasäiliön kokonaistilavuuteen.<br />
11.1.2 Paineilmasäiliö<br />
Paineilmasäiliöt on toteutettu joko seisovasti tai makaavasti asennettavina säiliöinä. Säiliön tilavuus riippuu<br />
liitettyjen moottorien tyypistä <strong>ja</strong> lukumäärästä sekä vaadittujen käynnistysten määrästä, joiden on oltava<br />
mahdollisia ilman ilmasäiliön jälkitäyttöä.<br />
Paineilmasäiliöistä on poistettava vesi säännöllisesti. Pystyssä olevista säiliöistä poistetaan vesi venttiilipään<br />
kautta, makaavat säiliöt on asennettava niin, että ne ovat kallellaan säiliön poh<strong>ja</strong>n suuntaan, jotta hyvä<br />
vedenpoisto olisi mahdollista säiliön poh<strong>ja</strong>ssa. Yleensä suositellaan automaattisia vedenpoisto<strong>ja</strong>. Nämä on<br />
aina asennettava säiliön alle, vedenpoistoletku säiliöstä vedenpoistoon on vedettävä <strong>ja</strong>tkuvasti laskevasti.<br />
11.1.3 Paineilmajohdot<br />
Kompressorin <strong>ja</strong> paineilmasäiliön väliseen täyttöjohtoon on asennettava öljy- <strong>ja</strong> vesierotin, joka huolletaan<br />
säännöllisesti.<br />
Käynnistysjohto paineilmasäiliön (säiliönpää) <strong>ja</strong> moottorin pääkäynnistysventtiilin välillä on vedettävä<br />
mahdollisimman lyhyeksi <strong>ja</strong> mahdollisimman vähin kaartein. Aina johtojen vedon mukaisesti on matalimpaan<br />
kohtaan asennettava automaattinen vedenpoistomahdollisuus.<br />
Käynnistysjohdossa suositellaan likasihdin <strong>ja</strong> vedenpoistoventtiilin asennusta. Likasihdin asennuksessa on<br />
huomioitava asennusasento (sihdin irrottaminen aina alaspäin) <strong>ja</strong> virtaussuunta.<br />
Monimoottorilaitteistossa voi rengasjohto lisätä saatavuutta laitteistossa.<br />
Hitsausjäänteitä <strong>ja</strong> muita epäpuhtauksia paineilmajohdossa on ehdottomasti vältettävä.<br />
Käynnistysjohdot on toteutettava yleensä <strong>ja</strong>loteräsputkilla (katso myös luku 20.2)!<br />
Kapitel_11 - Paineilmajärjestelmä.docx Sivu 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
11.2 Matalapaineilmajärjestelmä<br />
Valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2032 moottoreilla syötetään kaasun säätöjärjestelmän pneumaattisille sulkuventtiileille<br />
vakiona käynnistysryhmän liitännästä kork. 10 baarin paineilmaa.<br />
11.3 Turvaohje<br />
Moottorin parissa tehtäviä töitä suoritettaessa on moottorin paineilmasyöttö yleisesti suljettava, jotta<br />
moottorin tahaton käynnistäminen ei olisi mahdollista.<br />
11.4 Paineilman laatu<br />
Paineilman on oltava pölytöntä <strong>ja</strong> öljytöntä. Kompressorit <strong>ja</strong> ilmansuodatus on suunniteltava vastaavasti.<br />
Kapitel_11 - Paineilmajärjestelmä.docx Sivu 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 12<br />
Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong><br />
rajoituslaitteet<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
12. Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet ......................................................................................... 3<br />
12.1 Valvonta standardin DIN EN 12828 mukaisesti ............................................................................ 3<br />
12.2 Valvonta standardin TRD 604 mukaisesti ..................................................................................... 3<br />
12.3 Lämpötilanmittaus ......................................................................................................................... 4<br />
12.3.1 Asennusohje lämpötila-anturille .................................................................................................... 4<br />
12.4 Paine-eronvalvonta ....................................................................................................................... 5<br />
12.5 Pakokaasun vastapaineenvalvonta .............................................................................................. 5<br />
Kapitel_12 - Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet.docx Sivu 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
12. Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet<br />
Ne on tarkoitettu suo<strong>ja</strong>ksi <strong>ja</strong> BHKW-moduulin säätelyyn. Lisäksi lämmöntuottajille asetetut turvatekniset<br />
vaatimukset täytetään.<br />
Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteille tarvitaan vaatimustenmukaisuusvakuutus <strong>ja</strong> CE - merkintä<br />
pienjännitedirektiivin 2006/95/EY <strong>ja</strong> sähkömagneettista yhteensopivuutta käsittelevän direktiivin 2004/108/EY<br />
mukaisesti.<br />
Valmista<strong>ja</strong>n toiminta- <strong>ja</strong> käyttöohjetta sekä huolto-ohjetta on noudatettava mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong><br />
rajoituslaitteita asennettaessa.<br />
Yleisesti on asennuksessa huomioitava seuraavaa:<br />
sallittu ympäristön lämpötila<br />
sallittu käyttöaine<br />
sallittu aineen lämpötila<br />
sallittu käyttöpaine<br />
sallittu asennusasento<br />
sallittu virtausnopeus<br />
tarvittava vähimmäisupotussyvyys<br />
Johtojen valinta luvun 17 mukaisesti (suo<strong>ja</strong>ttu anturiliitäntäjohto)<br />
12.1 Valvonta standardin DIN EN 12828 mukaisesti<br />
Lämpötilan, paineen, virtauksen <strong>ja</strong> vedenpuutteen rajoitusta varten on laitteiden täytettävä seuraavat<br />
vaatimukset:<br />
Lämpötilavahti <strong>ja</strong> rajoitin tarkastettu standardin DIN EN 14597 mukaisesti (rajoitin <strong>ja</strong><br />
uudelleenkäyttöönoton esto)<br />
Paineenrajoitin tyyppitarkastettu<strong>ja</strong> VdTÜV-tietolehtisen "Paine 100/1" mukaisella tavalla<br />
uudelleenkäytön estolla<br />
Virtauksenrajoitin tyyppitarkastettu VdTÜV-tietolehtisen "Virtaus 100" mukaisesti<br />
Vesimääränrajoitin tyyppitarkastettu VdTÜV-tietolehtisen "Vedenmäärä 100/2" mukaisesti<br />
12.2 Valvonta standardin TRD 604 mukaisesti<br />
Lämpötilan, paineen <strong>ja</strong> vedenpuutteen rajoittamiseen on käytettävä rakenteeltaan erityisiä laitteita.<br />
Virtauksenrajoittimen on vastattava VdTÜV-tietolehtistä "Virtaus 100".<br />
Kapitel_12 - Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet.docx Sivu 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
12.3 Lämpötilanmittaus<br />
Lämpötilanmittaus tapahtuu vastuslämpömittarien avulla pakokaasun vesikierroissa <strong>ja</strong> termoelementeissä.<br />
Lämpötilasta riippuva vastus- tai lämpöjännitemuutos muunnetaan anturipään lähettimellä normitetuksi<br />
yhtenäissignaaliksi 4 - 20 mA.<br />
12.3.1 Asennusohje lämpötila-anturille<br />
Hyvän säätelyn välttämätön edellytys on dynaamisten lämpötilamuutosten nopea mittaaminen.<br />
Asennuspaikalla on huomattavia vaikutuksia vasteaikoihin <strong>ja</strong> mittausvirheisiin.<br />
Kuva 12.1 näyttää hyviä <strong>ja</strong> huono<strong>ja</strong> esimerkkejä asennuksesta putkistoihin. Upotusholkkien pituudet on<br />
sovitettava putkistoihin niin, että anturin kärki mittaa ydinvirtauksen lämpötilan. Anturi on kytkettävä<br />
upotusholkkiin lämmönsiirtoaineella. Tähän soveltuvat lämpötilaa kestävät öljyt <strong>ja</strong> lämmönjohtotahnat.<br />
Eristävää ilmarakoa upotusholkin <strong>ja</strong> anturin välillä on ehdottomasti vältettävä.<br />
Kuva 12.1 Lämpötila-anturin asentaminen<br />
huono hyvä<br />
(anturi ei ydinvirtauksessa) (anturi ydinvirtauksessa)<br />
schlecht<br />
gut<br />
3<br />
1<br />
4-20 mA Transmitter<br />
PT 100 Sensor<br />
Tauchhülse mit Luftspalt<br />
Sensor nicht in der Kernströmung<br />
1 PT 100 -anturi<br />
2 4-20 mA:n lähetin<br />
2<br />
3 Upotusholkki <strong>ja</strong> ilmarako<br />
4 Rako täytetty lämmönsiirtoaineella<br />
Spalt mit Wärmeübertragungsmedium<br />
gefüllt<br />
4-20 mA Transmitter<br />
PT 100 Sensor<br />
Sensor in Kernströmung<br />
Kapitel_12 - Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet.docx Sivu 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
4<br />
1<br />
2
12.4 Paine-eronvalvonta<br />
Paine-eronvalvontaan käytetään paine-erokytkimiä.<br />
12.5 Pakokaasun vastapaineenvalvonta<br />
Pakokaasun vastapaineen valvontaan käytetään erityisen rakenteen omaavaa kaasupainevahtia VdTÜV-<br />
tietolehtisen "Paine 100/1" tarkoittamalla tavalla. Mittausjohto on vedettävä <strong>ja</strong>tkuvasti nousten anturiin päin.<br />
Kapitel_12 - Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet.docx Sivu 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_12 - Mittaus-, valvonta- <strong>ja</strong> rajoituslaitteet.docx Sivu 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 13<br />
Luku ilman sisältöä<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
13. Tässä luvussa ei ole sisältöä<br />
Kapitel_13 - IIman sisältöä.docx Sivu 2 / 2 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 14<br />
Sähköiset kytkentälaitteistot<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
14. Sähköiset kytkentälaitteistot ..................................................................................................... 3<br />
14.1 TEM-järjestelmä kaasumoottoreille ............................................................................................... 3<br />
14.1.1 TEM-EVO-järjestelmä ................................................................................................................... 3<br />
14.1.2 Rakenne ........................................................................................................................................ 4<br />
14.1.3 Käyttöpäiväkir<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> historiat ........................................................................................................... 4<br />
14.1.4 Diagnoosi- <strong>ja</strong> huoltotoiminnot ........................................................................................................ 5<br />
14.1.5 Tekniset tiedot ............................................................................................................................... 5<br />
14.1.6 Asennusohjeet I/O-oh<strong>ja</strong>imelle ....................................................................................................... 6<br />
14.2 Edut käyttäjälle .............................................................................................................................. 7<br />
14.3 Apukäyttölaitteiden oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö .............................................................................................. 7<br />
14.4 Teho-osa ....................................................................................................................................... 7<br />
14.5 Keskusoh<strong>ja</strong>us ................................................................................................................................ 8<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14. Sähköiset kytkentälaitteistot<br />
Kytkentälaitteistojen varustelussa <strong>ja</strong> asennuksessa on yleisesti hyväksyttyjen tekniikan sääntöjen lisäksi<br />
huomioitava erityisesti seuraavat määräykset: pienjännitedirektiivi 2006/95/EY, EMC-direktiivi 2004/108/EY,<br />
VDE 0116, VDE 0660 osa 500 <strong>ja</strong> BGV A2. Sähköisiä <strong>rakenne</strong>ryhmiä, kuten Handling sähköstaattisesti<br />
herkillä <strong>rakenne</strong>-elementeillä (esim. johdinlevyt), sisältävissä oh<strong>ja</strong>us- /kytkentäkaapeissa suoritettavissa<br />
töissä on huomioitava vastaava huoltoilmoitus <strong>ja</strong> siinä erityisesti ilmoitetut standardit DIN EN 61340 – 5 – 1<br />
<strong>ja</strong> DIN EN 61340-5-2. Kytkentälaitteistot on laadittava 0 ... 40 °C:n ympäristölämpötiloille <strong>ja</strong> 5 - 70 %:n<br />
suhteelliselle ilmankosteudelle. Kytkentäkaapin sisälämpötila ei saa ylittää 45 °C:tta.<br />
Tästä poikkeuksena ovat TEM-oh<strong>ja</strong>uksien seinäkaapit, joissa kytkentäkaapin sisälämpötila saa nousta jopa<br />
50 °C:seen.<br />
Kytkentälaiteyhdistelmien hukkalämmöt on johdettava tarvittaessa pois termostaattioh<strong>ja</strong>ttujen tuulettimien<br />
avulla sallittujen sisälämpötilojen ylityksen välttämiseksi. Suuremmissa ympäristölämpötiloissa on käytettävä<br />
kytkentälaitteistotilan ilmastointia tai kytkentäkaappi-ilmastointia. Suora auringonsäteily kytkentäkaappeihin<br />
on estettävä vastaavalla järjestyksellä.<br />
14.1 TEM-järjestelmä kaasumoottoreille<br />
TEM-järjestelmä on koko kaasumoottorimoduulin pää moottorioh<strong>ja</strong>us, kaasumoottorin säätely <strong>ja</strong> valvonta<br />
sekä valinnaisena hätäjäähdytys, lämmityskierron säätely <strong>ja</strong> valvonta mukaan lukien. Se on käyttö- <strong>ja</strong><br />
tarkkailura<strong>ja</strong>pinta käyttäjään päin, säätää <strong>ja</strong> optimoi kaasunpolttoa sylintereissä, oh<strong>ja</strong>a <strong>ja</strong> valvoo moottori-<br />
/generaattoriaggregaattia <strong>ja</strong> kaikkia apulaitteita. Valvontatoimintojen avulla se suo<strong>ja</strong>a aggregaattia luvattomia<br />
ra<strong>ja</strong>tilo<strong>ja</strong> vastaan <strong>ja</strong> takaa pitkät käyttöiät. Integroiduilla säätötoiminnoilla se huolehtii optimoiduista <strong>ja</strong><br />
toistettavista moottoriarvoista kaikissa käyttötiloissa.<br />
Integroitu lyhyt- <strong>ja</strong> pitkäaikaishistoria tallentaa tärkeät mittausarvot pysyvälle muistilaitteelle <strong>ja</strong> tekee omista<br />
tapahtumista läpinäkyviä.<br />
14.1.1 TEM-EVO-järjestelmä<br />
TEM-EVO-järjestelmä sisältää luvussa 14.1 kuvatut toiminnot modulaarisesti <strong>rakenne</strong>ttuna.<br />
Lisäksi lisävarusteiden laa<strong>ja</strong>n kirjon ansiosta on mahdollista sovittaa TEM-EVO-järjestelmä valinnaisesti<br />
tiettyihin sovellustapauksiin (esim. nakutuksenestosäätö (SKR), konetilatuuletus, pöytäjäähdyttimen oh<strong>ja</strong>us<br />
<strong>ja</strong> säätö lämmityskierrossa, moottorikierrossa, hätäjäähdytyskierrossa <strong>ja</strong> seoksen jäähdytyskierrossa sekä<br />
parametroitavat mittausarvot, laskuriarvot <strong>ja</strong> säätökierrot, säätöpiirit, CH4-arvolla oh<strong>ja</strong>ttu käyttö ym.).<br />
Tuloksena on yksinkertainen käyttö <strong>ja</strong> erittäin suuri käyttöturvallisuus sekä optimoitu taloudellisuus.<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14.1.2 Rakenne<br />
TEM-EVO-järjestelmä koostuu 3 komponentista:<br />
Aggregaattikaappi (AGS) täydellisenä liitettyineen johtoineen aggregaattiin, sisältää<br />
aggregaattioh<strong>ja</strong>uksen <strong>ja</strong> TÜV-tarkastetut turvaketjut. Kaapelin pituus kaasumoottorin <strong>ja</strong> TEMkaapin<br />
välillä on 8 m (valinnainen 15 m).<br />
I/O-oh<strong>ja</strong>in asennettavaksi apuaggregaattikaappiin (HAS, maks. 250 m:n etäisyys<br />
aggregaattikaapista, johdotus suo<strong>ja</strong>tulla kolmijohtimisella väyläjohdolla)<br />
Käyttötietokone (kork. 100 m:n etäisyys aggregaattikaapista, johdotus suo<strong>ja</strong>tulla<br />
kolmijohtimisella johdolla) asennettavaksi apukäyttökaappiin tai ulkoiseen oh<strong>ja</strong>uskenttään.<br />
Tämä <strong>rakenne</strong> minimoi johdotusvaivan laitteistossa.<br />
Aggregaattikaappi pystytetään aggregaatin välittömään läheisyyteen. Yhdessä tehtaalla tarkastetun<br />
moottorijohdotuksen kanssa takaavat valmiiksi aggregaattikaappiin liitetyt <strong>ja</strong> tarkastetut, aggregaattiin<br />
johtavat johdot (aggregaatin puolella pistoliittimillä) ongelmattoman käyttöönoton <strong>ja</strong> suuren<br />
käyttöturvallisuuden. Teho-osaa koskevat signaalit lähetetään suoraan apuaggregaattikaapissa I/O-oh<strong>ja</strong>imen<br />
kautta TEM-EVO-järjestelmälle. Tiedonsiirto aggregaattioh<strong>ja</strong>usta varten tapahtuu vikavarman CANväyläyhteyden<br />
kautta.<br />
Käyttötietokone voidaan sijoittaa vapaasti laitteistoon, eli miten tahansa apuaggregaattikaappiin tai<br />
valvomoon. Maks.etäisyys TEM-kaapista on 100 m.<br />
14.1.3 Käyttöpäiväkir<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> historiat<br />
TEM-EVO-järjestelmän elektroninen käyttöpäiväkir<strong>ja</strong> korvaa protokollatoiminnoillaan käsin pidetyn<br />
päiväkir<strong>ja</strong>n. Kaikki toimintailmoitukset <strong>ja</strong> toiminnan kannalta tärkeät kytkentätoimet sekä jokainen<br />
parametrimuutos kir<strong>ja</strong>taan tarkalla aikaleimalla (päiväys/kellonaika).<br />
Yhteensä TEM-EVO-järjestelmä voi valvoa <strong>ja</strong> erottaa yli 600 eri tapahtumaa. Tämä mahdollistaa aggregaatin<br />
<strong>ja</strong> TEM-EVO-oh<strong>ja</strong>ttujen aputoimintojen toimintatavan nopean <strong>ja</strong> yksityiskohtaisen analyysin.<br />
Historiatoiminto tallettaa korkeintaan 84 mittausarvoa. Yhdessä kaaviossa voidaan esittää yhdessä<br />
korkeintaan 20 mittausarvokäyrää. Käyttäjä voi koota mittausarvokäyrät itse.<br />
TEM-EVO tallentaa historiat kolmessa nopeustasossa:<br />
Työvälyshistoria: Jokaisen työvälyksen hetkittäisten arvojen tallennus (1 työvälys = 2<br />
kampiakselin kierrosta)<br />
6 min. historia: Hetkittäisten arvojen tallennus joka sekunti<br />
40 h -historia: 6 minuutin keskiarvojen tallennus<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14.1.4 Diagnoosi- <strong>ja</strong> huoltotoiminnot<br />
Historian <strong>ja</strong> käyttöpäiväkir<strong>ja</strong>n lisäksi TEM-EVO-perusjärjestelmä sisältää muita diagnoosi- <strong>ja</strong> huoltotoiminto<strong>ja</strong>,<br />
jotka tarjoavat arvokkaita palveluita epätavallisuuksien ennenaikaiseen tunnistukseen <strong>ja</strong> mahdollistavat siten<br />
laitteiston käytön optimoinnin. Häiriötilanteet voidaan kor<strong>ja</strong>ta nopeammin <strong>ja</strong> myös käyttöönotto helpottuu <strong>ja</strong><br />
nopeutuu huomattavasti näiden toimintojen avulla. Tämä auttaa ratkaisevasti kaasumoottorimoduulin koko<br />
taloudellisuutta.<br />
Seuraavat huolto- <strong>ja</strong> diagnoositoiminnot ovat käytettävissä<br />
Apuaggregaatin testitila<br />
Digitaalinen kierrosluvunsäädin<br />
Elektroninen sytytyslaitteisto<br />
Parametrointi<br />
Öljynvaihto<br />
Elektroninen käyttötuntilaskuri<br />
Kieli- <strong>ja</strong> kirjoitinvalinta<br />
Järjestelmäasetus (ohjelmistoversiot, sar<strong>ja</strong>numerot, väriasetukset, näytönsäästäjät jne.)<br />
Lisävarusteille osaksi lisää diagnoosi-/huoltonäyttöjä (esim. nakutukseneston säätö,<br />
kaksikaasukäyttö)<br />
Huolto- <strong>ja</strong> diagnoosinäytöt voidaan kaikkien muiden näyttöjen tapaan siirtää myös analogisen tai<br />
radiosignaalimodeemin kautta (lisävaruste). Näin <strong>MWM</strong>-asiakashuolto tai oma päivystävä työntekijä voi<br />
suorittaa etädiagnoosit <strong>ja</strong> etähoidot erityisen lyhyellä reaktioa<strong>ja</strong>lla.<br />
14.1.5 Tekniset tiedot<br />
Aggregaattikaappi: Vakiomitat: 1200x800x300 mm (KxLxS); Kotelointiluokka: IP 54,<br />
Käyttölämpötilat: 5-50 °C, johtojen sisäänviennit alhaalta.<br />
I/O-oh<strong>ja</strong>in: Mitat: 114,5x112 mm (SxK); pituus lisävarusteiden määrän mukaan;<br />
Kotelointiluokka: IP 20, käyttölämpötilat: 5-45 °C<br />
Käyttötietokone: Mitat: 311 x 483 x 101 mm (K x L x S) etulevy mukaan lukien;<br />
Asennussyvyys 95 mm; Asennusaukko 282 x 454 mm (K x L); Kotelointitapa etupuolella:<br />
IP 65, Käyttölämpötilat: 5-40 °C<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14.1.6 Asennusohjeet I/O-oh<strong>ja</strong>imelle<br />
I/O-oh<strong>ja</strong>in on asennettava vaakasuoraan asennettuun 35 mm:n DIN-kiskoon (EN 50022) kytkentäkaappiin.<br />
Moduulin asennusasennon on oltava pystysuora (kuva 1), jotta riittävä tuuletus on taattu. Etäisyyden kahden<br />
kaapelikanavan välillä tulisi olla 200 mm (vähintään 160 mm).<br />
Kuva 1: I/O-oh<strong>ja</strong>in<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14.2 Edut käyttäjälle<br />
Käyttäjälle TEM-EVO antaa seuraavat edut:<br />
Kompakti <strong>rakenne</strong> <strong>ja</strong> monien oheislisätoimintojen, kuten lämmön hyödyntämisen ym.,<br />
integrointi.<br />
Suuri moottorin tehoaste säädellyllä toiminnalla optimaalisessa toimintapisteessä.<br />
Jatkuvasti alhaiset pakokaasun emissioarvot.<br />
Suuri laitteistoturvallisuus automaattisen todennäköisyystarkastuksen ansiosta.<br />
Nopea häiriöiden kor<strong>ja</strong>us mittausarvojen näytön sekä varoitus- <strong>ja</strong> häiriöilmoitusten avulla.<br />
Nopea, edullinen huolto laajennettujen diagnoosimahdollisuuksien ansiosta lyhyt- <strong>ja</strong><br />
pitkäaikaishistorian avulla.<br />
Tehokas etäkäyttö <strong>ja</strong> etädiagnoosi keskeisen oh<strong>ja</strong>uskeskuksen tai muun ulkoisen<br />
tietokoneen kautta puhelin- tai radiosignaalimodeemilla (lisävaruste).<br />
Ylimääräiset etädiagnoosimahdollisuudet puhelinmodeemilla huollon suorittamana<br />
(lisävaruste).<br />
14.3 Apukäyttölaitteiden oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
Tyypillisessä laitteistossa on TEM-järjestelmän lisäksi aggregaattia kohti kentän apukäyttölaitteille,<br />
synkronoinnille <strong>ja</strong> generaattorisuo<strong>ja</strong>lle sekä vastaavat latauslaitteet.<br />
Apukäyttölaitteina on pidettävä kaikkia tehopoistumia pumpuille, säätöventtiileille, luukuille, tuulettimille jne.<br />
Synkronointi huolehtii synkronisesta lisäkytkennästä verkkoon hienotasauksen avulla. Moottorin kierrosluvun<br />
tasaaminen verkkotaajuuteen, jännitteeseen sekä vaihetilaan.<br />
Generaattorisuo<strong>ja</strong>na on pidettävä kaikkia generaattorille tarvittavia <strong>ja</strong> suositeltu<strong>ja</strong> valvontalaitteita standardin<br />
ISO 8528 - 4 mukaisesti.<br />
Akkujen latauslaitteet lataavat akut normaalikäytössä vakiojännite-/vakiovirta-ominaiskäyriä vastaavasti.<br />
14.4 Teho-osa<br />
Teho-osassa si<strong>ja</strong>itsevat generaattorin tehokytkin <strong>ja</strong> generaattorisuo<strong>ja</strong>n vastaava muunnin. Mittausmuuntimet<br />
virralle <strong>ja</strong> jännitykselle si<strong>ja</strong>itsevat samaten teho-osassa.<br />
Pienlaitteistoissa on mahdollisuus sijoittaa teho-osa <strong>ja</strong> apukäyttölaitekenttä yhteen kaappiin.<br />
Suuremmissa laitteistoissa tai keskijännitelaitteistoissa teho-osan pystytys tapahtuu erilliseen<br />
kytkentälaitteistotilaan.<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
14.5 Keskusoh<strong>ja</strong>us<br />
Keskusoh<strong>ja</strong>us hoitaa kaikki ylemmän tason oh<strong>ja</strong>us- <strong>ja</strong> valvontatoiminnot, jotka on otettava huomioon<br />
monimoottorilaitteistossa.<br />
Keskustoiminnan toiminnot yksittäisille aggregaateille:<br />
Valinta päälle <strong>ja</strong> pois<br />
Aggregaattien tehoasetus<br />
Käyttötilan asetus<br />
Verkkorinnan-, saareke-, varavirtakäyttö<br />
Keskusoh<strong>ja</strong>uksen mahdolliset lisätoiminnot:<br />
Erilaisten käyttötilojen mahdolliset ylimääräiset toiminnot:<br />
<strong>Kaasu</strong>tyypin valinta<br />
Verkon häiriövalvonta<br />
Voiteluöljysyötön <strong>ja</strong> jäteöljyhävityksen oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> voitelu (voiteluöljyn päiväsäiliö; jäteöljysäiliö)<br />
Keskeisten pumppujen oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
Keskeisten hätäjäähdytyslaitteiden oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
Lämmönkerääjän valvonta <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>us<br />
<strong>Kaasu</strong>säiliön tasosta riippuvat toimintatavat<br />
Tuuletuslaitteiston oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
<strong>Kaasu</strong>varoituslaitteiston oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
Palosuo<strong>ja</strong>uslaitteiden yms. oh<strong>ja</strong>us <strong>ja</strong> syöttö<br />
Tämän lisäksi on varustettava yksi käsikäyttötaso, joka mahdollistaa laitteiston paikalliskäytön, jos<br />
prosessinoh<strong>ja</strong>usjärjestelmässä esiintyisi häiriö.<br />
Kapitel_14 - Sähköiset kytkentälaitteistot.docx Sivu 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 15<br />
Saarekekäyttö<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
15. Saarekekäyttö kaasumoottoreilla .............................................................................................. 3<br />
15.1 Saarekekäytön yleinen kuvaus ..................................................................................................... 3<br />
15.2 Saarekekäyttö vaihdon jälkeen verkkorinnankäytöstä .................................................................. 4<br />
15.3 Saarekekäyttö ilman julkista verkkoa ............................................................................................ 6<br />
15.4 Varavirtakäyttö standardien DIN VDE 0100-710 / DIN VDE 0100-560 / DIN EN 50172/<br />
DIN VDE 0100-718 mukaisesti ..................................................................................................... 8<br />
15.5 Hyötykuormituksen <strong>ja</strong>kelu saarekekäytössä ................................................................................. 8<br />
15.6 Suurten kulutta<strong>ja</strong>laitteiden käynnistäminen ................................................................................... 8<br />
15.7 Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta ....................................................................................... 9<br />
15.8 Maadoitusjärjestelmä .................................................................................................................... 9<br />
15.9 Päästöt .......................................................................................................................................... 9<br />
15.10 Yhteenveto .................................................................................................................................. 10<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 2 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15. Saarekekäyttö kaasumoottoreilla<br />
15.1 Saarekekäytön yleinen kuvaus<br />
<strong>Kaasu</strong>moottoreita voidaan käyttää erilaisilla sähköisillä ajotavoilla. Yleensä kaasumoottorit käyvät rinnan<br />
julkisen verkon kanssa. Julkinen verkko katsotaan suureksi järjestelmäksi, jonka hitaus on erittäin suuri <strong>ja</strong><br />
jossa yksittäisten kulutuslaitteiden kuorman päällekytkennät <strong>ja</strong> poiskytkennät eivät aiheuta jännite- <strong>ja</strong><br />
taajuusvaihteluita. <strong>Kaasu</strong>moottorit on kehitetty <strong>ja</strong> suunniteltu verkkorinnankäyttöä varten suurella<br />
vaikutusasteella. Joissakin erityisissä tapauksissa ei asiakkaalla ole kuitenkaan käytettävissään julkista<br />
verkkoa tai <strong>ja</strong>tkuvaa julkista verkkoa. Tästä syystä tarjotaan lisävarusteena saarekekäyttö.<br />
Saarekekäytössä ei kaasuaggregaatin tehoa voida säätää TEM-järjestelmän kautta. Tehonsäädin otetaan<br />
käytöstä <strong>ja</strong> kierroslukusäätely pitää taajuuden tasaisena. Saarekekäytössä TEM-järjestelmä ei voi vaikuttaa<br />
itsenäisesti aggregaatin kuormaan. Tästä syystä reunavaatimuksia, kuten ilman sisääntulolämpötilaa <strong>ja</strong><br />
moottorin jäähdytysveden tuloa, on noudatettava. Siksi jokaisen kaasuaggregaatin kuorman päällekytkentää<br />
sekä kuorman poiskytkentää, erityisesti erittäin ladatuissa kaasuaggregaateissa (TCG 2016 C, TCG 2020,<br />
TCG 2032), on säädettävä asiakkaan hankkimalla kuormanhallintajärjestelmällä. Tätä tapausta varten on<br />
jokaiselle kaasuaggregaatille määritelty suurimmat sallitut kuormatasot (katso myös luku 16, Kuorman<br />
lisäkytkennät).<br />
<strong>Kaasu</strong>aggregaattien saarekekäyttöä varten on laitteiston kokonaiskonsepti projektoitava vastaavasti<br />
suunnitteluprosessin alusta lähtien. Tästä syystä laitteiston single-line-kaavio <strong>ja</strong> asiakkaan kulutuslaitteen<br />
tuntemus (reaali käynnistysteho <strong>ja</strong> käynnistymisominaisuus) ovat tarpeen erityisesti suurilla kulutuslaitteilla,<br />
kuten pumpuilla <strong>ja</strong> suurilla puhaltimilla, hyvän projektistatuksen saavuttamiseksi. Toinen tärkeä toimenpide<br />
on kokonaislaitteiston maadoituskonseptin analyysi. Tehokkaan, itsessään suljetun konseptin laatimiseksi<br />
asiakkaalle tarjotaan tukea projektin suunnittelun aikana.<br />
Luokitellaan kaksi saarekekäytön mahdollisuutta:<br />
Saarekekäyttö vaihdon jälkeen verkkorinnankäytöstä<br />
Saarekekäyttö ilman julkista verkkoa<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 3 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15.2 Saarekekäyttö vaihdon jälkeen verkkorinnankäytöstä<br />
Normaalikäytössä kaasuaggregaatte<strong>ja</strong> käytetään rinnan julkisen verkon kassa. Aggregaatte<strong>ja</strong> säätelee TEM-<br />
oh<strong>ja</strong>uksen tehosäädin. Julkinen verkko määrää aggregaattien taajuuden <strong>ja</strong> jännitteen.<br />
Verkkohäiriön sattuessa verkkotehokytkin avataan välittömästi. <strong>Kaasu</strong>aggregaatit syöttävät virtaa asiakkaan<br />
laitteiston kuluttajille ilman keskeytystä.<br />
Single-Line-kaavio (kuva 15.1) esittää hätävirtasyötön tyypillisen rakenteen. <strong>Kaasu</strong>moottorien<br />
hätäkäyttölaitesyöttö taataan apukäyttölaitetransformaattorin avulla.<br />
Verkkohäiriön sattuessa verkkotehokytkin avataan <strong>ja</strong> kaasuaggregaatti huolehtii laitteiston kuluttajien<br />
syötöstä. Yleensä vaihto verkkorinnankäytöstä saarekekäyttöön aiheuttaa nopean kuormanvaihdon. Jos<br />
tämä kuormanvaihto ylittää voimassa olevat kuormatasot, kaasumoottorin turboahdin aloittaa pumppaamisen<br />
<strong>ja</strong> äärimmäisessä tapauksessa kaasumoottori sammutetaan. Seurauksena on koko järjestelmän täydellinen<br />
virtakatkos.<br />
Tämän ongelman kiertämiseksi tarjotaan ratkaisu<strong>ja</strong>, jotka ottavat huomioon kokonaislaitteiston vaatimukset<br />
<strong>ja</strong> joita muokataan <strong>ja</strong> sovitetaan projektoinnin aikana. Sopivan konseptin löytämiseksi on tärkeää analysoida<br />
kaasumoottorien käyttäytyminen yhdessä kulutta<strong>ja</strong>laitteiden kanssa.<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 4 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 15.1 Saarekekäyttö verkkorinnankäytöstä vaihdon jälkeen<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 5 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15.3 Saarekekäyttö ilman julkista verkkoa<br />
Saarekekäytössä on analysoitava käynnistystapahtuma, kuorman päällekytkentä sekä kuorman poisto.<br />
Joissakin käyttötapauksissa tarvitaan hätävirtadieseliä tai USV-laitteisto apukäyttölaitteiden syöttöön<br />
esivoitelua <strong>ja</strong> jälkijäähdytystä varten (katso myös 15.7 Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta).<br />
Single-Line-kaavio (kuva 15.2) esittää tämän saarekekäytön tyypillisen rakenteen. 400 V:n <strong>ja</strong>keluun on liitetty<br />
hätävirtadiesel, joka käynnistetään ensimmäisenä hätäkäyttölaitteiden virransyöttöä varten. Sen jälkeen<br />
käynnistyy ensimmäinen kaasuaggregaatti, joka syöttää virtaa asiakkaan hankkimille kulutuslaitteille <strong>ja</strong><br />
apukäyttölaitteille trafon kautta. Sen jälkeen dieselaggregaatti voidaan sammuttaa.<br />
Jos käyttäjä haluaa pysäyttää koko laitteiston, kaikki kaasuaggregaatit yhtä lukuun ottamatta valitaan<br />
yksitellen pois <strong>ja</strong> sammutetut kaasumoottorit jäähdytetään alas. Dieselaggregaatti käynnistetään nyt <strong>ja</strong><br />
synkronoidaan apukäyttölaitekiskolle. Apukäyttölaitetransformaattorin kytkin voidaan nyt avata. Lopuksi<br />
viimeinen kaasuaggregaatti pysäytetään <strong>ja</strong> jäähdytetään samalla tavalla. On erittäin tärkeää, että<br />
turboahtimen lämpö johdetaan pois kaasuaggregaatin sammutuksen jälkeen, sen suo<strong>ja</strong>amiseksi<br />
ylikuumenemiselta. Kun jälkijäähdytysaika on kulunut loppuun, TEM-järjestelmä pysäyttää aggregaattien<br />
apukäyttölaitteet <strong>ja</strong> dieselaggregaatti voidaan myös sammuttaa.<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 6 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 15.2 Saarekekäyttö ilman julkista verkkoa<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 7 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15.4 Varavirtakäyttö standardien DIN VDE 0100-710 / DIN VDE 0100-560 / DIN EN 50172/ DIN VDE<br />
0100-718 mukaisesti<br />
Muutamissa erityisissä käyttötapauksissa on tärkeille kuluttajille syötettävä virtaa 15 sekunnin kuluessa.<br />
Tämän varakäytön toteuttamiseksi on toiminta <strong>ja</strong> kulutta<strong>ja</strong>laitteet selvitettävä selkeästi projektoinnissa.<br />
Käytössä oleva teho 15 sekunnin jälkeen vastaa ensimmäistä kuormatasoa kuormitustaulukon mukaisesti<br />
(katso myös luku 16). <strong>Kaasu</strong>moottorin käynnistämisen takaamiseksi sen on kyettävä käynnistymään ilman<br />
virransyöttöä verkosta. Tämän ehdon täyttävät vain yksimoottoriset laitteistot valmistussarjoissa TCG 2016 C<br />
<strong>ja</strong> TCG 2020 V12 <strong>ja</strong> TCG 2020 V16. TCG 2020 V20 ei sovellu varavirtakäyttöön, koska ylösajoaika on liian<br />
pitkä..<br />
Saarekekäytössä useammalla kuin yhdellä kaasuaggregaatilla toimittaa ensimmäinen aggregaatti varavirran.<br />
Muut kaasuaggregaatit käynnistetään, kun ensimmäisen aggregaatin virransyöttö on vakaa. Seuraavien<br />
kaasuaggregaattien hätäkäyttölaitesyöttö asetetaan valmiiksi ensimmäiseltä aggregaatilta. Sitä seuraavat<br />
aggregaatit synkronoidaan ensimmäiseen aggregaattiin. Muutamissa erityistapauksissa on mahdollista<br />
käynnistää useampia kuin yksi kaasuaggregaatti, jotta voitaisiin asettaa käyttöön suurempi teho<br />
varavirranlaskua varten. Käytettävissä oleva varavirtateho saadaan ensimmäisestä kuormatasosta<br />
kertomalla se kyseisten aggregaattien lukumäärällä. Tämä on erittäin erityinen kaasuaggregaattien<br />
käyttötapa <strong>ja</strong> se on projektoitava yksityiskohtaisesti.<br />
15.5 Hyötykuormituksen <strong>ja</strong>kelu saarekekäytössä<br />
Jos saarekekäytössä käy rinnan useampia kuin yksi kaasuaggregaatti, kuorma on <strong>ja</strong>ettava aggregaattien<br />
välillä. Tätä varten integroidaan hyötykuormitustasoitus ylemmän tason oh<strong>ja</strong>ukseen. Oh<strong>ja</strong>us asettaa<br />
seuraavat ominaisuudet käyttöön: yhteinen taajuussäätö kaikille synkronoiduille aggregaateille <strong>ja</strong> optimoidut<br />
oh<strong>ja</strong>ussignaalit tehonkorotusta <strong>ja</strong> tehonlaskua varten aggregaattia kohti aggregaattien välisten<br />
tehonvaihteluiden välttämiseksi.<br />
15.6 Suurten kulutta<strong>ja</strong>laitteiden käynnistäminen<br />
Joillain kulutta<strong>ja</strong>laitteilla, kuten pumpuilla tai puhaltimilla, on tehokas käynnistysteho, joka on moninkertainen<br />
nimellistehoon nähden. Korkean tehokkaan käynnistystehon tapauksessa on tarpeen käyttää erityisiä<br />
käynnistysmenetelmiä, esimerkiksi tähti-/kolmiokäynnistystä tai loivakäynnistystä. Suurella<br />
liikkeellelähtömomentilla varustetuilla kulutta<strong>ja</strong>laitteilla on joskus tarpeen käyttää kuormapenkkejä, jotta<br />
nämä suuret kulutta<strong>ja</strong>laitteet voitaisiin käynnistää. Tästä syystä asiakkaan laitteiston kulutta<strong>ja</strong>laitteet on<br />
tarkastettava <strong>ja</strong> kuorman lisäkytkentää <strong>ja</strong> poiskytkentää sovitettava projektoinnin aikana.<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 8 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15.7 Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta<br />
Kun kaasuaggregaatti käynnistetään ilman virransyöttöä verkosta, se käynnistyy ilman apukäyttölaitesyöttöä<br />
esivoitelua <strong>ja</strong> jäähdytysvesipumppu<strong>ja</strong> varten. <strong>Kaasu</strong>aggregaatti käynnistyy suoraan sen jälkeen, kun<br />
TEM:ssä pyyntökontakti on suljettu. Jäähdytysvesipumput käynnistyvät heti, kun apukäyttölaitteiden syöttö<br />
on käytettävissä. Lisäksi kaasun säätöjärjestelmän tiiviyden tarkastusta ei suoriteta.<br />
Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta on kaasuaggregaattien hätätoiminto, jota tulisi käyttää vain<br />
hätätilanteissa. <strong>Kaasu</strong>moottorin suuren kulumisen vuoksi tätä toimintoa ei tulisi käyttää useammin kuin<br />
kolme kertaa vuodessa.<br />
Seuraavat kaasumoottorit voidaan käynnistää ilman virransyöttöä verkosta:<br />
TCG 2016 V08 C / V12 C / V16 C<br />
TCG 2020 V12 / V16 / V20<br />
TCG 2020 V12K / V16K<br />
Käynnistys ilman virransyöttöä verkosta on pelkkä saarekekäytön toiminto, eikä se ole mahdollista<br />
verkkorinnankäytössä.<br />
TCG 2032 V12/V16:ta ei voida käynnistää ilman virransyöttöä verkosta. Koska tämä valmistussar<strong>ja</strong> on<br />
esivoideltava ennen käynnistystä, tarvitaan apukäyttölaitteiden syöttö, esimerkiksi hätävirtadieselillä tai<br />
USV:llä.<br />
15.8 Maadoitusjärjestelmä<br />
Maadoitusjärjestelmää on harkittava laitteiston suunnittelussa tarkasti ajoissa, eli se on tutkittava asiakkaan<br />
laatiman kokonaislaitteiston Single-Line-kaavion mukaisesti. Joidenkin laitteistojen monimutkaisuuden vuoksi<br />
maadoituskonseptia on sovitettava yksittäisiin vaatimuksiin. Aggregaattivalmista<strong>ja</strong> tarjoaa asiakkailleen<br />
yhteistyötä projektisuunnittelun aikana tehokkaan täydellisen konseptin kehittämiseksi.<br />
15.9 Päästöt<br />
Saarekekäytössä TEM-järjestelmä säätelee pakokaasupäästöjä automaattisesti. Tyypillinen arvo on 500 mg<br />
NOx/Nm 3 (verrattuna 5 % O2:een, kuiva) tai suurempi <strong>ja</strong> käyttöönotta<strong>ja</strong> voi parametroida sen.<br />
Polttokaasu/ilma-seoksen suurempi rikastaminen saa aikaan kaasumoottorin paremman<br />
kuormanvaihtokäyttäytymisen, mutta siitä seuraa kuitenkin korkeampi NOx -arvo. Jos saarekekäytössä<br />
päästöarvo on alle 500 mg/Nm 3 , polttokaasu/ilma-seos on säädettävä laihemmaksi. Kuormatasotaulukkoa<br />
on sovitettava vastaavasti (luku 21). Tasokorkeutta on näin vähennettävä, mistä seuraa, että tasojen<br />
lukumäärää tyhjäkäynnistä täyskuormitukseen lisätään.<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 9 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
15.10 Yhteenveto<br />
Häiriöttömän saarekekäytön toteuttamiseksi on tärkeää analysoida kokonaislaitteisto <strong>ja</strong> asiakkaan<br />
vaatimukset projektoinnin aikana. Tästä syystä on tärkeää, että tarkastetaan seuraavat asiakkaan<br />
dokumentit kaasumoottorin vaatimusten mukaisesti (esimerkiksi kuormatasot):<br />
Kokonaislaitteiston Single-Line-kaavio<br />
Suurten kulutta<strong>ja</strong>laitteiden todellinen käynnistysteho <strong>ja</strong> käynnistysedellytykset<br />
Laitteiston käyttötavat<br />
Kapitel_15 - Saarekekäyttö.docx Sivu 10 / 10 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 16<br />
Kuormien lisäkytkennät<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
16. Kuormatasot 3<br />
16.1 Kuorman lisäkytkennän ehdot ....................................................................................................... 3<br />
16.2 Vaikutussuureet kuormitustasoille ................................................................................................ 3<br />
16.3 Kuormatasot taulukkomuodossa ................................................................................................... 4<br />
16.4 Kuormatasot kaaviona .................................................................................................................. 4<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
16. Kuormatasot<br />
Seuraavissa taulukoissa <strong>ja</strong> kaavioissa esitetään kuormanoton <strong>ja</strong> kuormanpoiston mahdollisuuksia eri<br />
moottorityypeille. Kuormanoton mahdollisuus riippuu moottorityypistä <strong>ja</strong> tehokkaasta moottorikuormasta.<br />
16.1 Kuorman lisäkytkennän ehdot<br />
Yksittäisille moottorin rakennussarjoille taulukoissa <strong>ja</strong> kaavioissa ilmoitetut kuormitustasot ovat<br />
voimassa seuraavilla ehdoilla:<br />
Pakokaasupäästö 500 mg NOx (kiinteä)<br />
Maakaasukäyttö<br />
Käyttölämmin moottori<br />
ISO-ehdot<br />
Johto kaasun säätöjärjestelmän nollapainesäätimestä kaasun sekoitusventtiiliin kork. 1,5 m pitkä<br />
Vähimmäiskaasupaine nollapaineen säätöjärjestelmää ennen 100 mbar (huomioi laitteiston<br />
suunnittelussa)<br />
Poikkeavissa olosuhteissa kuormitustasot muuttuvat.<br />
Sähköisten käyttölaitteiden (pumput, kompressori) lisäkytkennässä on nimellistehon lisäksi myös<br />
päällekytkentäteho huomioitava.<br />
16.2 Vaikutussuureet kuormitustasoille<br />
Seuraavilla käyttöparametreilla on vaikutusta kuormitustason korkeuteen:<br />
Ilmasuodatin, puhdas / likainen<br />
Lisääntynyt pakokaasun vastapaine<br />
Polttoaineen lämmitysarvo<br />
Moottorin kulumistila<br />
Pystytyskorkeus<br />
Imulämpötila<br />
Päästövaatimukset NOx<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
16.3 Kuormatasot taulukkomuodossa<br />
Taulukon ensimmäinen sarake osoittaa, kuinka moottoria voidaan kuormittaa tasoittain kuormittamattomasta<br />
tilasta aina 100 %:n kuormitukseen asti. Toinen sarake esittää tarvittavan asettumisa<strong>ja</strong>n yksittäisten<br />
kuormitustasojen välillä. Ilmoitetut asettumisa<strong>ja</strong>t vastaavat standardin DIN ISO 8528 osan 5 vaatimuksia.<br />
Kolmas sarake näyttää kierrosluvun sortuman. Nämä ilmoitetut kuormitustasot on huomioitava samalla<br />
tavalla moottorin kuormitusta laskettaessa.<br />
Kuormanpoisto halutusta kuormasta 0 %:n kuormaan on yleisesti sallittua.<br />
Esimerkki: Moottorityyppiä TCG 2016 C voidaan kuormittaa ensimmäisellä kuormatasolla 23 %:lla. Toisella<br />
arvo on 20 % <strong>ja</strong> kolmannella tasolla 15 %. Viimeisellä tasolla se on 14 % (86 %:n kuormasta 100 %:n<br />
kuormalle). Kuormatasojen välillä moottori tarvitsee 15 sekuntia asettuakseen.<br />
16.4 Kuormatasot kaaviona<br />
Kaavioissa on esitetty moottorien sallittu kuormanotto. X-akselilla on ilmoitettu moottorien<br />
a<strong>ja</strong>nkohtainen kuorma <strong>ja</strong> y-akselilla on ilmoitettu mahdollinen kuorman lisäkytkentä a<strong>ja</strong>nkohtaisen<br />
kuorman suhteen. Tarkastellaan tätä vielä jo ylhäällä esitetyn esimerkin (TCG 2016 C) poh<strong>ja</strong>lta.<br />
Kaaviossa näkyy laskeutuva käyrä moottori kuormitusalueella välillä 0 % <strong>ja</strong> 43 %. Tällä kuormaalueella<br />
mahdollinen kuorman lisäkytkentä laskee laskevalla moottoriteholla 23 %:sta 15 %:iin.<br />
Kuorma-alueella 43 - 58 % on mahdollinen kuorman lisäkytkentä 15 %. 58 - 73 %:ssa mahdollinen<br />
kuorman lisäkytkentä laskee lisää. Kun saavutetaan 100 %:n kuorma, ei kuorman lisäkytkentä ole<br />
enää mahdollista.<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuormatasot TCG 2016 C:lle<br />
Ehdot Generaattorin hitausmomentti<br />
Ilmanimulämpötila 30 °C TCG 2016 V08 13,1 kgm2<br />
GK-sisääntulolämpötila Maakaasu 40 °C TCG 2016 V12 19,9 kgm2<br />
Biokaasu 40 °C TCG 2016 V16 26,0 kgm2<br />
LS [%]<br />
PN [%] t f,in [s] n [%]<br />
0 - 23 15 10<br />
23 - 43 15 10<br />
43 - 58 15 10<br />
58 - 73 15 10<br />
73 - 86 15 10<br />
86 - 100 15 10<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
TCG 2016 C<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
PN [%]<br />
PN A<strong>ja</strong>nkohtainen kuorma tf,in Asettumisaika<br />
LS Kuormataso n Kierrosluvun sortuma<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuormatasot TCG 2020:lle<br />
Ehdot Generaattorin hitausmomentti<br />
Ilmanimulämpötila 30 °C TCG 2020 V12 44,6 kgm2<br />
GK-sisääntulolämpötila Maakaasu 40 °C TCG 2020 V16 57,0 kgm2<br />
Biokaasu 50 °C TCG 2020 V20 95,0 kgm2<br />
LS [%]<br />
PN[%] t f,in [s] n [%] PN[%] t f,in [s] n [%]<br />
0 - 20 15 11 55 - 60 15 7<br />
20 - 30 15 10 60 - 65 15 7<br />
30 - 40 15 9 65 - 70 12 7<br />
40 - 45 15 9 70 - 80 12 7<br />
45 - 50 15 8 80 - 90 12 7<br />
50 - 55 15 7 90 - 100 12 7<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
TCG 2020<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
PN [%]<br />
PN A<strong>ja</strong>nkohtainen kuorma tf,in Asettumisaika<br />
LS Kuormataso n Kierrosluvun sortuma<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuormatasot TCG 2020 K:lle<br />
Ehdot Generaattorin hitausmomentti<br />
Ilmanimulämpötila 30 °C TCG 2020 V12K 44,6 kgm2<br />
GK-sisääntulolämpötila Maakaasu 40 °C TCG 2020 V16K 57,0 kgm2<br />
LS [%]<br />
PN[%] t f,in [s] n [%]<br />
0 -27 15 10<br />
27 - 45 15 9<br />
45 - 60 15 8<br />
60 - 70 15 8<br />
70 - 80 15 5<br />
80 - 90 15 4<br />
90 - 100 15 4<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
TCG 2020 K<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
PA [%]<br />
PN A<strong>ja</strong>nkohtainen kuorma tf,in Asettumisaika<br />
LS Kuormataso n Kierrosluvun sortuma<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuormatasot TCG 2032:lle<br />
Ehdot Generaattorin hitausmomentti<br />
Ilmanimulämpötila 25 °C TCG 2032 V12 550 kgm2<br />
GK-sisääntulolämpötila Maakaasu 40 °C TCG 2032 V16 710 kgm2<br />
LS [%]<br />
PN[%] t f,in [s] n [%]<br />
0 -16 10 8<br />
16 - 29 10 8<br />
29 - 39 10 8<br />
39 - 48 10 8<br />
48- 59 10 8<br />
59 - 71 10 8<br />
71 - 82 10 8<br />
82 - 91 10 8<br />
91 - 100 10 8<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
TCG 2032<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
PN [%]<br />
PN A<strong>ja</strong>nkohtainen kuorma tf,in Asettumisaika<br />
LS Kuormataso n Kierrosluvun sortuma<br />
Kapitel_16 - Kuormien lisäkytkennät.docx Sivu 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 17<br />
Johdotus<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
17. Johdotus 3<br />
17.1 Turvavaatimukset kaapelien <strong>ja</strong> johtojen turvallisuuden kannalta asianmukaiseen käyttöön 7<br />
17.1.1 Perustavat vaatimukset 7<br />
17.1.2 Yleiset vaatimukset 7<br />
17.1.3 Kuormitettavuus häiriöttömässä käytössä 7<br />
17.1.4 Käyttötila 8<br />
17.1.5 Ympäristöolosuhteet 8<br />
17.1.6 Ehdot <strong>ja</strong> vaatimukset kiinteässä vedossa 8<br />
17.1.7 Joustaville johdoille asetetut vaatimukset 9<br />
17.2 Ra<strong>ja</strong>ehdot kaapelien <strong>ja</strong> johtojen turvallisuuden kannalta asianmukaiseen käyttöön 9<br />
17.2.1 Käyttöolosuhteet 9<br />
17.2.2 Jännite 10<br />
17.2.3 Virtakuormitettavuus 10<br />
17.2.4 Termiset vaikutukset 11<br />
17.2.5 Mekaaniset vaikutukset 11<br />
17.2.5.1 Vetokuormitus 11<br />
17.2.5.2 Taivutuskuormitus 11<br />
17.2.5.3 Painekuormitus 11<br />
17.2.5.4 Vääntökuormitus 12<br />
17.2.6 Tilatyypit 12<br />
17.2.7 Käyttötavat <strong>ja</strong> kuormitukset 12<br />
17.2.8 Kuormituksien <strong>ja</strong>ko 12<br />
17.2.8.1 Käyttö sisätiloissa 13<br />
17.2.8.2 Jatkuva käyttö ulkona 13<br />
17.3 Toimenpiteet EMC:n varmistamiseksi 13<br />
17.3.1 EMC-ohjeet taajuusmuuntimia käytettäessä 13<br />
17.3.2 Kaapelikanavat 13<br />
17.3.3 Kaapelikierreliitokset 14<br />
17.4 Esimerkkejä kaapelien vetämiseen 15<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 2 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
17. Johdotus<br />
BHKW-laitteiston johdotus koostuu tehojohdoista, apukäyttölaitteiden syöttöjohdoista, oh<strong>ja</strong>usjohdoista <strong>ja</strong><br />
signaalijohdoista. Tehojohdot, apukäyttölaitteiden syöttöjohdot, oh<strong>ja</strong>usjohdot <strong>ja</strong> signaalijohdot on vedettävä<br />
erikseen.<br />
On käytettävä joustavia, öljyä kestäviä <strong>ja</strong> hienolankaisia oh<strong>ja</strong>usjohto<strong>ja</strong> (esim. H05VV5-F).<br />
Signaalinsiirtojohtojen on oltava lisäksi suo<strong>ja</strong>ttu<strong>ja</strong> (suo<strong>ja</strong> sinkittyä kuparipunosta vähintään 85 %:n peitolla,<br />
kuten esim. H05VVC4V5-K, ei alumiinifoliota).<br />
Apukäyttölaitteiden syöttöjohdoiksi on vedettävä joustavia, öljyä kestäviä <strong>ja</strong> hienolankaisia<br />
moottoriliitäntäjohto<strong>ja</strong> (esim. H05VV5-F).<br />
Ulos vedettävien johtojen on sovelluttava ulos vedettäväksi (säänkestävä, UV-kestävä, esim. ÖLFLEX<br />
ROBUST 215C).<br />
Taajuussäädeltyjen käyttölaitteiden syöttöjohtojen on oltava lisäksi suo<strong>ja</strong>ttu<strong>ja</strong> (esim. TOPFLEX EMV-UV-<br />
2YSLCYK-J). Taajuussäädellyillä käyttölaitteilla ei johdonpituus saa ylittää yhteenlaskettuna 100 metriä.<br />
Generaattorin tehojohdoksi tulee käyttää monilankaisia (alk. 25 mm 2 ) vahvavirtajohto<strong>ja</strong> kuparista (esim.<br />
NXX, N2XSY). Alumiinijohto ei sovellu vähäisen joustavuutensa vuoksi. Ahtaissa tiloissa, esim. kontissa, on<br />
käytettävä hienolankaisia vahvavirtajohto<strong>ja</strong> (esim. H07RN-F). Yksijohtimiset tehojohdot<br />
vaihtovirtajärjestelmässä on vedettävä kuvan 17.1a <strong>ja</strong> 17.1b mukaisesti. Generaattoriin tuleva johto on<br />
kiinnitettävä joko liitäntäkotelon korkeuden alapuolelle tai yläpuolelle <strong>ja</strong> riittävän etäälle generaattorin<br />
keskilin<strong>ja</strong>sta liian ahtaan säteen välttämiseksi liitäntäkoteloseinään tulokohdassa <strong>ja</strong> aggregaatin liikkeen<br />
sallimiseksi sen värähtelynvaimentimissa ilman, että johtoon siirtyy yletöntä mekaanista kuormitusta.<br />
Suo<strong>ja</strong>ksi ylikuormitusta <strong>ja</strong> oikosulkua vastaan on johdoissa käytettävä johdon suo<strong>ja</strong>kytkimiä standardin DIN<br />
VDE 0641 tai DIN EN 60898 mukaisesti <strong>ja</strong> moottoreihin tehokytkimiä standardin DIN EN 60947-2 / EIC 947-4<br />
mukaisesti. Perustana johtojen suunnittelulle on aina käytettävä voimassa olevaa standardia DIN VDE 0100.<br />
Johtojen vetäminen on tehtävä vastaaviin asennuskanaviin tai johtojen kannatusjärjestelmiin. Johdot on<br />
vedettävä niin, ettei johtovaippa pääse vahingoittumaan. Sitä on valvottava erityisesti, kun johtoa viedään<br />
johtojen kannatusjärjestelmään. Tämä tarkoittaa, että on varauduttava riittävällä reunasuo<strong>ja</strong>lla. Johdot on<br />
kiinnitettävä/ asetettava pidikkeeseen yleensä niin, että liitinten vetorasitus on poissuljettu (vedonpoisto).<br />
Johto<strong>ja</strong> vedettäessä on huomioitava toimenpiteet sähkömagneettisen yhteensopivuuden varmistamiseksi<br />
(katso luku 17.3).<br />
On käytettävä johtojen kierreliitoksia, joihin on integroitu vedonpoistin. Koon valinnan on tapahduttava<br />
johtojen ulkohalkaisijoiden mukaisesti.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 3 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.1a:<br />
Yksijohtiminen johto vaihtovirtajärjestelmässä, vierekkäin si<strong>ja</strong>iten johdon halkaisi<strong>ja</strong>n kokoisella välitilalla<br />
(vedetty ilmassa)<br />
Kuva 17.1b:<br />
Yksijohtiminen vaihtovirtajärjestelmä <strong>ja</strong> kolmikulmaveto (vedetty ilmassa)<br />
Johto<strong>ja</strong> valittaessa <strong>ja</strong> vedettäessä on huomioitava seuraavat kohdat:<br />
Mahdollisen mekaanisen tai sähköisen vaikutuksen välttäminen viereisten virtapiirien välillä.<br />
Johtojen lämmönluovutus tai johdon raaka-aineen kemialliset/ fysikaaliset vaikutukset<br />
viereisiin raaka-aineisiin kuten esim. <strong>rakenne</strong>- <strong>ja</strong> koristemateriaaleihin, eristysputkiin,<br />
kiinnitysvälineisiin.<br />
On myös huomattava virtalämmön vaikutus johdinten, liitosten <strong>ja</strong> liitäntöjen raaka-aineisiin.<br />
Vastaavien normien <strong>ja</strong> VDE-määräysten yhteenveto löytyy kohdasta<br />
Taulukko 17.1.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 4 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taulukko 17.1<br />
Ote huomioitavista normeista:<br />
Energialaitteistot<br />
DIN VDE 0100 Määräykset korkeintaan 1000 V:n<br />
vahvavirtalaitteistojen pystyttämiseen<br />
nimellisjännitteen omaavien<br />
DIN VDE 0100 osa 100 Yleiset vaatimukset, käyttöalue<br />
DIN VDE 0100 osa 410 Suo<strong>ja</strong>toimenpiteet; Suo<strong>ja</strong> vaarallisia runkovirto<strong>ja</strong> vastaan<br />
DIN VDE 0100 osa 430 Kaapeleiden <strong>ja</strong> johtojen suo<strong>ja</strong> ylivirtaa vastaan<br />
Lisälehti 1 osaan 430 Virtakuormitettavuuden suositellut arvot<br />
DIN VDE 0100 osa 482 Paloturvasuo<strong>ja</strong>toimien valinta<br />
DIN VDE 0100 osa 520/osa Sähköisen käyttövälinekaapelin, johtojen <strong>ja</strong> virtakiskojen pystyttäminen<br />
530<br />
Sähköisten käyttövälineiden – kytkentä- <strong>ja</strong> oh<strong>ja</strong>uslaitteiden pystyttäminen<br />
DIN VDE 0100 osa 559 Valaisimet <strong>ja</strong> valaistuslaitteistot<br />
DIN VDE 0100 osa 720 Palovaaralliset käyttöpaikat<br />
DIN VDE 0100 osa 726 - Nostolaitteet<br />
osa 738<br />
DIN VDE 0101 Yli 1 kV:n nimellisjännitteen omaavien vahvavirtalaitteistojen pystyttäminen<br />
DIN VDE 0105 Vahvavirtalaitteistojen käyttö<br />
DIN VDE 0107 Vahvavirtalaitteistot sairaaloissa <strong>ja</strong> lääkinnällisesti käytetyissä tiloissa<br />
DIN VDE 0108 osa 1 - osa<br />
100<br />
sairaaloiden ulkopuolella<br />
Pystytys <strong>ja</strong> käyttö vahvavirtalaitteistoille <strong>ja</strong> turva-<br />
sähkösyötölle rakenteellisissa laitteistoissa ihmiskokoontumille,<br />
kokoontumistiloille, liiketiloille <strong>ja</strong> näyttelytiloille,<br />
kerrostaloille, ravintoloille, suurille autotalleille <strong>ja</strong> työpaikoille<br />
DIN VDE 0165 Sähköisten laitteistojen pystyttäminen räjähdysvaarallisilla alueilla<br />
DIN VDE 0166 Sähköiset laitteistot <strong>ja</strong> niiden käyttölaitteet räjähdysainevaarallisilla alueilla<br />
DIN VDE 0170/0171 Sähköiset käyttölaitteet räjähdysvaarallisille alueille<br />
DIN VDE 0185 Ukkossuo<strong>ja</strong>laitteistot, rakennusten salamasuo<strong>ja</strong>ukset<br />
DIN VDE 0207 osa 1 - osa Eristys- <strong>ja</strong> vaippasekoitukset kaapelijohdoille <strong>ja</strong> eristetyille johdoille<br />
24<br />
DIN VDE 0245 osa 1 Johdot sähköisille <strong>ja</strong> elektronisille käyttölaitteille vahvavirtalaitteistoissa<br />
DIN VDE 0245 osa 101 - PVC-oh<strong>ja</strong>usjohdot<br />
osa 202<br />
DIN VDE 0250 osa 1 - osa Eristetyt vahvavirtajohdot<br />
819<br />
DIN VDE 0253 Eristetyt lämmitysjohdot<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 5 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Energiajohtimet<br />
DIN VDE 0262 Eristysjohto <strong>ja</strong> eristys verkotetusta polyetyleenistä <strong>ja</strong> vaippa termoplastisesta<br />
PVC:stä 0,6/1 kV:iin asti<br />
DIN VDE 0265 Johto, jossa muovieristys <strong>ja</strong> lyijyvaippa vahvavirtalaitteistoille<br />
DIN VDE 0267 Halogeeniton johto <strong>ja</strong> parannettu käyttäytyminen palon sattuessa;<br />
nimellisjännite 6 - 30 kV<br />
DIN VDE 0271 Vahvavirtajohto sekä eristys <strong>ja</strong> vaippa termoplastista PVC:tä <strong>ja</strong><br />
nimellisjännitteet kork. 3,6 / 6 (7,2) kV<br />
DIN VDE 0276 osa 603 Vahvavirtajohto sekä nimellisjännitteet 0,6 / 1 kV<br />
DIN VDE 0276 osa 604 Vahvavirtajohto <strong>ja</strong> nimellisjännitteet 0,6 / 1 kV <strong>ja</strong> paranneltu käyttäytyminen<br />
tulipalon sattuessa voimalaitoksille<br />
DIN VDE 0276 osa 604/605 Täydentävä tarkastusmenettely<br />
DIN VDE 0276 osa 620 Energian<strong>ja</strong>kojohto nimellisjännitteille 3,6 kV - 20,8/36 kV<br />
DIN VDE 0276 osa 1000 Virtakuormitettavuus, yleistä; muuntokertoimet<br />
DIN VDE 0276 osa 1001 Tarkastukset vedetyille johdoille 6/10 kV:lle - 18/30 kV:lle<br />
DIN VDE 0281 osa 1 - osa PVC-eristetty vahvavirtajohto<br />
404<br />
DIN VDE 0282 osa 1 - osa<br />
808<br />
Kumieristetyt vahvavirtajohdot: lämpöä kestävä kumi- <strong>ja</strong> silikonijohdinjohto,<br />
halogeeniton johdinjohto, hitsausjohto, kumieristetty hissin oh<strong>ja</strong>usjohto,<br />
kumiletkujohdot<br />
DIN VDE 0284 Mineraalieristetyt johdot kork. 750 V<br />
DIN VDE 0289 osa 1 - osa Käsitteet vahvavirtajohdolle <strong>ja</strong> eristetyille vahvavirtajohdoille<br />
101<br />
DIN VDE 0292 Lyhenne yhdenmukaistetuille kaapeleille <strong>ja</strong> johdoille vahvavirtalaitteistoissa<br />
DIN VDE 0293 Vahvavirtakaapeleiden <strong>ja</strong> eristettyjen vahvavirtajohtojen johdinmerkinnät 1000<br />
V:iin asti<br />
DIN VDE 0295 Johtimet vahvavirtalaitteistojen kaapeleille <strong>ja</strong> eristetyille johdoille<br />
DIN VDE 0298 osa 1 - osa<br />
300<br />
Kaapeleiden <strong>ja</strong> eristettyjen johtojen käyttö vahvavirtalaitteistoille, suositellut<br />
virtakuormitettavuudet<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 6 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Tarkastus, mittaus<br />
DIN VDE 0472 osa 1 - osa<br />
818<br />
DIN VDE 0473 osaan 811<br />
asti<br />
DIN VDE 0482 osaan 268<br />
asti<br />
Kaapeleiden <strong>ja</strong> eristettyjen johtojen tarkastaminen<br />
Yl. tarkastusmenetelmä kaapeleiden <strong>ja</strong> johtojen eristys- <strong>ja</strong> vaipparaaka-aineille<br />
Savutiheyden mittaus kaapeleilla <strong>ja</strong> johdoilla<br />
Etäilmoitus-, kytkentä- <strong>ja</strong> asennuskaapelit<br />
DIN VDE 0811 Lattajohdot pyöreillä johtimilla, rasterimitta 1,27 mm<br />
DIN VDE 0812 Kytkentälangat <strong>ja</strong> kytkentälitsit PVC-eristysholkeilla<br />
DIN VDE 0839 Sähkömagneettinen yhteensopivuus<br />
DIN VDE 0881 Kytkentälangat <strong>ja</strong> kytkentälitsit laajennetulla lämpötila-alueella<br />
DIN VDE 0891 osa 1 - osa Erityiset määräykset <strong>ja</strong> direktiivit kaapeleille <strong>ja</strong> eristetyille johdoille<br />
10<br />
DIN VDE 0899 osa 1 - osa<br />
5<br />
Erityiset määräykset optisille aaltoputkille, yksittäisjohtimille, sisä- <strong>ja</strong><br />
ulkokaapeleille<br />
17.1 Turvavaatimukset kaapelien <strong>ja</strong> johtojen turvallisuuden kannalta asianmukaiseen käyttöön<br />
17.1.1 Perustavat vaatimukset<br />
Määräystenmukaisessa käytössä kaapelit <strong>ja</strong> johdot katsotaan turvallisiksi, niistä ei aiheudu mitään<br />
hyväksymätöntä vaaraa hengelle tai omaisuudelle. Sikäli mikäli muuta ei ole määrätty, eristettyjä kaapeleita<br />
<strong>ja</strong> johto<strong>ja</strong> saa käyttää ainoastaan sähköisen energian edelleen johtamiseen <strong>ja</strong> <strong>ja</strong>keluun.<br />
17.1.2 Yleiset vaatimukset<br />
Johdot on vedettävä niin, että ne riittävät esiintyvillä jännitteille <strong>ja</strong> virroille, joita esiintyy käyttölaitteessa,<br />
laitteistossa tai niiden osissa, joissa niitä käytetään, kaikkiin odotettavissa oleviin käyttötiloihin, johdot on<br />
suunniteltava, asennettava, suo<strong>ja</strong>ttava, käytettävä <strong>ja</strong> kunnossapidettävä niin, että vaarat vältetään<br />
mahdollisimman pitkälti.<br />
17.1.3 Kuormitettavuus häiriöttömässä käytössä<br />
Johdon halkaisi<strong>ja</strong> on valittava niin, että ilmoitettu kuormitus ei missään kohdassa tai missään vaiheessa<br />
lämmitä johdinta sallitun käyttölämpötilan yläpuolelle. Kaapelin tai johdon lämpeneminen tai kuormitettavuus<br />
riippuu rakenteesta, raaka-aineiden ominaisuuksista <strong>ja</strong> käyttöolosuhteista.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 7 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Lisälämpeneminen muiden kaapeleiden tai johtojen kasaantumisesta lämmityskanavien, auringonsäteilyn<br />
jne. vuoksi on huomioitava tai estettävä. Jos käytetään suojuksia, on huomioitava häiriötön ilmankierto.<br />
17.1.4 Käyttötila<br />
Käyttötapa kuvaa virran a<strong>ja</strong>llista kulkua. Kestokäyttö on käyttö tasaisella virralla, jonka kesto riittää vähintään<br />
saavuttamaan käyttölaitteen termisen inertiatilan, mutta mikä ei kuitenkaan ole a<strong>ja</strong>llisesti ra<strong>ja</strong>ttu. Kaapelien <strong>ja</strong><br />
johtojen kuormitettavuuden suureiden poh<strong>ja</strong>lla on kestokäyttö, jolloin johtimen sallittu käyttölämpötila<br />
saavutetaan.<br />
17.1.5 Ympäristöolosuhteet<br />
Ympäristöolosuhteita kuvaavat muun muassa ympäristölämpötila, hukkalämpö <strong>ja</strong> lämpösäteily.<br />
Ympäristölämpötila on ympäröivän ilman lämpötila, kun tarkkailtu kaapeli tai johto ei ole kuormitettu.<br />
Viitteenä toimii tällöin lämpötila + 30 °C.<br />
Kaapelien <strong>ja</strong> johtojen käyttöolosuhteet muuttuvat tarvittaessa sekä hukkalämmössä esimerkiksi suljetuissa<br />
tiloissa, kaapelivälipohjissa tms., kuten myös lämpösäteilyssä esim. auringon vaikutuksesta.<br />
17.1.6 Ehdot <strong>ja</strong> vaatimukset kiinteässä vedossa<br />
Kiinteästi vedettäville johdoille asetettu<strong>ja</strong> vaatimuksia ovat mm.:<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa vetää kosketuksiin kuumien pintojen kanssa tai niiden välittömään<br />
läheisyyteen, paitsi jos ne soveltuvat siihen.<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa vetää suoraan maahan.<br />
Johdot on kiinnitettävä sopivalla tavalla. Kiinnitysvälejä valittaessa on johdon paino otettava<br />
huomioon.<br />
Johtoa ei saa vahingoittaa kulloinkin käytetyllä mekaanisella kiinnitysvälineellä.<br />
Johdot, joita on jo käytetty pidemmän aikaa, voivat vahingoittua vetämistä muutettaessa.<br />
Tämä johtuu eristeholkkiin <strong>ja</strong> vaippaan käytettyjen raaka-aineiden fysikaalisten<br />
ominaisuuksien luonnollisesta vanhenemisvaikutuksesta. Korkeammat lämpötilat kiihdyttävä<br />
tätä tapahtumaa.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 8 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
17.1.7 Joustaville johdoille asetetut vaatimukset<br />
Liitäntäjohdon pituus on valittava niin, että oikosulku-suo<strong>ja</strong>laitteiden laukeaminen on<br />
varmistettu.<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa altistaa ylettömille rasituksille vedon, paineen, hankauksen, kiertymisen tai<br />
taittumisen vuoksi.<br />
Vedonpoista<strong>ja</strong>t tai liitäntävälineet eivät saa vahingoittaa niitä.<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa vetää suojusten tai muiden käyttölaitteiden alle. On olemassa vaara, että<br />
kaapelit lämpenevät liian voimakkaasti <strong>ja</strong> vahingoittuvat mekaanisesti<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa vetää kosketuksiin kuumien pintojen kanssa tai niiden välittömään<br />
läheisyyteen.<br />
17.2 Ra<strong>ja</strong>ehdot kaapelien <strong>ja</strong> johtojen turvallisuuden kannalta asianmukaiseen käyttöön<br />
17.2.1 Käyttöolosuhteet<br />
Johdot on valittava niin, että ne soveltuvat käyttöolosuhteisiin <strong>ja</strong> kuhunkin laitteen suo<strong>ja</strong>luokitukseen.<br />
Käyttöolosuhteisiin lasketaan mm.:<br />
Jännite<br />
Sähkövirta<br />
Suo<strong>ja</strong>toimet<br />
Johtojen kasautuminen<br />
Vetämisen tyyppi<br />
Päästävyys<br />
Johdot on valittava niin, että ne sopivat kaikkiin mahdollisesti esiintyviin ulkoisiin vaikutuksiin.<br />
Ulkoisiin vaikutuksiin kuuluvat mm.:<br />
Ympäristön lämpötila<br />
Sade<br />
Vesihöyry tai veden kertyminen<br />
Syövyttävien, likaavien tai muiden kemiallisten ainesten läsnäolo<br />
Mekaaniset kuormitukset (esim. metallirakenteiden terävät reunat)<br />
Eläimet (esim. jyrsijät)<br />
Kasvit (esim. homesienet)<br />
Säteily (esim. auringonvalo)<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 9 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Huomautus: Tässä yhteydessä tulisi ottaa huomioon, että värillä on suuri merkitys, <strong>ja</strong> että väri "musta"<br />
tarjoaa paremman suo<strong>ja</strong>n auringonsäteilyä vastaan (suuri UV-säteilyn kestävyys) muihin väreihin verrattuna.<br />
17.2.2 Jännite<br />
Johdon nimellisjännite on se jännite, jolle johto on suunniteltu, <strong>ja</strong> se on tarkoitettu sähköisten tarkastusten<br />
määrittelyyn. Nimellisjännite ilmoitetaan kahdella arvolla Uo/U voltteina, tällöin on: Uo jännitteen<br />
tehokkuusarvo ulkojohtimen <strong>ja</strong> maaton (johdon metallinen päällyste tai ympäröivä aine) välillä. U jännitteen<br />
tehokkuusarvo monijohtimisen johdon tai yksijohtimisten johtojen järjestelmän kahden ulkojohtimen välillä.<br />
Vaihtojännitejärjestelmässä on johdon nimellisjännitteen vastattava vähintään järjestelmän arvo<strong>ja</strong> Uo <strong>ja</strong> U.<br />
Huomautus: Järjestelmän käyttöjännite saa ylittää johdon nimellisjännitteen pysyvästi 10 %.<br />
17.2.3 Virtakuormitettavuus<br />
Jokaisen johdon nimellishalkaisi<strong>ja</strong> on valittava niin, että sen virtakuormitettavuus ei ole normaaliolosuhteissa<br />
johdinten läpi virtaavaa maksimaalista kestovirtaa pienempi. Ra<strong>ja</strong>-lämpötilo<strong>ja</strong>, joihin virtakuormitettavuus<br />
viittaa, ei saa ylittää kunkin johtotyypin eristysholkille <strong>ja</strong> vaipalle. Määriteltyihin olosuhteisiin kuuluu myös<br />
käytetyn johdon vetotapa. Tähän tulisi kiinnittää huomiota sallittu<strong>ja</strong> kuormitusvirto<strong>ja</strong> määriteltäessä.<br />
Huomioon otettavia olosuhteita ovat mm.:<br />
Ympäristön lämpötila<br />
Johtojen kasautuminen<br />
Ylivirtasuo<strong>ja</strong>n laatu<br />
Lämpöä eristävä eristys<br />
Rullalle, kelalle rullatut johdot (on vältettävä)<br />
Virran taajuus (50 Hz:stä poiketen)<br />
Yliaaltojen vaikutukset.<br />
Johdon halkaisi<strong>ja</strong>a ei saa valita vain tarvittavan virtakuormitettavuuden mukaisesti (DIN VDE 0298-4).<br />
Enemmänkin on huomioitava myös vaatimukset suo<strong>ja</strong>ksi vaarallisia runkovirtauksia, ylikuormitus- <strong>ja</strong><br />
oikosulkuvirtauksia <strong>ja</strong> jännitteenlaskua vastaan. Jos johto<strong>ja</strong> käytetään pidempään annettu<strong>ja</strong> arvo<strong>ja</strong><br />
korkeammilla lämpötiloilla, ne voivat vaurioitua vakavasti, mikä voi johtaa ennenaikaiseen vikaan tai<br />
huomattavaan ominaisuuksien heikkenemiseen.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 10 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
17.2.4 Termiset vaikutukset<br />
Johdot on valittava, vedettävä <strong>ja</strong> asennettava niin, että odotettavissa olevaa virran lämpöantoa ei estetä <strong>ja</strong><br />
viereisille raaka-aineille ei synny tulipalovaaro<strong>ja</strong>. Valmista<strong>ja</strong> ilmoittaa yksittäisten johtojen <strong>rakenne</strong>tyyppien<br />
ra<strong>ja</strong>lämpötilat. Ilmoitettu<strong>ja</strong> arvo<strong>ja</strong> ei saa missään tapauksessa ylittää sisemmän virtalämmön <strong>ja</strong><br />
ympäristöolosuhteiden yhteisvaikutuksella. Tyypillinen lämpötila-alue vakiojohdolle kiinteästi vedettäessä on<br />
-40 °C - +80 °C. Mikäli esiintyy korkeampia lämpötilo<strong>ja</strong>, on käytettävä lämpöä kestävämpiä kaapeleita.<br />
17.2.5 Mekaaniset vaikutukset<br />
Johtojen mekaanisen vahingoittumisen vaaro<strong>ja</strong> arvioitaessa on huomioitava kaikki mahdollisesti esiintyvät<br />
mekaaniset kuormitukset:<br />
17.2.5.1 Vetokuormitus<br />
Kaapelille ilmoitettu<strong>ja</strong> vetokuormitusta koskevia arvo<strong>ja</strong> ei saa ylittää. Tyypillisiä arvo<strong>ja</strong> tälle ovat 50 N/mm²<br />
asennettaessa johto<strong>ja</strong> kiinteää vetämistä varten <strong>ja</strong> 15 N/mm² joustaville johdoille. Niissä tapauksissa, joissa<br />
yllä mainitut arvot ylitetään, suositellaan erillisen vedonpoistoelementin tai vastaavan käyttöä.<br />
Tämänkaltaisen vedonpoistoelementin liitäntä johtoon tulee suorittaa niin, ettei johtoa vaurioiteta.<br />
17.2.5.2 Taivutuskuormitus<br />
Johdon sisempi taivutussäde on valittava niin, että johtojen vauriot vältetään. Oh<strong>ja</strong>usjohtojen erilaisten<br />
johto<strong>rakenne</strong>tyyppien sisäiset taivutussäteet ovat n. 10 x johdon halkaisi<strong>ja</strong> (kaapelityypistä <strong>ja</strong> valmista<strong>ja</strong>sta<br />
riippuen) <strong>ja</strong> tehojohdolle n. 15 x johdon halkaisi<strong>ja</strong>. Min.taivutussäde on kulloinkin tarkastettava käytetyille<br />
johdoille/kaapeleille.<br />
Eristystä poistettaessa on varmistettava, ettei johdinta vaurioiteta, koska muutoin taivutusominaisuus<br />
heikkenee vakavasti.<br />
Ilmoitetut taivutussäteet koskevat ympäristölämpötilo<strong>ja</strong> 20 °C (± 10 K). Muissa ympäristölämpötiloissa on<br />
noudatettava valmista<strong>ja</strong>n tieto<strong>ja</strong>.<br />
Taivutuksia ulkoisten tai sisäisten kiinnityskohtien välittömässä läheisyydessä on vältettävä.<br />
17.2.5.3 Painekuormitus<br />
Johto<strong>ja</strong> ei saa kuormittaa paineella niin voimakkaasti, että ne vaurioituvat.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 11 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
17.2.5.4 Vääntökuormitus<br />
Joustavia johto<strong>ja</strong> ei ole yleisesti tarkoitettu vääntökuormitukselle. Niissä tapauksissa, joissa tällaisia<br />
vääntökuormituksia ei voida välttää, asia on selvitettävä yksittäistapauksissa kaapelivalmista<strong>ja</strong>n kanssa.<br />
17.2.6 Tilatyypit<br />
Sähköiset toimitilat ovat tilo<strong>ja</strong> tai paikko<strong>ja</strong>, jotka on tarkoitettu pääasiassa sähköisten laitteistojen käyttöön <strong>ja</strong><br />
joihin saavat astua yleensä vain opastetut henkilöt, esim. kytkentätilat.<br />
Suljetut sähköiset toimitilat ovat tilo<strong>ja</strong> tai paikko<strong>ja</strong>, jotka on tarkoitettu ainoastaan sähköisten laitteistojen<br />
käyttöön <strong>ja</strong> jotka on lukittu. Pääsy on sallittu vain opastetuille henkilöille, esim. suljetut kytkentä- <strong>ja</strong><br />
<strong>ja</strong>kelulaitteistot.<br />
Kuivat tilat ovat tilo<strong>ja</strong> tai paikko<strong>ja</strong>, joissa ei yleensä esiinny tiivistevettä tai joissa ilmassa ei ole kosteutta.<br />
Kosteat <strong>ja</strong> märät tilat ovat tilo<strong>ja</strong> tai paikko<strong>ja</strong>, joissa käyttövälineen turvallisuuteen vaikuttaa kosteus,<br />
tiivistevesi, kemialliset tai vastaavat vaikutukset.<br />
Yleisiä huomautuksia:<br />
Tilat voidaan kohdistaa yhteen edellä mainituista tilatyypeistä usein vain tuntemalla paikalliset <strong>ja</strong> käytön<br />
aikaiset olosuhteet tarkasti. Jos esim. tilassa esiintyy suurta kosteutta vain tietyssä paikassa, mutta tila on<br />
säännöllisen tuuletuksen ansiosta kuiva, koko tilaa ei tarvitse luokitella kosteaksi tilaksi.<br />
Koska BHKW-laitteistoissa öljy- <strong>ja</strong> vesivuoto<strong>ja</strong> ei voida sulkea pois, on käytettävä öljyä kestäviä <strong>ja</strong><br />
kemiallisesti kestäviä kaapeleita.<br />
17.2.7 Käyttötavat <strong>ja</strong> kuormitukset<br />
Johdot <strong>ja</strong>etaan seuraaviin käyttötapoihin:<br />
Johdot käytettäväksi sisätiloissa esim. BHKW-tila<br />
Johdot käytettäväksi ulkona esim. pöytäjäähdyttimen tulojohto<br />
17.2.8 Kuormituksien <strong>ja</strong>ko<br />
Käsite "kuormitus" kuvaa johdon käytettävyyttä tietyillä alueilla, tietyllä käyttölaitteella tai tietyssä<br />
käyttölaitteessa <strong>ja</strong> tietyissä ulkoisten vaikutusten yhdistelmissä, joita näillä alueilla esiintyy.<br />
Johdot <strong>ja</strong>etaan kuormitusten mukaisesti neljään kategoriaan:<br />
Erittäin kevyt kuormitus esim. tietokoneet<br />
Kevyt kuormitus esim. ilmastotekniikka, tietojenkäsittely<br />
Normaali kuormitus esim. koneenrakennus, BHKW, laitteistorakennus<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 12 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Raskas kuormitus esim. kaivostyö<br />
17.2.8.1 Käyttö sisätiloissa<br />
Johto on asennettu tai suljettu laitteeseen, joka si<strong>ja</strong>itsee pysyvästi rakennuksessa, eli "tarkoitetussa<br />
ympäristössä". Rakennusta voidaan käyttää liike-, asumis- tai teollisissa tarkoituksissa.<br />
17.2.8.2 Jatkuva käyttö ulkona<br />
Johto on suunniteltu erilaisille kuormituksille, joita voi esiintyä ulkona, "tarkoitetussa ympäristössä", (mukaan<br />
lukien sää).<br />
17.3 Toimenpiteet EMC:n varmistamiseksi<br />
Johtojen vetämisellä on huomattava osuus laitteiston sähkömagneettisessa yhteensopivuudessa. Johdot on<br />
luokiteltava neljään ryhmään:<br />
- Ryhmä I: Erittäin häiriöherkkä (analogiset signaalit, mittausjohdot)<br />
- Ryhmä II: Häiriöherkkä (digitaaliset signaalit, anturijohto, 24 VDC- kytkentäsignaalit)<br />
- Ryhmä III: Häiriölähde (oh<strong>ja</strong>uskaapeli ind.kuormituksille, kytkemättömät tehokaapelit)<br />
- Ryhmä IV: Voimakas häiriölähde (taajuusmuunninten lähtökaapelit,<br />
kytketyt tehokaapelit)<br />
Johto<strong>ja</strong> vedettäessä on risteämistä vältettävä mahdollisuuksien mukaan. Jos risteämistä ei voida välttää, on<br />
eri ryhmien johdot risteytettävä suorakulmassa.<br />
17.3.1 EMC-ohjeet taajuusmuuntimia käytettäessä<br />
Aina EMC-vaatimuksesta (ympäristöluokka 1 tai 2) <strong>ja</strong> taajuusmuuntimen tyypistä riippuen tarvitaan EMCsuodattimia.<br />
Käyttöohjeen johdotus- <strong>ja</strong> EMC-ohjeita on joka tapauksessa noudatettava.<br />
17.3.2 Kaapelikanavat<br />
Metalliset kaapelikanavat suljetaan maaverkkoon <strong>ja</strong> yhdistetään keskeytymättömästi<br />
Magneettikentän vähentäminen johtoaltaiden etäisyydellä (kuva 17.1)<br />
Johtojen vetäminen erilaisiin kaapelikanaviin<br />
Johtojen erottaminen metallisella erotussillalla<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 13 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.2<br />
Suositeltava vähimmäisetäisyys kaapelialtaiden välissä on 0,15 m. Altaiden tulee olla sähköisesti liitettynä<br />
pystytukiin. Signaalinsiirtojohtojen kaapelikanava tulee peittää.<br />
Generaattorin tehojohdot on yleensä vedettävä erikseen.<br />
17.3.3 Kaapelikierreliitokset<br />
Erityisissä EMC-vaatimuksissa on käytettävä EMC-yhteensopivia kaapelikierreliitoksia suo<strong>ja</strong>tuille kaapeleille.<br />
Yleisesti tulisi käyttää kromattu<strong>ja</strong> messinkikierreliitoksia.<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 14 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
17.4 Esimerkkejä kaapelien vetämiseen<br />
Kuva 17.3<br />
esittää käynnistinkaapelin vetämisen. Kaapelit on vedetty symmetrisesti <strong>ja</strong> kiinnitetty kaapelinpinteillä. Näin<br />
hankautumisesta aiheutuvat vauriot on suljettu pois.<br />
oikein<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 15 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.4<br />
Esittää virheellisesti asennetun käynnistinkaapelin.<br />
Hankausvaara! Oikosulkuvaara mahdollista!!<br />
väärin<br />
Kuva 17.5<br />
esittää lämpötila-anturien <strong>ja</strong> tuuletinmoottorin johdotuksen.<br />
Syöttöjohdot on johdettu laitteisiin asti asennusjärjestelmään. Kaapelit tulee mahdollisuuksien mukaan viedä<br />
sisään alhaalta. Kaapelin sisäänviennin oikea tiivistäminen on varmistettava.<br />
oikein<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 16 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.6<br />
esittää virheellisen johdotuksen. Moottorissa olevia johto<strong>ja</strong> ei saa pistokkeen lisäkuormituksen <strong>ja</strong> EMCongelmien<br />
vuoksi kelata kelalle.<br />
Hankausvaara! EMC-ongelmat!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 17 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.7<br />
esittää moottorijohdotuksen pystysuoran johtolähdön kaapelialtaaseen katon korkeudella. Kaapelialtaan<br />
läpivientiin on kiinnitetty tarpeellinen reunasuo<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> johdot on kiinnitetty kaapelinpinteillä (älä käytä<br />
nippusidettä)<br />
Väärin vedetty <strong>ja</strong> siten negatiivinen esimerkki on kaasunsekoittimen säätöventtiilin tulojohto. Johtoa ei saa<br />
kiinnittää suoraan putkistoon (hankautumisen vaara) eikä kelata rullalle (häiriöt, mek.kulutus).<br />
oikein<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 18 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.8<br />
Tässä kuvassa näkyy kaapeli, joka on vedetty irtonaisena <strong>ja</strong> välittömästi moottorin <strong>ja</strong> generaattorin päälle.<br />
Siitä aiheutuu johtovaurioita <strong>ja</strong> EMC-ongelmia.<br />
Hankausvaara! Oikosulkuvaara! EMC-ongelmat!<br />
väärin<br />
Kuva 17.9<br />
esittää jäähdytysvesijohdon potentiaalintasauksen kumikompensaattorilla. Johto on liian pitkä <strong>ja</strong> lepää<br />
poistokaasujohdon eristeellä.<br />
Hankausvaara! Virheellinen lämpeneminen!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 19 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.10<br />
Suojuksen eristettä on poistettu liikaa eikä suojusta ole asetettu erikseen liittimeen. Johtimet on asetettu<br />
pitkinä silmukoina liittimiin. Näin on olemassa EMC-ongelmien <strong>ja</strong> oikosulkujen vaara.<br />
EMC-ongelmat! Oikosulkuvaara!<br />
väärin<br />
Kuva 17.11<br />
Seuraavassa kuvassa suo<strong>ja</strong>us on liian pitkä eikä sitä ole eristetty. Ulkoisesti vedetyistä mustista johdoista<br />
puuttuvat johdinten pääteholkit.<br />
Oikosulkuvaara!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 20 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.12<br />
esittää TEM-johtojen vetämisen aggregaattiin. Tämä on toteutettu moottoriin asti kaapelialtaalla. Tehojohdot<br />
on kiinnitetty 90°:n kaaren jälkeen hankauksen estämiseksi <strong>ja</strong> vastaavan vedonpoiston aikaansaamiseksi.<br />
Tehojohtojen 90°:n kaari poistaa värähtelyt <strong>ja</strong> näin ne eivät kuormita kaapeliliitosten kaapelikierreliitoksia.<br />
oikein<br />
Kuva 17.13<br />
näyttää kaapeleiden oikean vetämisen pinteillä <strong>ja</strong> kaapelikanavilla.<br />
oikein<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 21 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.14<br />
näyttää kaapeleiden oikean vetämisen pinteillä <strong>ja</strong> kaapelikanavilla.<br />
oikein<br />
Kuva 17.15<br />
esittää TEM-kaapin, joka seisoo suoraan generaattorin poistoilman edessä. Se lämmittää TEM-kaappia<br />
liikaa. Seurauksena on liian korkea kaapin sisälämpötila <strong>ja</strong> siitä aiheutuvat ongelmat.<br />
Lämpötilaongelmat!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 22 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.16<br />
Ilmarako<strong>ja</strong> ei saa sulkea tai peittää.<br />
Lämpöpatoutuma!<br />
väärin<br />
Kuva 17.17<br />
Tehojohdot on johdettava generaattoriin asianmukaisesti<br />
Hengen-, oikosulku- <strong>ja</strong> tulipalovaara!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 23 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 17.18<br />
Kaapelitulossa on suojus, jotta esineet eivät pääse putoamaan aukkoon <strong>ja</strong> aiheuttamaan mahdollista<br />
oikosulkua.<br />
oikein<br />
Kuva 17.19<br />
Tehokaapeleita ei saa johtaa oh<strong>ja</strong>uskaappien <strong>ja</strong> TEM-kaapin läpi.<br />
EMC-ongelmat!<br />
väärin<br />
Kapitel_17 - Johdotus.docx Sivu 24 / 24 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 18<br />
Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
18. Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen .................................................................................. 3<br />
18.1 Alkuhuomautukset ......................................................................................................................... 3<br />
18.2 Kuormaaminen nosturilla .............................................................................................................. 3<br />
18.2.1 Kuormankiinnitysvälineet/ nostovälineet ....................................................................................... 4<br />
18.2.2 Kuormankiinnitysvälineiden/ nostovälineiden huolto .................................................................... 5<br />
18.2.3 Kuormankiinnitysvälineiden/ nostovälineiden käyttörajoitukset .................................................... 5<br />
18.3 Kuljettaminen ajoneuvoihin tai laivoihin ........................................................................................ 5<br />
18.4 Kuorman siirto <strong>ja</strong> purkaminen ....................................................................................................... 5<br />
18.5 Aggregaattien <strong>ja</strong> laitteistokomponenttien varastointi .................................................................... 6<br />
18.6 Kiinnitys <strong>ja</strong> pystytys perustalle ...................................................................................................... 7<br />
18.6.1 Kiinnityksen esivalmistelut ............................................................................................................ 7<br />
18.6.2 Aggregaatin vetäminen perustalle ................................................................................................ 8<br />
18.6.3 Aggregaatin laskeminen perustalle ............................................................................................... 8<br />
18.7 Konttien kuljettaminen <strong>ja</strong> pystytys ............................................................................................... 11<br />
18.7.1 Kontin nostaminen ...................................................................................................................... 13<br />
18.7.2 Konttien kuljettaminen ................................................................................................................. 15<br />
18.7.3 Konttien pystytys ......................................................................................................................... 16<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 2 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
18. Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen<br />
18.1 Alkuhuomautukset<br />
Aggregaatin kuljetus valmista<strong>ja</strong>n tehtaalta määräpaikkaan voidaan <strong>ja</strong>kaa seuraaviin vaiheisiin:<br />
Aggregaatin kuormaaminen kuorma-autoon, jossa on kiinteästi asennettu nosturi tai<br />
mobiilinosturi<br />
Kuljetus kuorma-autolla määräpaikkaan tai satamaan laivausta varten<br />
Tavaran siirto satamassa tai ajoneuvon vaihtuessa<br />
Purkaminen kuormasta määräpaikassa mobiilinosturilla tai kiinteästi asennetulla nosturilla<br />
Kiinnitys <strong>ja</strong> pystytys perustalle<br />
18.2 Kuormaaminen nosturilla<br />
Aggregaattien kuormaaminen tehtaalla tapahtuu joko hallinosturilla tai mobiilinosturilla. Aggregaatit on joko<br />
varustettu perusrungon sivuun kiinnitetyillä kuormankiinnityskohdilla (pollareilla) tai poikkeustapauksissa<br />
myös kahdella perusrungon alapuolelle kiinnitetyillä kaksois-T-palkeilla, jotka on varustettu sakkeleilla<br />
nostolaitteen (köysi tai ketju) kiinnitystä varten. Kuormankiinnitysvälineiden si<strong>ja</strong>inti järjestetään symmetrisesti<br />
aggregaatin painopisteen mukaan niin, että neljää yhtä pitkää köyttä tai ketjua käyttämällä aggregaatti leijuu<br />
vakaassa vaaka-asennossa.<br />
Köysien tai ketjujen toinen pää on kiinnitettävä koukulla joko nosturin koukkuun tai poikkipalkkiin.<br />
Toiset päät kiinnitetään kuormankiinnityskohtiin. Kiinnityksen on oltava varma myös odottamattomissa<br />
voimavaikutuksissa.<br />
Tästä syystä köydet tai ketjut saa kiinnittää kuljetuspidikkeisiin ainoastaan liitoskengillä (nostoliittimillä) tai<br />
tekstiilisilmukoilla.<br />
Köydet tai ketjut on johdettava niin, että ne ovat kiinni ainoastaan kuormankiinnityskohdissa. Näin estetään<br />
esim. aggregaattikomponenttien vauriot vinoon kulkevien köysien tai ketjujen aiheuttamana. Tähän<br />
käytetään vastaavia poikkipalkke<strong>ja</strong>, katso kuva 18.1. Jos sopivia poikkipalkke<strong>ja</strong> ei ole, köysiin tai ketjuihin on<br />
kiinnitettävä levityslaitteet.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 3 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 18.1 Aggregaatin nostaminen<br />
18.2.1 Kuormankiinnitysvälineet/ nostovälineet<br />
Kuormankiinnitysvälineet, nostolaitteet <strong>ja</strong> kiinnitysvälineet, joita käytetään raskaiden kuormien nostamiseen<br />
<strong>ja</strong> kuljetukseen, ovat sekä valmistuksessa että käytössä lakisääteisten määräysten mukaisen valvonnan <strong>ja</strong><br />
tarkastuksen alaisia. EU:ssa ovat tässä voimassa käyttöturvallisuusasetuksen (Saksassa BetrSichV)<br />
mukaiset määräykset sekä ammattiyhdistysten määräykset <strong>ja</strong> säännöt (Saksassa BGR <strong>ja</strong> BGV).<br />
Seuraavassa on lueteltu muutamia tärkeimpiä kohtia.<br />
Nostoon <strong>ja</strong> kuljetukseen tarkoitettu<strong>ja</strong> laitteita saavat käyttää ainoastaan koulutetut henkilöt.<br />
Laitteiden sallittua kuormitusta ei saa ylittää.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 4 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Ennen jokaista laitteiden käyttöä on asianmukainen kunto tarkastettava, eli niissä ei saa näkyä minkäänlaisia<br />
vaurioita, jotka heikentävät niiden turvallisuutta <strong>ja</strong> toimintaa (esim. murtumat, urat, repeämät, viillot, kulumat,<br />
epämuodostumat, lämpö- tai kylmävaikutuksen aiheuttamat vahingot, jne.).<br />
Laitteita ei saa ylikuormittaa iskuilla.<br />
Köysissä <strong>ja</strong> ketjuissa ei saa olla solmu<strong>ja</strong> tai kierteitä.<br />
Köysiä <strong>ja</strong> ketju<strong>ja</strong> ei saa viedä terävien reunojen yli ilman vastaavia suojuksia, on aina käytettävä<br />
reunasuojusta.<br />
Laitteiden epäsymmetristä kuormitusta on vältettävä.<br />
Köysien <strong>ja</strong> ketjujen lyhentäminen on suoritettava asianmukaisesti.<br />
18.2.2 Kuormankiinnitysvälineiden/ nostovälineiden huolto<br />
Kuormankiinnitysvälineet <strong>ja</strong> nostolaitteet on tarkastettava vastuullisen asiantunti<strong>ja</strong>n toimesta määritellyin<br />
aikavälein (vähintään vuosittain) ulkoisten vikojen, epämuodostumien, kulumien <strong>ja</strong> korroosion, repeämien <strong>ja</strong><br />
murtumien varalta <strong>ja</strong> poistettava käytöstä, jos havaitaan luvattomia puutteita. Huollossa ei saa suorittaa<br />
minkäänlaisia muutoksia, jotka vaikuttavat heikentävästi kuormankiinnitysvälineen toimintaan <strong>ja</strong> kantokykyyn.<br />
18.2.3 Kuormankiinnitysvälineiden/ nostovälineiden käyttörajoitukset<br />
Korkeissa tai alhaisissa lämpötiloissa on kuormankiinnitysvälineen kantokykyä vähennettävä vastaavasti.<br />
18.3 Kuljettaminen ajoneuvoihin tai laivoihin<br />
Kuljetettaessa ajoneuvoihin tai laivoihin on perusrungon poh<strong>ja</strong>n <strong>ja</strong> kuormalavan väliin asetettava soveltuva<br />
välikerros. Tässä voidaan käyttää mielellään tavanomaisia liukuestematto<strong>ja</strong>, kovakumisia tai puisia palikoita.<br />
Kiinnitysvöiden, kiinnitysketjujen, kielekkeiden <strong>ja</strong> puupaalitusten kiinnityksellä on aggregaatti varmistettava<br />
liukumista <strong>ja</strong> kaatumista vastaan.<br />
18.4 Kuorman siirto <strong>ja</strong> purkaminen<br />
Aggregaattien siirtäminen <strong>ja</strong> purkaminen tapahtuu yleensä mobiilinostureilla. Nostolaitteen valinnan <strong>ja</strong><br />
noudatettavien ohjeiden <strong>ja</strong> määräysten suhteen ovat voimassa samat säännöt kuin aggregaattien<br />
kuormauksessa kohdassa 18.2 on kuvattu.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 5 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
18.5 Aggregaattien <strong>ja</strong> laitteistokomponenttien varastointi<br />
Aina projektin kulusta riippuen voi olla, että aggregaatte<strong>ja</strong>, kytkentälaitteisto<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> laitteistokomponentte<strong>ja</strong> on<br />
varastoitava niiden asennukseen asti. Varastoinnissa on otettava huomioon seuraavat kohdat:<br />
Varastoinnin on tapahduttava kuivassa, hyvin tuuletetussa tilassa<br />
Tila on lämmitettävä, jos saattaa esiintyä vuorokaudena<strong>ja</strong>sta tai vuodena<strong>ja</strong>sta johtuvia<br />
lämpötilanvaihteluita <strong>ja</strong> kastepisteen alitusta<br />
Varastointi tulisi suorittaa suo<strong>ja</strong>ssa pakkaselta<br />
Yksittäisten komponenttien teknisissä tietolehtisissä ilmoitetaan varastointilämpötilo<strong>ja</strong>, jotka riippuvat<br />
komponentteihin asennetuista materiaaleista. Erityisesti elastomeeritiivisteet hapertuvat pakkasen<br />
vaikutuksesta <strong>ja</strong> saattavat tuhoutua helposti.<br />
Puolijohdinelektroniikkaa sisältäville kytkentäkaapeille ilmoitetaan varastointilämpötilat alueella -10 ... +50<br />
°C.<br />
Erityisesti itse kuljetusmatkalla että myös satamissa tai huolintaliikkeissä tapahtuvassa välivarastoinnissa ei<br />
yllä mainittu<strong>ja</strong> olosuhteita voida aina noudattaa. Mahdollisesti pakkasen tai kosteusvaikutuksen aiheuttamat<br />
vahingot eivät kuulu takuun piiriin.<br />
Diesel- <strong>ja</strong> kaasumoottorit säilötään 12 kuukaudeksi, pyynnöstä voidaan myös suorittaa 24 kuukauden<br />
säilöntä. Jos varastoinnin kesto ylittää säilönnän suo<strong>ja</strong>-a<strong>ja</strong>n, on suoritettava jälkisäilöntä. Säilönnän suo<strong>ja</strong>aika<br />
on voimassa vain silloin, kun yllä olevia varastointiolosuhteita koskevia kohtia noudatetaan.<br />
Generaattoreita on pyöritettävä 6 kuukauden välein, siitä riippumatta, onko ne varastoitu yksin vai asennettu<br />
aggregaattiin.<br />
Laitteistokomponentit, jotka voidaan pystyttää myös laitteiston käytössä ulos, voidaan myös varastoida<br />
ulkona. Näitä ovat esim. puhallinjäähdytin tai pakokaasun äänenvaimennin.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 6 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
18.6 Kiinnitys <strong>ja</strong> pystytys perustalle<br />
Aggregaatin kiinnitys kuvataan esimerkin omaisesti TCG 2032 V16:lle.<br />
18.6.1 Kiinnityksen esivalmistelut<br />
Yleensä aggregaatti on vedettävä tuloaukon kautta aggregaattiperustalle. Tätä varten suositellaan<br />
rakentamaan sorapoh<strong>ja</strong>lla oleva kaksiurainen ramppi, jonka katteena käytetään teräslevyjä. Ramppi on<br />
suunnattu perustan pituussuuntaan, rampin yläreuna on samalla tasolla perustan yläreunan kanssa.<br />
Konehallin ulkopuolella ramppi on esi<strong>rakenne</strong>ttava niin pitkälle, että aggregaatti voidaan laskea kokonaan<br />
rampille. Ennen aggregaatin alaslaskua kohdistetaan perusrungon neljään kulmaan panssarirullat. Katso<br />
kuva 18.2.<br />
Kuva 18.2 Kiinnityksen esivalmistelut<br />
1 Perusta<br />
2 Teräslevyt<br />
3 Sora-alusta<br />
4 Panssarirulla<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 7 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
18.6.2 Aggregaatin vetäminen perustalle<br />
Kun aggregaatti on laskettu alas rampille, perusrungon molempiin etummaisiin kulmiin kiinnitetään<br />
vastaavilla sakkeleilla kaksi köyttä <strong>ja</strong> köysital<strong>ja</strong>t. Vapaiden köydenpäiden ripustukseen voidaan esim.<br />
vastakkaiselle seinälle kiinnittää kuormankantokohtia. Molemmilla köysitaljoilla aggregaatti vedetään sitten<br />
lopulliseen asemaansa perustalla, katso luku 18.3. Kannattaa myös jo aggregaattia rampille laskettaessa<br />
varmistaa, että aggregaatti on keskellä <strong>ja</strong> lasketaan alas perustan pituusakselin suuntaisesti.<br />
Kuva 18.3 Aggregaatin vetäminen<br />
1 Köysital<strong>ja</strong><br />
1<br />
2<br />
Köysital<strong>ja</strong><br />
Perusta<br />
18.6.3 Aggregaatin laskeminen perustalle<br />
Kun aggregaatti on liikutettu lopulliseen asemaansa perustalla, se on laskettava alas perustalle. Sitä varten<br />
perusrungon alle asetetaan vähintään neljä hydraulisylinteriä, joilla aggregaattia voidaan nostaa tasaisesti<br />
(katso kuva 18.4). Panssarirullat poistetaan <strong>ja</strong> jousielementit ruuvataan kiinni. Laskemalla hydraulisylinterit<br />
alas siirtyy aggregaatin paino jousielementeille. Jousielementtien tasaista kuormitusta varten ne on<br />
säädettävä kulloisenkin määräyksen mukaisesti (katso kuva 18.5 <strong>ja</strong> 18.6).<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 8 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 18.4 Nostosylinterien asettaminen<br />
1 Nostosylinteri<br />
Kuva 18.5 Jousielementtien kiinnittäminen<br />
1 Nostosylinteri<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 9 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 18.6 Aggregaatin laskeminen perustalle<br />
1 Nostosylinteri<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 10 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
18.7 Konttien kuljettaminen <strong>ja</strong> pystytys<br />
Konttilaitteistoissa aggregaatti on asennettu valmiiksi <strong>ja</strong> <strong>rakenne</strong>ttu konttiin. Laitteistokomponentit, kuten<br />
pakokaasun äänenvaimennin, pakokaasun lämmönvaihdin <strong>ja</strong> pöytäjäähdytin on järjestetty yhteiseen tai<br />
useampaan erilliseen nelikantaputkista valmistettuun runkoon kontin katolla. Nämä rungot makaavat kontin<br />
katolla irtonaisina. Konttilaitteiston kuljetusta varten katolle sijoitetut komponentit poistetaan <strong>ja</strong> kuljetetaan<br />
kontin lisäksi erillisinä kuormina. Kuva 18.7 esittää konttilaitteiston valmiiksi asennettuna, kuvissa 18.8-18.10<br />
näytetään komponenttien <strong>ja</strong>kelu yksittäisiin eriin kuljetusta varten. Kuvassa näkyvä laitteisto on BHKW-kontti,<br />
jossa komponentit katolla on asennettu kukin erillisiin runkoihin.<br />
Kuva 18.7 Kokonainen konttilaitteisto<br />
2<br />
3<br />
4<br />
1<br />
5 6<br />
3<br />
7 8<br />
1 Kontti 7 Poistokaasun lämmönvaihdin<br />
2 Tuloilmakomponentit 8 Poistokaasun äänenvaimennin<br />
3 Vesiputket 9 Runko<br />
4 Pöytäjäähdytin 10 Ilmastointilaite<br />
5 Pakokaasutorvi 11 Nauhaperustus (rakennusvaiheessa)<br />
6 Pakokaasun ohitus<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 11 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
11<br />
9<br />
10
Kuva 18.8 Kontti ilman kattolisäosia <strong>ja</strong> ilmastointilaitetta<br />
Kuva 18.9 Komponentit <strong>ja</strong> runko<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 12 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 18.10 Nämä komponentit pakataan yhteen irtonaisina<br />
18.7.1 Kontin nostaminen<br />
Kontin kuormaamiseksi kuljetusta varten, mahdollisessa kuorman siirrossa <strong>ja</strong> työmaalle purettaessa on<br />
konttia nostettava <strong>ja</strong> sitä on liikutettava nosturiin ripustettuna. Kontin sisällä olevat komponentit, erityisesti<br />
elastisesti pystytetty aggregaatti, on varmistettu kuljetusta varten. Aggregaatti suo<strong>ja</strong>taan tiiviisti useampien<br />
kierretankojen <strong>ja</strong> alle asetettavien kovapuisten pöllien avulla aggregaatin perusrungon <strong>ja</strong> perustakiskon<br />
väliin. Lisäksi aggregaatti kiinnitetään tiukasti vöillä perusrungon neljään kulmaan kontin rakenteeseen<br />
kiinnitettyihin kiinnityssilmukoihin. Rakenneosat käyttöönottoa varten tai muut osat, jotka kuljetetaan kontissa<br />
mukana irtonaisina, on samoin varmistettu kuljetusta varten.<br />
Silti on varmistettava, että kontti nostetaan mahdollisimman tasaisesti <strong>ja</strong> vaakasuorassa. Nostamiseen<br />
käytetään kontin kattoon hitsattu<strong>ja</strong> kontin kulmaraudoituksia kuormankiinnityskohtina. Köysien pituudet on<br />
valittava niin, että nosturin koukku si<strong>ja</strong>itsee kontin painopisteen tasolla. Kontin painopisteen si<strong>ja</strong>inti on<br />
merkitty ulkopuolelle kontin sivuseinään. Katso myös kuva 18.11 <strong>ja</strong> 18.13.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 13 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 18.11 Kontin nostaminen köysillä<br />
2 2<br />
2 1<br />
2<br />
Kuva 18.12 Kontin nostaminen poikkipuulla<br />
2 2<br />
2 1<br />
2<br />
1 Painopistemerkintä<br />
2 Kontin kulmaraudoitus<br />
3 Poikkipalkki<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 14 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
3
Kuva 18.13 Kontin nostaminen poikkipuulla<br />
18.7.2 Konttien kuljettaminen<br />
Useimmissa tapauksissa kontin <strong>ja</strong> lisävarusteiden kuljettaminen tapahtuu kuorma-autolla suoraan<br />
määräpaikkaan. Valtamerentakaisiin maihin toimitettavilla laitteistoilla kontit kuljetetaan merisatamaan <strong>ja</strong><br />
lastataan laivaan. Määräsatamasta käsin kontit kuljetetaan yleensä jälleen kuorma-autolla kuhunkin<br />
pystytyspaikkaan.<br />
Kuva 18.14 Kontin kuljettaminen matalalavaisella kuorma-autolla<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 15 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Aina erittelyn mukaan saattaa olla, että kontti pakataan merikuljetusta varten laatikkoon.<br />
Jokaisessa kuljetuksessa on varmistettava sekä kontti että myös runkoon asennetut komponentit. Kontin<br />
kiinnittämiseksi matalalavaiseen kuorma-autoon on käytettävä kontin poh<strong>ja</strong>n kulmaraudoituksia. Jos<br />
kiinnityskohtina käytetään kontin ylempiä kulmaraudoituksia, kontti yleensä vaurioituu. Kolhu<strong>ja</strong> <strong>ja</strong><br />
maalivaurioita ei voida välttää.<br />
Kuva 18.15 Tämä kiinnitys aiheuttaa konttiin kolhu<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> maalivaurioita<br />
18.7.3 Konttien pystytys<br />
Kontti asetetaan joko <strong>ja</strong>tkuvalle perustalevylle tai useammalle nauhaperustukselle. Nauhaperustuksissa<br />
käytetään yleensä kahta nauhaa kontin molempien pitkittäisten sivujen alla. Aina kontin johtolähtöjen<br />
järjestyksen mukaan on perustassa tai perustanauhoissa oltava sopivia kanavia tai aukko<strong>ja</strong>. Perustan<br />
laatiminen, eli perustan korkeus, betonin lujuuden valinta <strong>ja</strong> raudoitus, on laadittava rakennusvaiheessa<br />
staatikon toimesta. Perustan epätasaisuus ei saisi ylittää pituussuunnassa 5 mm <strong>ja</strong> poikittaissuunnassa 2<br />
mm.<br />
Ennen kuin kontti lasketaan alas perustalle, on tarkastettava seuraavat kohdat:<br />
Tarkasta perustan tasaisuus <strong>ja</strong> puhtaus<br />
Tarkasta johtolähdöille tarkastettujen aukkojen si<strong>ja</strong>inti<br />
Tarkasta kontin poh<strong>ja</strong>n puhtaus<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 16 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Sen jälkeen kontti lasketaan väliaikaisesti perustalle. Mukana tulee n. 200 mm pitkiä polymeeriliusko<strong>ja</strong> kontin<br />
pituusjäykisteiden alle asetettavaksi. Nämä polymeeriliuskat si<strong>ja</strong>itsevat kontin kytkentälaitteistotilassa. Nämä<br />
sijoitetaan pituusjäykisteiden alle yhden - kahden metrin etäisyydelle. Tätä varten konttia on nostettava<br />
kevyesti <strong>ja</strong> se on saatettava tarkkaan lopulliseen asemaansa. Sitten kontti lasketaan uudelleen perustalle.<br />
Kontin tulisi nyt levätä tasaisesti kulmaraudoitusten <strong>ja</strong> polymeeriliuskojen varassa. Tasoita tarvittaessa<br />
epätasaisuuksia asettamalla vastaavan paksuisia <strong>ja</strong>loteräslevyjä. Pitkäaikaisen taipumisen estämiseksi on<br />
molempien kulmaraudoitusten keskelle asennettava sopiva välilevy tai levypakkaus <strong>ja</strong>loteräksestä. Katso<br />
myös kuva 18.16.<br />
Kuva 18.16 Kontin pystyttäminen perustalle<br />
2<br />
2 2<br />
3 1 4 5<br />
1 Kontti<br />
2 Kontin kulmaraudoitus<br />
3 Polymeeriliuskat<br />
4 Välilevy<br />
5 Perusta<br />
Kun kontti on pystytetty, katolla olevat komponentit asennetaan <strong>ja</strong> liitetään. Lisäksi on suunniteltava ulkoiset<br />
johdot kaasua, öljyä, kuumakiertovettä varten sekä sähköinen liitäntä.<br />
Mahdollisesti raskaskulkuisten tai juuttuvien ovien saranoiden asetusta on säädettävä uudelleen.<br />
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 17 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
3<br />
2
Kapitel_18 - Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnittäminen.docx Sivu 18 / 18 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 19<br />
Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita aggregaatille<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
19. Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita aggregaatille 3<br />
19.1 Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnitys ................................................................................................. 3<br />
19.2 Aggregaatin suo<strong>ja</strong> ......................................................................................................................... 3<br />
19.3 Elastinen laakerointi ...................................................................................................................... 4<br />
19.4 Kiertoelastinen kytkin .................................................................................................................... 4<br />
19.5 Kumikompensaattorit <strong>ja</strong> letkustot .................................................................................................. 6<br />
19.5.1 Kumikompensaattorit .................................................................................................................. 10<br />
19.5.1.1 Varastointi ................................................................................................................................... 10<br />
19.5.1.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus .................................................................................................................... 10<br />
19.5.1.3 Asennus ...................................................................................................................................... 11<br />
19.5.1.4 Putkipidikkeiden järjestys ............................................................................................................ 13<br />
19.5.1.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen ................................................................................................ 13<br />
19.5.1.6 Alipainekuormitus ........................................................................................................................ 13<br />
19.5.2 Letkustot ...................................................................................................................................... 13<br />
19.5.2.1 Varastointi ................................................................................................................................... 13<br />
19.5.2.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus .................................................................................................................... 14<br />
19.5.2.3 Asennus ...................................................................................................................................... 19<br />
19.5.2.4 Putkipidikkeet .............................................................................................................................. 19<br />
19.5.2.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen ................................................................................................ 19<br />
19.5.2.6 Hyväksyntätarkastus ................................................................................................................... 19<br />
19.5.3 Poistokaasukompensaattorit ....................................................................................................... 20<br />
19.5.3.1 Varastointi ................................................................................................................................... 20<br />
19.5.3.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus .................................................................................................................... 20<br />
19.5.3.2.1 Asennus moottoriin (turboahdin) ................................................................................................. 22<br />
19.5.3.2.2 Asennus putkistomatkalle ........................................................................................................... 23<br />
19.5.3.3 Asennus ...................................................................................................................................... 25<br />
19.5.3.4 Putkipidikkeiden järjestys pakokaasujohdossa ........................................................................... 28<br />
19.5.3.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen ................................................................................................ 29<br />
19.5.3.6 Eristys .......................................................................................................................................... 29<br />
19.6 Ohjeita käyttöönottoon ................................................................................................................ 29<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 2 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19. Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita aggregaatille<br />
Näiden ohjeiden avulla on tarkoituksena taata aggregaatin asianmukainen kiinnitys <strong>ja</strong> asennus<br />
aggregaattitilaan <strong>ja</strong> estää mahdolliset virheellisen asennuksen aiheuttamat seuraamusvahingot.<br />
19.1 Aggregaattien kuljetus <strong>ja</strong> kiinnitys<br />
Luvussa 18 "Kuljetus <strong>ja</strong> kiinnitys" kuvataan, mihin toimenpiteisiin on ryhdyttävä aggregaatin sijoittamiseksi<br />
sen määräpaikkaan.<br />
19.2 Aggregaatin suo<strong>ja</strong><br />
Aggregaatin perustalle pystyttämisen <strong>ja</strong> kohdistamisen jälkeen <strong>ja</strong> ennen putkitus- <strong>ja</strong> johdotustöitä on<br />
aggregaatti suo<strong>ja</strong>ttava esim. pressulla pölyltä <strong>ja</strong> lialta.<br />
Moottorissa <strong>ja</strong> generaattorissa si<strong>ja</strong>itsevien elektroniikan <strong>ja</strong> laakereiden suo<strong>ja</strong>ksi ei aggregaattia saa yleisesti<br />
hitsata!<br />
On myös varmistettava, että aggregaattiin kiinnitettyjä osia, kuten anturia, lämpötila-anturia tai lisälaitteita,<br />
kuten pumppu<strong>ja</strong>, suodattimia jne., ei käytetä asennustehtävissä "tikkaina".<br />
Laitteiston arvon <strong>ja</strong> sen luotettavuuden säilyttämiseksi viittaamme seuraaviin kohtiin:<br />
Aggregaattitila sekä kytkentälaitteiston tila on pidettävä mahdollisimman pölyttömänä. Pöly<br />
laskee moottorin käyttöikää, lyhentää generaattorin käyttöaikaa <strong>ja</strong> heikentää oh<strong>ja</strong>uksen<br />
toimintaa.<br />
Tiivistevesi <strong>ja</strong> kosteat aggregaattitilat edistävät aggregaatin <strong>ja</strong> kytkentälaitteiston korroosiota.<br />
Laadukkaat BHKW-laitteistot vaativat kuivia, mahdollisuuksien mukaan lämmitettyjä tilo<strong>ja</strong><br />
(yli 5 °C).<br />
Moottorin sisäosat säilötään koetuspenkkikäytön jälkeen <strong>MWM</strong>-tehdasnormin mukaisesti.<br />
Vakiosäilöntä kestää 6 kuukautta. Valinnaisesti voidaan säilöntä suorittaa 12 kuukautta<br />
kestäväksi. Säilönnän pidentäminen moottoritarkastuksen jälkeen on mahdollista<br />
Aggregaatin seistessä pidempään on ennen käyttöönottoa tarkastettava generaattorin<br />
eristysvastus. Jos havaitaan kosteutta, generaattori on kuivattava (seisontalämmitys tai muu<br />
soveltuva toimenpide).<br />
Jos aggregaatti asennetaan konttiin, aggregaatti on tyhjennettävä täysin varastointia tai<br />
kuljetusta varten (jäätymisvaara) <strong>ja</strong> varmistettava siirtymisen varalta.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 3 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.3 Elastinen laakerointi<br />
Vakiona aggregaattien elastiseen laakerointiin käytetään teräsjousirunko<strong>ja</strong>. Nämä on varustettu vakiona<br />
vaaituksella. Laakerielementin <strong>ja</strong>lkalevyn alla on kumilevy, joka voidaan asettaa suoraan perustalle. Tällöin<br />
on varmistettava, että perustan pinta on vapaa rasvasta, voiteluöljystä, polttoaineesta tai muusta<br />
epäpuhtaudesta. Perustan pinnan tasaisuuden on oltava ± 2 mm <strong>ja</strong> karkeudeltaan tavanomaisen<br />
betoniperustan kaltainen. Perusta ei saa olla laatoitettu.<br />
Jousielementtejä ei tarvitse ruuvata tai tulpata perustaan. Aggregaatin kiinnittämiseksi perustaan voidaan<br />
kuitenkin 4 laakerielementtiä ruuvata (tulpata) aggregaatin kulmakohtiin tai, konttiasennuksessa, kiinnittää<br />
teräspysäyttimin.<br />
Jousirunkojen lukumäärä <strong>ja</strong> järjestys ilmoitetaan tilauskohtaisessa aggregaattipiirroksessa, samoin ohje<br />
käytettyjen teräsjousten asennus- <strong>ja</strong> kohdistusmääräyksistä.<br />
Maanjäristysvaarallisissa maissa esitetään aggregaatin laakeroinnille erityisiä vaatimuksia. Tällöin laakerit on<br />
tulpattava perustaan. Tämä yhteys on ehdottomasti annettava rakennusstaatikon tarkastettavaksi.<br />
Jos aggregaatti asennetaan konttiin, on kuljetusta varten asennettava kuljetusvarmistukset perusrungon <strong>ja</strong><br />
kontin poh<strong>ja</strong>n perustalevyjen väliin. Näiden tulisi estää aggregaatin liikkeet teräsjousirungoilla. Ennen<br />
aggregaatin käyttöönottoa on kuljetusvarmistukset irrotettava uudelleen.<br />
19.4 Kiertoelastinen kytkin<br />
Aggregaatin perustalle kohdistamisen jälkeen on kytkimen aksiaaliheitto <strong>ja</strong> tasainen pyörintä tarkastettava.<br />
Tarkastus tapahtuu mittakelloilla. Mittakellojen sijoittelu on esitetty kuvassa 19.1 periaatteellisesti. Mittatiedot<br />
sekä toleranssitiedot kohdistusta <strong>ja</strong> ruuvien kiristysmomentte<strong>ja</strong> varten on ilmoitettu tilauskohtaisessa<br />
aggregaattipiirroksessa.<br />
Kohdistus kor<strong>ja</strong>taan siirtämällä generaattoria tai asettamalla lisälevyä generaattori<strong>ja</strong>lan alle.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 4 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.1 Mittakellojen sijoittelu<br />
1 Viitemitta aksiaaliheiton tarkastamiseksi<br />
2 Vauhtipyörä<br />
3 Kytkin<br />
1<br />
2<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 5 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
3
19.5 Kumikompensaattorit <strong>ja</strong> letkustot<br />
Kompensaattorit <strong>ja</strong> letkustot on tarkoitettu aineita johtavien putkistojen elastiseen liitäntää laitteistossa<br />
elastisesti laakeroidulta aggregaatilta. Lisäksi kompensaattorit <strong>ja</strong> letkustot eristävät runkoääntä, joka muuten<br />
siirtyisi putkistojen kautta rakennukseen.<br />
Lisäksi laitteiston putkistoihin on asennettava kompensaattoreita <strong>ja</strong> letkusto<strong>ja</strong> lämpölaajenemisen<br />
kompensoimiseksi. Asennettavien kompensaattoreiden määrä riippuu itse putkiston vetotavasta <strong>ja</strong> aineen<br />
lämpötilan putkessa aiheuttavasta lämpölaajenemisesta.<br />
Ohje:<br />
Ennen kompensaattoreiden <strong>ja</strong> letkustojen asennusta on aggregaatti kohdistettava perustalla luvun 19.2<br />
(elastiset laakerielementit) mukaisesti. Laitteistonpuoleisten putkistojen liittäminen tapahtuu ilman täyttöä<br />
vedellä <strong>ja</strong> voiteluöljyllä. Voiteluöljyllä <strong>ja</strong> vedellä suoritetun täytön jälkeen aggregaatti joustaa moottorin<br />
puolella vielä 1 – 2 mm lisää. Tarvittaessa voidaan suorittaa korkeussäädettävien elastisten laakerielementtien<br />
jälkisäätö.<br />
Taulukoissa 19.1 <strong>ja</strong> 19.2 on ilmoitettu kompensaattoreiden laippaliitäntämitat <strong>ja</strong> ominaisarvot.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 6 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taul. 19.1 Kompensaattorit <strong>ja</strong> laipat standardin DIN 2501 muk.<br />
Putki<br />
standardin<br />
DIN 2448<br />
muk.<br />
Laippakoko standardin<br />
DIN 2501 muk. *1)<br />
Tehokas<br />
palkeen<br />
halkaisi<strong>ja</strong><br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 7 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
Palje<br />
Tiiviste<br />
pinta<br />
Akselin<br />
Ø<br />
paineeton<br />
DN PN ØD ØK nxØd2 b BL Ødi ØC W<br />
Painal-<br />
lus<br />
Veny-<br />
mä<br />
Liikkeen<br />
vastaanotto<br />
Lateraalinen<br />
±<br />
kulmittainen<br />
[mm] [bar] [mm] cm² [mm] [°] [kg]<br />
32 42,4x2,6 16 150 100 4xØ18 16 125 35 28 75 74 30 10 10 25 4,4<br />
40 48,3x2,6 16 150 110 4xØ18 16 125 35 28 75 74 30 10 10 25 4,4<br />
50 60,3x2,9 16 165 125 4xØ18 16 125 43 40 85 86 30 10 10 25 4,5<br />
65 76,1x2,9 16 185 145 4xØ18 16 125 64 68 104 110 30 10 10 25 4,9<br />
80 88,9x3,2 16 200 160 8xØ18 18 150 73 108 117 137 40 10 10 20 5,9<br />
100 114,3x3,6 16 220 180 8xØ18 18 150 88 124 136 146 40 10 10 15 7,2<br />
125 139,7x4 16 250 210 8xØ18 18 150 115 187 164 175 40 10 10 15 9,1<br />
150 168,3x4,5 16 285 240 8xØ22 18 150 145 245 190 198 40 10 10 12 10,9<br />
175 193,7x5,4 16 315 270 8xØ22 18 150 167 320 215 225 40 10 10 10 15,7<br />
200 219,1x5,9 16 340 295 8xØ22 20 175 194 425 265 260 45 15 15 8 19,8<br />
*1) Vastalaippa normin DN 2633-PN16 mukaisesti ruuveilla <strong>ja</strong> itselukittuvilla kuusiomuttereilla normin DIN<br />
985 mukaisesti, kuitenkin ilman tiivisteitä, erillissyöttö<br />
DN 200:lla, vastalaippa normin DIN 2632-PN10 mukaisesti<br />
Katso tästä vastalaippa Stenflex-kompensaattorille tyyppi AS-a, täyd. 1214 0948 UE 0112-38<br />
Stenflex-kompensaattori AS-a täydellinen 0311 2808 UC 0999-38<br />
Asennusohje nro: 6.000.9.000.242 sivu 1-4<br />
Painetasot Tyhjiö asennus-<br />
lämpötilakuormituksessa kork. °C + 50 + 100 + 110 pituus BL<br />
suurin sall. käyttöpaine *) bar 16 10 6 Tässä vaaditaan<br />
Tarkastuspaine (+20 °C) bar 25 25 25<br />
Murtumispaine bar 60 60 60<br />
*) sykäytyksessä kuormituksessa on maks. käyttöpaine<br />
asetettava 30 % alhaisemmaksi!<br />
erityisiä toimenpiteitä,<br />
näistä on kysyttävä<br />
erikseen!<br />
Kompensaattori<br />
Paino
1<br />
1 Pinnat työstetty lastuavasti<br />
2 Tyyppikilpi punainen/sininen<br />
Kerrostetuissa liikkeissä arvo<strong>ja</strong> on kysyttävä valmista<strong>ja</strong>lta.<br />
2<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 8 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taul. 19.2 Kompensaattorit laipiolla normin VG 85356 muk.<br />
Putk<br />
en<br />
ulko-<br />
Ø<br />
Laippakoko kuin normi<br />
VG 85356 osa 1<br />
Tehokas<br />
palkeen<br />
halkaisi<strong>ja</strong><br />
Palje Liikkeen vastaanotto<br />
Tiiviste-<br />
pinta<br />
Akselin<br />
Ø<br />
paineeto<br />
n<br />
DN PN ØD ØK nxØd2 b BL Ødi ØC W<br />
[mm] [bar] [mm] cm² [mm] [°] [kg]<br />
40 42 25 108 84 6xØ11 16 125 34 28 73 74 30 10 10 25 4,4<br />
50 50 25 120 96 6xØ11 16 125 43 40 85 88 30 10 10 25 4,5<br />
65 60 25 140 116 8xØ11 16 125 63 68 104 112 30 10 10 25 4,9<br />
80 80 25 150 126 8xØ11 18 150 75 108 117 139 40 10 10 20 5,9<br />
100 100 25 172 148 10xØ11 18 150 95 124 136 148 40 10 10 15 7,2<br />
125 120 10 200 176 10xØ11 18 150 120 187 165 178 40 10 10 15 9,1<br />
150 159 10 226 202 12xØ11 18 150 145 245 190 202 40 10 10 12 10,9<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 9 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
Pain<br />
allus<br />
Painetasot Tyhjiö asennus-<br />
lämpötilakuormituksessa kork. °C + 50 + 100 + 110 pituus BL<br />
suurin sall. käyttöpaine *) bar 16 10 6 Tässä vaaditaan<br />
Tarkastuspaine (+20 °C) bar 25 25 25<br />
Murtumispaine bar 60 60 60<br />
*) sykäytyksessä kuormituksessa on maks. käyttöpaine<br />
asetettava 30 % alhaisemmaksi!<br />
1<br />
Kerrostetuissa liikkeissä arvo<strong>ja</strong> on kysyttävä valmista<strong>ja</strong>lta.<br />
2<br />
Veny<br />
mä<br />
erityisiä toimenpiteitä,<br />
näistä on kysyttävä<br />
erikseen!<br />
1 Pinnat työstetty lastuavasti<br />
2 Tyyppikilpi punainen/sininen<br />
Latera<br />
alinen<br />
±<br />
kulmitt<br />
ainen<br />
Kompe<br />
nsaatt<br />
ori<br />
Paino
Oikeassa asennuksessa on huomioitava seuraavat ohjeet:<br />
19.5.1 Kumikompensaattorit<br />
Asennusohjeet Stenflex-kumikompensaattoreille tyyppiä AS-1<br />
19.5.1.1 Varastointi<br />
Varastoi kumikompensaattorit puhtaassa <strong>ja</strong> kuivassa tilassa, kaikilta vaurioilta suo<strong>ja</strong>ttuna, ei palkeelle<br />
rullattuna. Suo<strong>ja</strong>ttava intensiiviseltä auringonsäteilyltä varastoinnissa <strong>ja</strong> asennuksessa, esim. suo<strong>ja</strong>levyllä.<br />
19.5.1.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus<br />
Kompensaattorit on järjestettävä niin, että asennuspaikkaan on pääsy <strong>ja</strong> valvonta on mahdollista.<br />
Ennen asennuksen alkua on asennusaukko tarkastettava <strong>ja</strong> kompensaattori asennettava kokoon painamalla<br />
oikealla asennuspituudella BL.<br />
Ennen kuin kompensaattori asennetaan, on kumipalkeen koostumus <strong>ja</strong> ominaisuudet tarkastettava, onko<br />
esim. syntynyt voimakasta hapertumista laakeroinnin liian korkeiden lämpötilojen vuoksi.<br />
Kuva 19.2<br />
Laippa <strong>ja</strong> sileä tiivistyspinta sisähalkaisi<strong>ja</strong>an asti<br />
Mitä suurempi käyttölämpötila kompensaattorissa on, sitä nopeammin elastomeeri vanhenee <strong>ja</strong> hapertuu, eli<br />
kovettuu <strong>ja</strong> kumirunko halkeilee.<br />
Jos kompensaattorissa havaitaan voimakasta halkeilua ulkoa päin, se on vaihdettava turvallisuussyistä.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 10 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kompensaattori on asennettava ilman vääntöä ottamalla huomioon suurimmat sallitut liikkeiden tallennukset<br />
(joita ei saa ylittää myöskään käyttötilassa). Kompensaattoria tulisi kuormittaa mielellään kokoonpuristumaan<br />
asti.<br />
Myös ulkoisen säteilykuumuuden vaikutus on otettava huomioon. Laipan reikien on oltava lin<strong>ja</strong>ssa.<br />
Jos käytetään DIN-esihitsauslaippo<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> VG-reunalaippo<strong>ja</strong>, ei tarvita ylimääräisiä tiivisteitä, koska kumiolake<br />
tiivistää. Muut laippamallit eivät ole sallittu<strong>ja</strong> kumiolakkeen vahingoittumisvaaran vuoksi.<br />
19.5.1.3 Asennus<br />
Kuva 19.3<br />
A<br />
A = Rakennuspituus =<br />
Asennuspituus<br />
Kompensaattorit asennetaan tavanomaisilla kuusioruuveilla <strong>ja</strong> itselukittuvilla kuusiomuttereilla normin DIN<br />
985 mukaisesti.<br />
Vastalaippana käytetään ainoastaan DIN-esihitsauslaippaa tai VG-reunalaippaa.<br />
Tällöin on mutterit asetettava vastalaipan puolelle, asennustapa (1). Jos tämä ei ole mahdollista, on ruuvin<br />
pituus valittava niin, ettei mitta X ole alle 15 mm, asennustapa (2). (ks. kuva 19.3)<br />
Asennustapaa (1) tulee suosia.<br />
Kiristä ruuvit useita kerto<strong>ja</strong> tasaisesti ristiin; kiristä tarvittaessa hieman ensimmäisen käyttöönoton jälkeen.<br />
Liian tiukka kiristäminen voi puristaa kumiolakkeen kasaan.<br />
Työkalujen aiheuttamien kumipalkeen vaurioiden välttämiseksi on palkeen puolella pidettävä ruuviavainta <strong>ja</strong><br />
vastalaipan puolella ruuviavainta kierrettävä.<br />
Jotta kumitiivistelista ei tuhoutuisi laipan liiallisesta kiristämisestä, on huomioitava taulukko 19.3 <strong>ja</strong><br />
kiristysmomentit.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 11 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taul. 19.3 Kumikompensaattoreiden kiristysmomentit<br />
Nimellisleveys<br />
DN<br />
Kiristysmomentti<br />
[Nm]<br />
40 10<br />
50 10<br />
65 10<br />
80 10<br />
100 10<br />
125 15<br />
150 15<br />
Ilmoitetut kiristysmomentit koskevat uusia kompensaattoreita. Arvot voidaan tarvittaessa ylittää 50 %.<br />
N. 24 tunnin käyttökeston jälkeen on laskeutuminen tasoitettava kiristämällä ruuve<strong>ja</strong> lisää.<br />
On huomioitava kompensaattoritoimitta<strong>ja</strong>n asennusohjeet.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 12 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.5.1.4 Putkipidikkeiden järjestys<br />
Kompensaattoreita järjestettäessä on putkipidikkeet/putkioh<strong>ja</strong>imet aina asennettava kompensaattoreiden<br />
eteen <strong>ja</strong> niiden jälkeen.<br />
Kompensaattoreilla, joita käytetään vain puhtaaseen värähtelyvaimennukseen (esim. kompensaattorit<br />
elastisesti laakeroidulla aggregaatilla), on kiinnitettävä kompensaattorin kiintopisteiden eteen <strong>ja</strong> niiden<br />
taakse.<br />
Kompensaattoreilla, jotka asennetaan putkistoon lämpölaajenemisen keräämiseksi, on yleensä yhdellä<br />
puolella yksi kiintopisteeksi muodostettu putkipidike <strong>ja</strong> toisella puolella irtopisteeksi suoritettu putkioh<strong>ja</strong>in.<br />
Aina asennustilanteen mukaan ovat irtopisteet myös mahdollisia molemmilla puolilla. Etäisyys<br />
kiintopisteestä, tai irtopisteestä, kompensaattoriin tulee valita korkeintaan kokoon 3 x DN.<br />
Katso myös luku 20.4 Putkistojen pidikkeet / tuet<br />
19.5.1.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen<br />
Asennuksen jälkeen kompensaattorit on peitettävä suo<strong>ja</strong>ksi hitsauskuumuutta (esim. hitsausroiskeet,<br />
hitsaushelmet) <strong>ja</strong> ulkovauriota vastaan. Kompensaattoripalkeen on pysyttävä puhtaana <strong>ja</strong> eikä sitä saa<br />
maalata.<br />
19.5.1.6 Alipainekuormitus<br />
Jos kompensaattoria kuormitetaan alipaineella (tyhjiö), sitä ei saa asennettaessa missään tapauksessa<br />
venyttää, parempi on painaa kompensaattoria hieman kasaan, koska näin se kestää tyhjiötä paremmin.<br />
Tässä vaaditaan kuitenkin erityisiä toimenpiteitä, joista on kysyttävä erikseen. Tässä on noudatettava<br />
kompensaattoritoimitta<strong>ja</strong>n asennusohjeita.<br />
19.5.2 Letkustot<br />
Asennusohjeet kumiletkustoille<br />
DN 8 - DN 40 (liekinkestävä)<br />
19.5.2.1 Varastointi<br />
Varastoi letkustot puhtaassa <strong>ja</strong> kuivassa, suo<strong>ja</strong>a kaikilta ulkoisilta vaurioilta. Niitä ei tule vetää lattialle tai<br />
terävien reunojen yli.<br />
Aseta letku suoraan letkurenkaan avauksen jälkeen. Vetämällä letkurenkaan yhdestä päästä alitetaan letkun<br />
sallittu vähimmäistaittosäde alittuu <strong>ja</strong> letkua kuormitetaan luvattomasti väännöllä.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 13 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.4<br />
19.5.2.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus<br />
Letkusto on järjestettävä niin, että asennuspaikkaan on pääsy <strong>ja</strong> valvonta on mahdollista.<br />
Letkustot eivät saa joutua käytön aikana kosketuksiin keskenään tai muiden esineiden kanssa.<br />
Sallittua taittosädettä (Taul. 19.4) ei saa alittaa. Letkukaaren ylitaitto tai venyttäminen ei ole sallittua.<br />
Kuva 19.5<br />
1 2<br />
A<br />
1 väärin A Asennuspituus liian lyhyt<br />
2 oikein B Asennuspituus riittävän suuri<br />
Paras varastointi =<br />
"suorassa"<br />
1 2<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 14 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
2<br />
B<br />
1
Asenna letku jännitteettömästi. Aksiaalinen puristaminen ei ole sallittua. Se nostaa punoksen letkusta <strong>ja</strong><br />
paineenkestävyys ei ole enää taattua.<br />
Letkusto<strong>ja</strong> ei saa taittaa tai käyristää voimakkaasti, eli letku ei saa taittua. Välittömästi liitäntöihin<br />
(kierreliitoksiin) ei saa syntyä liike- tai taivutuskuormituksia. Niin kutsutun letkunpäiden neutraalin osan on<br />
oltava riittävästi mitoitettu.<br />
Mikäli tarpeen on siksi liitäntäpäihin asennettava tavanomaiset kulmakappaleet, käyrät tai<br />
rengaskierreliitokset. Liitäntäosia valittaessa on huomioitava paineen, lämpötilan <strong>ja</strong> aineen tyypin aiheuttava<br />
kuormitus. Liikkeissä letkusto on asennettava niin, että letkuakseli <strong>ja</strong> liikkeen suunta ovat samalla tasolla niin,<br />
ettei synny vääntöä.<br />
Letkuston kierreliitoksissa si<strong>ja</strong>itsevat juotostulkat aineesta So Ms 59 F 50Z (= erikoismessinki) voidaan<br />
irrottaa kierreliitoksista <strong>ja</strong> liittää kuhunkin putkenpäähän kovajuottamalla.<br />
Kun asennusaukko liitettävien putkien välissä on määritelty, juota ensiksi juotostulkka yhdelle puolelle <strong>ja</strong><br />
mahdollisen letkuston taivutussäteen tarkastuksen jälkeen juotostulkka toiselle puolelle.<br />
Seuraavassa luetellun taulukon 19.5 sallitut taivutussäteet on huomioitava.<br />
Liitosputkien putkenpäät on katkaistava täsmälleen suorassa kulmassa putkiakseliin nähden.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 15 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.6<br />
1<br />
2 3<br />
4 5<br />
1 Liitäntäputki<br />
2 Juottotuki<br />
3 Lukkomutteri<br />
4 Kovajuotettu<br />
5 Letkujohto<br />
2<br />
Taulukossa 19.4 ilmoitetut vähimmäistaivutussäteet koskevat letkuston jäykkää vetoa.<br />
4<br />
1<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 16 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Mikäli letkuston liike (pienellä taivutussäteellä) toistuu erittäin usein (= <strong>ja</strong>tkuva käyttö), on suositeltavaa<br />
pyrkiä mahdollisimman suureen taivutussäteeseen (esim. kiertoniveliä käyttämällä). Näin estetään letkun<br />
taittuminen <strong>ja</strong> saavutetaan letkun pidempi käyttöikä.<br />
Taul. 19.4<br />
Aine DN<br />
[mm<br />
]<br />
L<br />
[mm<br />
]<br />
1 2 2 1<br />
4<br />
5<br />
rmin<br />
.<br />
[mm<br />
] *1)<br />
L2<br />
[mm<br />
]<br />
ØD<br />
putkell<br />
e [mm]<br />
3<br />
t<br />
[mm<br />
]<br />
normaal<br />
i<br />
Nimellispaine<br />
[bar]<br />
vastaanotoss<br />
a<br />
Tarkastuspain<br />
e [bar]<br />
Lämpötila<br />
maks. [°C]<br />
lyhytaikaisest<br />
i<br />
Dieselpolttoaine 8 300 75 12,5 10x1,0 5 25 10 38 70 GCNA<br />
2277<br />
10 300 80 16,5 14x1,5 6 25 10 38<br />
Dieselpolttoaine<br />
, vesi <strong>ja</strong><br />
voiteluöljy<br />
20 500 130 21,5 25x1,5 8 25 10 50 80 (diesel)<br />
90 (vesi)<br />
32 700 180 21,5 35x2,0 8 25 10 50 125<br />
(voiteluöljy)<br />
Letkun<br />
nimike<br />
OLNW<br />
V 2298<br />
Merivesi 32 700 240 23,5 40x2,0 10 22 10 45 80 OLNW<br />
V 2298<br />
20 500 130 21,5 25x1,5 8 25 10 50<br />
Voiteluöljy,<br />
paineilma <strong>ja</strong><br />
vesi<br />
32 700 180 21,5 35x2,0 8 25 10 50<br />
8<br />
10<br />
20<br />
300<br />
300<br />
500<br />
115<br />
130<br />
240<br />
12,5<br />
16,5<br />
21,5<br />
10x1,0<br />
14x2,0<br />
25x2,0<br />
5<br />
6<br />
8<br />
215<br />
180<br />
105<br />
170<br />
150<br />
80<br />
510<br />
435<br />
255<br />
90 (vesi)<br />
100<br />
(paineilma)<br />
100/125<br />
(voiteluöljy)<br />
32 700 350 21,5 35x2,0 8 63 60 150<br />
40 700 450 23,5 45x2,5 10 50 40 120<br />
*1) rmin = pienin taivutussäde<br />
1 Juottotuki<br />
2 Lukkomutteri<br />
3 < DN 60 puristusmalli<br />
> DN 70 ruuvimalli<br />
4 Letkujohto<br />
5 Tilauspituus L<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 17 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
1STT<br />
2432
Seuraava kaavio (kuva 19.7) esittää letkuston taivutuskulman mukaisen taivutuskerroksen, jolla<br />
vähimmäistaivutussäde on kerrottava sallitun taivutussäteen määrittelemiseksi <strong>ja</strong>tkuvaa käyttöä varten.<br />
Kuva 19.7<br />
B<br />
A Taivutussäde<br />
B Taivutuskerroi<br />
n<br />
A<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 18 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.5.2.3 Asennus<br />
Asennuksessa letkusto on vedettävä kiinteästi vain yhdeltä puolelta. Kiinnitä liitos toiselta puolelta aluksi vain<br />
löysästi. Liikuta letkua haluttuun liikesuuntaan 2 - 3 kertaa tyhjänä, jotta se voisi oikaistua kierteettömästi <strong>ja</strong><br />
kiinnitä se sitten myös tältä puolelta kiinteästi. Ruuviliitoksilla varustetuissa letkustoissa on käytettävä<br />
vastaan pitämiseksi ehdottomasti ruuviavainta (kuva 19.8).<br />
Kuva 19.8<br />
Liitä letku kierteettömästi.<br />
Käytä kierrettävissä kierreliitoksissa toista ruuviavainta vastaan pitämiseen.<br />
19.5.2.4 Putkipidikkeet<br />
Letkustojen järjestämisessä on aina asennettava kiinto- tai irtopisteitä letkuston eteen <strong>ja</strong> sen jälkeen.<br />
Etäisyys kiintopisteestä, tai irtopisteestä, letkustoon tulee valita korkeintaan kokoon 3 x DN.<br />
19.5.2.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen<br />
Asennuksen jälkeen letkustot on peitettävä suo<strong>ja</strong>ksi hitsauskuumuutta (esim. kovajuottoroiskeet,<br />
kovajuottohelmet) <strong>ja</strong> ulkovauriota vastaan. Letkuston on pysyttävä puhtaana <strong>ja</strong> eikä sitä saa maalata.<br />
19.5.2.6 Hyväksyntätarkastus<br />
Letkustot ovat liekinkestäviä <strong>ja</strong> ne täyttävät kaikkien luokitteluyhtiöiden vaatimukset.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 19 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.5.3 Poistokaasukompensaattorit<br />
Asennusohjeet aksiaalikompensaattoreille <strong>ja</strong><br />
aksiaali-kaksoiskompensaattoreille kiinteiden laitteistojen pakokaasulaitteistoille<br />
19.5.3.1 Varastointi<br />
Varastoi aksiaalikompensaattorit puhtaassa <strong>ja</strong> kuivassa tilassa, kaikilta vaurioilta suo<strong>ja</strong>ttuna, ei paljeakselille<br />
rullattuna. Nosta kompensaattoreita aina kuljetuksessa.<br />
19.5.3.2 Järjestys <strong>ja</strong> asennus<br />
Kompensaattorit on järjestettävä niin, että asennuspaikkaan on pääsy <strong>ja</strong> valvonta on mahdollista.<br />
Ennen asennuksen alkua on kompensaattorin asennusaukko määriteltävä, jotta oikea asennuspituus on<br />
taattu.<br />
Kompensaattori on asennettava ilman vääntöä ottamalla huomioon suurimmat sallitut liikkeiden tallennukset<br />
(joita ei saa ylittää myöskään käyttötilassa) niin, ettei niitä rasiteta asennuksen aikana tai myöskään käytössä<br />
haitallisilla putkijännitteillä väännölle. Kompensaattoria tulisi kuormittaa mielellään kokoonpuristumaan asti.<br />
Laipan reikien on oltava lin<strong>ja</strong>ssa, tiivisteen on istuttava keskitetysti. On varmistettava, että myös liitettävät<br />
putket ovat tarkalleen lin<strong>ja</strong>ssa.<br />
Kompensaattoreiden pituustiedoissa on huomioitava erilaiset nimitykset.<br />
Rakennuspituus on se pituus, jona valmista<strong>ja</strong> yleensä toimittaa kompensaattorit (= toimituspituus).<br />
Rakennuspituus on ilmoitettu kompensaattorin tyyppikilvessä.<br />
Asennuspituus koostuu rakennuspituudesta <strong>ja</strong> esijännityksestä (venytys + tai kokoonpuristus -) kuvan 19.9<br />
<strong>ja</strong> kuvan 19.10 mukaisesti.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 20 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.9<br />
Kuva 19.10<br />
A B<br />
C<br />
A Rakennuspituus<br />
B Venymä<br />
C Asennuspituus<br />
A<br />
C<br />
D<br />
A Rakennuspituus<br />
C Asennuspituus<br />
D Kokoonpuristuma<br />
Kylmässä tilassa kompensaattorit tulisi asentaa puoleen väliin esijännitettynä (venytettynä + tai kokoon<br />
painettuna -), aina sen mukaan, kuinka kompensaattoria käytetään. Tätä suositellaan myös silloin, kun<br />
kompensaattorin aksiaaliliikettä ei hyödynnetä täysin. Jos saadaan aikaiseksi esimerkiksi vain 30 mm:n<br />
kokonaisvenytys <strong>ja</strong> kompensaattori sallii 66 mm:n venytyksen, on - myös käyttöiän suhteen - parempi<br />
kuormittaa kompensaattoria ± 15 mm:llä kuin - 30 mm:llä.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 21 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.5.3.2.1 Asennus moottoriin (turboahdin)<br />
Laitteistonpuoleisia pakokaasuputkia moottorinpuoleiseen pakokaasukompensaattoriin liitettäessä<br />
pakokaasuturbiinin jälkeen on suoritettava suuntaus. Huono moottorinpuoleisen pakokaasukompensaattorin<br />
suuntaus johtaa luvattomiin voimavaikutuksiin pakokaasuturboahtimen kotelossa.<br />
Yllä mainitun ongelman välttämiseksi on <strong>MWM</strong> antanut asennusmääräyksen piirroksen muodossa laitteille<br />
TCG 2032, TCG 2020 V12 <strong>ja</strong> V16 turboahdintyypillä TPS 52 <strong>ja</strong> laitteelle TCG 2020 V20 turboahdintyypillä<br />
TPS 48.<br />
Asennusmääräysten piirroksia ovat:<br />
TCG 2020 V20 /TPS 48: 1242 0623 UB<br />
TCG 2020 V12/V16 / TPS 52: 1242 0619 UB<br />
TCG 2032 V16: 1228 2504 UB<br />
Tällöin on aina huomattava, että moottori <strong>ja</strong> erityisesti turboahdin on vapautettu kuormituksista, jotka<br />
syntyvät liitetyn putkiston lämpölaajenemisesta. Käytössä kompensaattorin tulisi kerätä enää vain elastisesti<br />
laakeroidun aggregaatin värähtelyt (kuva 19.11). Kompensaattori on asennettava turboahtimeen niin, että<br />
pakokaasujohdon lämpenemisen jälkeen kompensaattori saavuttaa jälleen jännittämättömän<br />
rakennuspituutensa. Seuraava pakokaasujohdon kiintopiste on järjestettävä välittömästi kompensaattorin<br />
jälkeen.<br />
Kuva 19.11 Kiintopisteen järjestäminen moottorin jälkeen pakokaasujohdossa<br />
5<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
1 Kiintopiste<br />
2 Aksiaalikompensaattori<br />
3 Turboahdin<br />
4 Aggregaatti laakeroitu elastisesti<br />
5 Irtopiste (putkioh<strong>ja</strong>in)<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 22 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
19.5.3.2.2 Asennus putkistomatkalle<br />
Lämpölaajenemisen selvittämiseksi putkistossa on voimassa nyrkkisääntö:<br />
normaaliteräkselle n. 1 mm:n lämpölaajeneminen / putkimetri <strong>ja</strong> per 100 °C.<br />
<strong>ja</strong>loteräkselle n. 2 mm:n lämpölaajeneminen / putkimetri <strong>ja</strong> per 100 °C.<br />
Tämä tarkoittaa, että 1 metrin putkella <strong>ja</strong> 500 °C:ssa tämän putkikappaleen lämpölaajeneminen on<br />
normaaliteräksellä n. 5 mm <strong>ja</strong> <strong>ja</strong>loteräksellä n. 10 mm.<br />
Normaalisti pakokaasujohtomatkalle asennetaan aksiaalikompensaattoreita lämpölaajenemisen<br />
keräämiseksi. Kompensaattoreiden si<strong>ja</strong>inti on esitetty kunkin tilauksen pystytyssuunnitelmassa, jossa<br />
valmista<strong>ja</strong>n asennusmääräyksiä noudatetaan. Normaalisti riittää pakokaasujohdon edelleenoh<strong>ja</strong>us kuvan<br />
19.12 mukaisella järjestyksellä.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 23 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.12 Kiintolaakeri, irtolaakeri <strong>ja</strong> kompensaattorit pakokaasujohdossa<br />
3<br />
1 A2<br />
4<br />
5<br />
1 Moottori<br />
2 Kompensaattori moottorin jälkeen<br />
3 Kiintopiste moottorin jälkeen<br />
4 Irtopiste / putkioh<strong>ja</strong>in<br />
5 Kompensaattori<br />
6 Äänenvaimennin<br />
7 Kiintopiste<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 24 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
4<br />
6<br />
5<br />
7
19.5.3.3 Asennus<br />
Ennen sisäasennusta <strong>ja</strong> ulkoasennuksen jälkeen on tarkastettava, että paljeakselit ovat vapaita<br />
vierasesineistä (lika, sementti, eristysmateriaali).<br />
Kompensaattorit asennetaan normaaleilla kuusioruuveilla <strong>ja</strong> muttereilla.<br />
Vastalaippana käytetään sileitä laippo<strong>ja</strong> tai reunalaippo<strong>ja</strong>. Tällöin on mutterit asetettava vastalaipan puolelle,<br />
katso kuva 19.13.<br />
Kuva 19.13<br />
A<br />
A Rakennuspituus<br />
Kiristä ruuvit useita kerto<strong>ja</strong> tasaisesti ristiin; kiristä tarvittaessa hieman ensimmäisen käyttöönoton jälkeen.<br />
Työkalujen aiheuttamien kompensaattorin vaurioiden välttämiseksi on palkeen puolella pidettävä<br />
ruuviavainta <strong>ja</strong> vastalaipan puolella ruuviavainta kierrettävä.<br />
Mitat <strong>ja</strong> liitäntämitat löytyvät kuvasta 19.14 <strong>ja</strong> taulukosta 19.5.<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 25 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kuva 19.14<br />
A Palkeen aksiaalinen liike<br />
B Palkeen lateraalinen liike<br />
A B<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 26 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Taul. 19.5<br />
Nimellisl<br />
eveys<br />
Tekniset tiedot aksiaalikompensaattori Laippa DIN 2501 -PN6<br />
aksia<br />
alinen<br />
Liikkeen vastaanotto<br />
nimellinen 1000<br />
kuormavälyksellä<br />
latera<br />
alinen<br />
aksiaalinen/r<br />
adiaalinen<br />
Rakennus<br />
pituus<br />
ilman<br />
jännitystä<br />
Aallotettu<br />
pituus<br />
Ulkona<br />
Reikäy<br />
mpyrä<br />
Halkaisi<strong>ja</strong> Ruuvit<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 27 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
Porak<br />
.<br />
Olake Sivunpa<br />
ksuus<br />
Luku<br />
määrä Kierre<br />
2N 2N â L0 l DA LK B BÖ b N - G<br />
DN<br />
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm<br />
Kapp<br />
ale<br />
M kg<br />
100<br />
100<br />
50<br />
80<br />
6<br />
12<br />
1,0<br />
2,5<br />
118<br />
184<br />
60<br />
2x47<br />
210 170 18 147 14 4 M16<br />
5,4<br />
5,9<br />
125<br />
125<br />
50<br />
200<br />
7,7<br />
114<br />
0,2<br />
2,0<br />
140<br />
340<br />
75<br />
272<br />
240 200 18 178 10 8 M16<br />
5<br />
6<br />
150<br />
150<br />
50<br />
200<br />
6,9<br />
101,1<br />
0,2<br />
2,0<br />
145<br />
350<br />
78<br />
286<br />
265 225 18 202 10 8 M16<br />
6<br />
7<br />
200<br />
200<br />
50<br />
200<br />
5,1<br />
81,2<br />
0,2<br />
2,0<br />
150<br />
370<br />
73<br />
291<br />
320 280 18 258 16 8 M16<br />
11<br />
14<br />
250<br />
250<br />
50<br />
200<br />
3,6<br />
64,5<br />
0,1<br />
1,9<br />
150<br />
370<br />
65<br />
286<br />
375 335 18 312 16 12 M16<br />
14<br />
17<br />
300<br />
300<br />
50<br />
200<br />
3,3<br />
54,4<br />
0,1<br />
1,6<br />
150<br />
365<br />
69<br />
285<br />
440 395 22 365 16 12 M20x2<br />
18<br />
21<br />
350<br />
350<br />
50<br />
200<br />
3,3<br />
48,1<br />
0,1<br />
1,4<br />
155<br />
355<br />
74<br />
272<br />
490 445<br />
22<br />
415 16 12 M20x2<br />
24<br />
28<br />
400<br />
400<br />
60<br />
180<br />
4,4<br />
39,2<br />
0,1<br />
1,2<br />
180<br />
365<br />
84<br />
279<br />
540 495 22 465 16 16 M20x2<br />
29<br />
35<br />
450<br />
450<br />
60<br />
180<br />
4,1<br />
34,1<br />
0,1<br />
1,0<br />
185<br />
355<br />
98<br />
272<br />
595 550 22 520 16 16 M20x2<br />
33<br />
40<br />
500<br />
500<br />
60<br />
180<br />
3,8<br />
30,4<br />
0,1<br />
0,9<br />
190<br />
360<br />
100<br />
270<br />
645 600 22 570 16 20 M20x2<br />
36<br />
44<br />
600<br />
600<br />
60<br />
180<br />
2,8<br />
25,2<br />
0,1<br />
0,8<br />
190<br />
370<br />
89<br />
267<br />
755 705 26 670 20 20 M24x2<br />
53<br />
63<br />
700<br />
700<br />
60<br />
180<br />
2,6<br />
21,3<br />
0,1<br />
0,6<br />
200<br />
365<br />
95<br />
262<br />
860 810 26 775 20 24 M24x2<br />
63<br />
74<br />
800<br />
800<br />
60<br />
180<br />
1,9<br />
18,3<br />
0,1<br />
0,5<br />
185<br />
365<br />
79<br />
257<br />
975 920 30 880 20 24 M27x2<br />
77<br />
90<br />
*1) Ilman vastalaippaa, ruuve<strong>ja</strong> <strong>ja</strong> muttereita<br />
Ilmoitetut arvot koskevat huoneenlämpötilaa; Käyttötilassa on odotettavissa pienempiä arvo<strong>ja</strong>.<br />
Lämpötiloissa 300 °C:seen asti voidaan poikkeamat jättää käytännössä huomiotta.<br />
Kor<strong>ja</strong>usarvot KJ korkeammille lämpötiloille katso taulukko 19.6.<br />
Kaikkien suhteellisten kuormitusten summa ei saa ylittää 100 %:a lämpötilakertoimesta KJ.<br />
*1<br />
Paino
Myös lämpölaajenemisen <strong>ja</strong> värähtelyn päällekkäisyydestä on matka- <strong>ja</strong> amplitudiosuutta tarkkailtava<br />
kulloinkin erikseen. Seuraavan kaavan mukaan:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
aksiaaline n,<br />
Suunnittel u<br />
<br />
aksiaaline n,<br />
Nimelis<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
2<br />
2<br />
<br />
lateraalin en,<br />
Suunnittel u<br />
<br />
lateraalin en,<br />
Nimelis<br />
Nimellis: Nimellisarvo (nimellinen) taulukosta 19.5<br />
Suunnittelu: Maks. liikkeen vastaanotto käytössä<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
100%<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 28 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S<br />
â<br />
â<br />
Suunnittel u<br />
Moniseinämäisestä palkeesta 1.4541 (X6 CrNiTi 18 9) <strong>ja</strong> olakelaipasta RST 37-2 muodostuvaa<br />
kompensaattoria voidaan käyttää 550 °C:n käyttölämpötilaan asti.<br />
Kompensaattori tallentaa vain yhden annetuista liikkeistä täysin. Käyttöpaine on sallittu 1 baariin (PN1) asti.<br />
Asennuspituus (rakennuspituus + esijännitys) riippuu laitteistonpuolen kokonaislaajenemisesta.<br />
Rakennuspituus Lo kuvaa neutraaliasentoa.<br />
Taul. 19.6 Lämpötilan vaikutus liikesuureeseen 1<br />
Nimelis<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
J °C 100 200 300 400 500 600<br />
KJ -- 1 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7<br />
Raaka-aine 1.4541<br />
19.5.3.4 Putkipidikkeiden järjestys pakokaasujohdossa<br />
Kompensaattoreita järjestettäessä on putkipidikkeet aina asennettava kompensaattoreiden eteen <strong>ja</strong> niiden<br />
jälkeen, koska muuten johto voi taipua sivusuunnassa. Nämä putkipidikkeet voidaan toteuttaa aina<br />
asennustilanteesta riippuen kiintopisteinä <strong>ja</strong>/tai irtopisteinä. Etäisyys kiintopisteestä, tai irtopisteestä,<br />
kompensaattoriin tulee valita korkeintaan kokoon 3 x putkiston DN.<br />
Tällöin on huomioitava, että kiintopisteiden on todellakin myös oltava kiinteitä. Kiintopisteen elastisuus ei saa<br />
olla niin suurta, että pakokaasujohto liikkuu vielä muutamia millimetrejä, ennen kuin se todellakin kiinnittyy.<br />
Irtopisteet (putkioh<strong>ja</strong>imet) ovat putkea ympäröiviä putkisinkilöitä, jotka antavat johdon liukua<br />
jännitteettömästi. Suuremman kitkavastuksen välttämiseksi on mahdolliset liat tai tukokset putkioh<strong>ja</strong>imen <strong>ja</strong><br />
putken välissä estettävä.<br />
Ylimääräisiä putkikiinnitteitä on asennettava aina johdon painon <strong>ja</strong> koon mukaan.<br />
1 Witzenmann, "Kompensaattorit" s. 99, 1990<br />
K
19.5.3.5 Suo<strong>ja</strong>toimet asennuksen jälkeen<br />
Asennuksen jälkeen kompensaattorit on peitettävä suo<strong>ja</strong>ksi hitsauskuumuutta (esim. hitsausroiskeet,<br />
hitsaushelmet) <strong>ja</strong> ulkovauriota vastaan. Kompensaattoripalkeen on pysyttävä puhtaana <strong>ja</strong> eikä sitä saa<br />
maalata.<br />
19.5.3.6 Eristys<br />
Suuren lämpösäteilyn vuoksi on kompensaattorin eristäminen joissakin tapauksissa tarkoituksenmukaista,<br />
erityisesti konekotelon sisällä. Tällöin kompensaattorin ympärille tulisi asettaa pienellä välillä liukuva putki- tai<br />
levyholkki, jotta eristysmateriaali ei lepäisi suoraan kompensaattorilla, katso kuva 19.16. Muuten on<br />
olemassa vaara, että eristysmateriaali tiivistyy paljeakselin kylkien väliin. Eristykseksi suositellaan<br />
asbestittomia eristyspalmikoita tai eristysmatto<strong>ja</strong>; ei kuitenkaan lasivillaa tai piimaata, koska ne pölyävät.<br />
Kuva 19.16<br />
19.6 Ohjeita käyttöönottoon<br />
Ennen käyttöönottoa <strong>ja</strong> asiakkaalle luovutusta on aggregaatti puhdistettava perusteellisesti.<br />
Seuraavat kohdat tulee ottaa huomioon:<br />
Tarkasta elastisten laakerielementtien säätö<br />
Tarkasta kytkimen suuntaus<br />
Kompensaattorien määräystenmukainen asennus<br />
Jäähdytysvesikompensaattorit jännitteettömiä<br />
Letkustoissa määrätty taivutussäde<br />
Pakokaasukompensaattoreissa määrätty esijännite<br />
Johdoissa vedonpoisto <strong>ja</strong> määrätty taivutussäde<br />
Ilmasuodatin puhdas pölystä <strong>ja</strong> liasta<br />
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 29 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_19 - Asennus- <strong>ja</strong> suuntausohjeita.docx Sivu 30 / 30 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 20<br />
Putkistojen vetäminen<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
20. Putkistojen vetäminen 3<br />
20.1 Yleiset asennusohjeet 3<br />
20.2 Putkistojen raaka-aineet 4<br />
20.3 Ohje putkistojen hitsaukseen/ juottoon 5<br />
20.3.1 Teräsputkien hitsaaminen 5<br />
20.3.2 Putkien kovajuotto 5<br />
20.4 Irrotettavat putkistoliitokset 6<br />
20.4.1 Laippaliitännät 6<br />
20.4.2 Kierreliitokset, joissa tiiviste kierteessä 6<br />
20.4.3 Putkikierreliitokset 6<br />
20.5 Putkistojen pidike/ tuki 7<br />
20.6 Putkistojen eristäminen 7<br />
20.7 Pintakäsittely, väritys 7<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 2 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
20. Putkistojen vetäminen<br />
20.1 Yleiset asennusohjeet<br />
Kaikki putket on taivuttamisen, hitsaamisen jälkeen <strong>ja</strong> ennen vetämistä puhdistettava sisältä,<br />
eli petsattava perusteellisesti happoliuoksella <strong>ja</strong> sen jälkeen emäksisellä liuoksella (sooda tai<br />
vastaava) <strong>ja</strong> huuhdeltava pH-neutraalisti kuumalla vedellä. Putket on lopuksi säilöttävä<br />
sisältä.<br />
Laitteiston käyttöönottoa varten on kaikkien putkistojen oltava puhdistettuna perusteellisesti<br />
sisältä liasta, karstasta <strong>ja</strong> lastuista, jotta pumppuihin, venttiileihin, lämmönvaihtimiin,<br />
sensoriikkaan <strong>ja</strong> polttomoottoriin jne. ei pääse vierasesineitä. Painetarkastus on oltava<br />
suoritettuna.<br />
Putkistot, joiden halkaisi<strong>ja</strong> ei vastaa lisävarusteosien (pumput, kompressorit, jäähdyttimet<br />
jne.) liitäntöjä, on sovitettava supistuskappaleiden tai supistuskierreliitosten avulla.<br />
Liitäntöjen si<strong>ja</strong>inti <strong>ja</strong> koko näissä laitteissa näkyy yksittäisistä lisävarusteosien piirroksista.<br />
Mittakojeiden (esim. lämpömäärälaskurit, kaasulaskurit jne.) asennuksessa on huomioitava<br />
valmista<strong>ja</strong>n antamat määräykset. Tämä koskee erityisesti asennusasentoa <strong>ja</strong> tulo- <strong>ja</strong><br />
lähtökulku<strong>ja</strong>.<br />
Nesteellä täytetyissä järjestelmissä on syvimpiin kohtiin asennettava tyhjennys- <strong>ja</strong><br />
täyttöliitännät. Kaikissa lakipisteissä on oltava olemassa ilmausmahdollisuudet. Alipisteisiin<br />
asennetaan tyhjennys- <strong>ja</strong> täyttöhanat päätekorkilla <strong>ja</strong> letkunliitäntämahdollisuudella.<br />
Lakipisteisiin kiinnitetään ilmaushanat tai automaattiset ilmaimet.<br />
<strong>Kaasu</strong>muotoisia aineita sisältäviin putkistoihin on alimpiin kohtiin asennettava tiivisteveden<br />
keräimet vedenpoistohanoineen. Putkistot on vedettävä tiivisteveden keräimiin päin<br />
viettävästi.<br />
Tuoreöljyn täyttöjohdoissa saa käyttää kupariputkea (putkiliitokset juotettava<br />
hopeajuotteella). Vaihtoehtoisesti voidaan johtoihin käyttää myös kirkkaaksi kylmävedettyjä<br />
ERMETO-teräsjohto<strong>ja</strong> (kokoa putkiliitokset tätä varten yleisesti erikoiskierreliitoksilla, älä<br />
koskaan hitsaa!). Tuoreöljyjohdot on huuhdeltava vetotöiden jälkeen perusteellisesti<br />
uusöljyllä.<br />
Tuoreöljyjohdot kuparista tai teräksestä voidaan myös puristaa öljyä kestävillä liitoksilla.<br />
Tavanomaiset saniteettiliitokset eivät ole sallittu<strong>ja</strong>, koska tiivisteen raaka-aine ei kestä öljyä.<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 3 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
20.2 Putkistojen raaka-aineet<br />
Taul. 20.1 esittää yleiskuvan raaka-aineista, joita tulee käyttää putkistoihin erilaisille aineille:<br />
Taul. 20.1:<br />
Aine Ala<strong>ja</strong>ko Putkiston raaka-aine<br />
Destilaattipolttoaine Teräs, kupari<br />
Sekapolttoaine Teräs<br />
Maakaasu, kaivoskaasu<br />
Biokaasu,<br />
vedenpuhdistuskaasu,<br />
kaatopaikkakaasu, maaöljyn<br />
sivukaasu<br />
Vesi<br />
Voiteluöljy, kuumat moottorin<br />
kiertojohdot,<br />
Tuoreöljyn täyttöjohdot <strong>ja</strong><br />
jäteöljyjohdot<br />
Paineilma<br />
Pakokaasu<br />
Kondensaatti<br />
Moottorikierto, seoksen<br />
jäähdytyskierto,<br />
ahtoilmakierto, lämmityskierto,<br />
hätäjäähdytyskierto,<br />
raakavesikierto<br />
Teräs, sinkitty teräs,<br />
kaasun säätöjärjestelmän <strong>ja</strong> moottorin<br />
välissä teräs tai <strong>ja</strong>loteräs; näiden johtojen on<br />
oltava ehdottoman "puhtaita".<br />
Yleensä <strong>ja</strong>loteräs<br />
Yleensä teräs, aina veden laadun mukaan<br />
on mahdollisesti käytettävä laadukkaampia<br />
raaka-aineita, esim. merivesi<br />
hätäjäähdytyskierrossa / raakavesikierrossa<br />
Jaloteräs<br />
Käynnistysjohdot Jaloteräs<br />
Täyttöjohdot Teräs<br />
Teräs, kupari, <strong>ja</strong>loteräs<br />
Oh<strong>ja</strong>usilmajohdot (alipaine) Teräs, kupari<br />
Käyttö maakaasun,<br />
kaivoskaasun alaisena<br />
Käyttö biokaasun,<br />
vedenpuhdistuskaasun,<br />
kaatopaikkakaasun, maaöljyn<br />
sivukaasun alaisena<br />
AWT:n edessä <strong>ja</strong> sisäpystytyksessä:<br />
Lämmönkestävä teräs (esim. 15 Mo 3)<br />
AWT:n jälkeen <strong>ja</strong> ulkopystytyksessä:<br />
Jaloteräs<br />
Jaloteräs (esim. 1..4571)<br />
katalysaattorin edessä aina <strong>ja</strong>loteräs 1.4571<br />
happoainesosapitoisuudella Jaloteräs<br />
Loput Teräs, kupari, sinkitty teräs<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 4 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
20.3 Ohje putkistojen hitsaukseen/ juottoon<br />
Hitsatut liitokset ovat putkistojen homogeenisia osia <strong>ja</strong> takaavat ehdottoman tiiviyden käytössä. Ne<br />
muodostavat taloudellisimman putkiliitoksen <strong>ja</strong> siksi niitä käytetään ensisi<strong>ja</strong>isesti. Yhteensopivuus,<br />
moitteeton putkien päiden keskittäminen keskenään, hitsausreunan esivalmistelu <strong>ja</strong> valittu hitsausmenetelmä<br />
ovat edellytyksenä hitsausliitoksen lujuudelle.<br />
Huomio: Putkistojärjestelmässä suoritettavissa hitsaustöissä on erotettava kaikki sähköisesti johtavat liitokset<br />
aggregaattiin. Aggregaatin teräskompensaattorit on purettava hitsaustöissä.<br />
Sähköhitsauksessa on elektrodimaatto kiinnitettävä mahdollisimman lähelle hitsauskohtaa <strong>ja</strong> hyvä maattoliitin-yhteys<br />
on taattava. Kumi- <strong>ja</strong> teräskompensaattorit on peitettävä hitsaustöissä, jotta hitsauskipinät eivät<br />
voi vaurioittaa niitä.<br />
Katso myös luku 19.2.<br />
20.3.1 Teräsputkien hitsaaminen<br />
Seuraavat kohdat on otettava huomioon:<br />
Katkaisuleikkausten karkeus ei saa ylittää maks. arvoa Rz 100<br />
Sallitut hitsausmenetelmät standardin mukaisesti<br />
DIN ISO 857-1 , puikkohitsaus, MIG tai TIG<br />
DIN EN 439 , argon-suo<strong>ja</strong>kaasu, juuren suo<strong>ja</strong>ksi läpivirtaus 5-7 l/min argonia<br />
Hitsaussauman esivalmistelu standardin mukaisesti<br />
DIN EN ISO 9692-1<br />
Direktiivi epäsäännöllisyyksien arviointiryhmistä<br />
DIN EN ISO 5817 tai<br />
Hitsauslisäaineet<br />
- Puikkohitsaus : Puikko DIN EN ISO 2560<br />
- TIG: Umpipuikko DIN EN 440, DIN EN 439, DIN EN 1668<br />
- MIG: Hitsauslanka DIN EN 440, DIN EN 439, DIN EN 1668<br />
20.3.2 Putkien kovajuotto<br />
Kovajuotosliitokset on laadittava <strong>MWM</strong> H0340 -tehdasnormin mukaisesti.<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 5 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
20.4 Irrotettavat putkistoliitokset<br />
20.4.1 Laippaliitännät<br />
Laippaliitäntöjen ominaisuuksiin kuuluu helppo asennettavuus <strong>ja</strong> niitä käytetään yleensä putkistojen<br />
liitäntäliitoksina moottoreihin, pumppuihin, lämmönvaihtimiin, säiliöihin jne. Ensisi<strong>ja</strong>isesti käytetään normien<br />
DIN 2501, PN10 tai PN16 mukaisia laippo<strong>ja</strong>, korkeamman paineen omaaville aineille (esim. ilmanpaine)<br />
vastaavasti korkeammalla nimellispaineella.<br />
Moottorien tai laitteistonosien huollossa <strong>ja</strong> kunnossapidossa on putkistot usein irrotettava paremman pääsyn<br />
luomiseksi. Tällöin on erityisen suositeltavaa käyttää soveltuvissa kohdissa laippaliitäntöjä.<br />
Tiivisteraaka-aineet laippojen välissä on valittava aineen itsensä sekä paineen <strong>ja</strong> aineen lämpötilan<br />
aiheuttaman kuormituksen mukaisesti. Vuotojen välttämiseksi on laippaliitäntöjä valvottava. Siksi<br />
laippaliitosten tulisi mahdollisuuksien mukaan olla helppopääsyisiä tiivisteen vaihtoa tai ruuvien kiristämistä<br />
varten. Silmämääräisen tarkastuksen on joka tapauksessa oltava taattua.<br />
20.4.2 Kierreliitokset, joissa tiiviste kierteessä<br />
Ensisi<strong>ja</strong>ssa käytetään standardin DIN EN 10226 mukaisia Whitworth-putkikierteitä liitoksiin lieriömäisillä<br />
sisäkierteillä armatuureihin, liittimiin jne. <strong>ja</strong> kartiomaisella ulkokierteellä kierreputkiin. Tiiviyden lisäämiseksi<br />
kierteet on pakattava ennen paikoilleen kiertämistä tiivisteaineella tiivistekitillä varustetun hampun muodossa<br />
tai kiedottava muovisilla tiivistenauhoilla.<br />
Voiteluaine-, polttoaine- <strong>ja</strong> kaasuputkissa tulee käyttää muovitiivistenauhaa.<br />
20.4.3 Putkikierreliitokset<br />
Putkikierreliitoksissa tiiviys saadaan aikaiseksi progressiivirenkaalla, joka muodostaa kiinteän <strong>ja</strong> vuotovarman<br />
putkiliitoksen.<br />
Näihin johtoihin tulee käyttää ainoastaan tarkkuusteräsputkia, mielellään putkia, joiden ulkohalkaisi<strong>ja</strong>t ovat<br />
6 - 38 mm. Aina putken seinämän paksuudesta <strong>ja</strong> ulkohalkaisi<strong>ja</strong>sta riippuen on käytettävä vahvistusholkke<strong>ja</strong>.<br />
Progressiivirenkaan vetäminen paikoilleen on suoritettava huolellisesti.<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 6 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
20.5 Putkistojen pidike/ tuki<br />
Putkistot on kiinnitettävä konsoleihin tai seiniin sinkilöillä, pyöröteräskaarilla jne. Vaakasuoraan kulkevissa<br />
putkistoissa tukileveys on valittava putken halkaisi<strong>ja</strong>a vastaavasti. Putkistoissa, jotka laajenevat väliaineen<br />
korkean lämpötilan vuoksi, on laakeri toteutettava olosuhteisiin sovitetusti kiinto- <strong>ja</strong> irtolaakerina. Tällöin on<br />
tarvittaessa kiinnitettävä huomiota runkoäänieristykseen<br />
20.6 Putkistojen eristäminen<br />
Aina läpivirtaavan aineen lämpötilan mukaan on putkistot varustettava lämpöeristyksellä kosketussuo<strong>ja</strong>ksi.<br />
Eristyspaksuudet on valittava niin, että eristyksen pintalämpötilat eivät ylitä 60 °C:tta. Kosketussuo<strong>ja</strong> voidaan<br />
myös luoda muilla toimenpiteillä, esim. kohteesta etäämmälle asennetuilla rei'itetyillä levyillä tai<br />
piikkilangalla.<br />
20.7 Pintakäsittely, väritys<br />
Kaikki putkistot <strong>ja</strong>loteräsputkia lukuun ottamatta on maalattava. Tätä varten putket on puhdistettava<br />
perusteellisesti <strong>ja</strong> varustettava aluksi poh<strong>ja</strong>maalilla, kuivan kalvon paksuus n. 30 µm. Sen jälkeen on<br />
siveltävä peitelakka, kerrospaksuus n. 40 µm.<br />
Sikäli mikäli värityksestä ei ole annettu mitään erityisiä tieto<strong>ja</strong>, tulisi värit valita standardin DIN 2403<br />
mukaisesti. Tässä normissa värit on määritelty putkien läpivirtausaineiden mukaisesti.<br />
Putket, jotka lämpöeristetään, on maalattava ainoastaan poh<strong>ja</strong>maalilla.<br />
Teräksiset pakokaasuputket on maalattava lämmönkestävällä maalilla. Tähän tarvitaan erittäin hyvin<br />
kuumuutta kestävä sinkkisilikaattimaali, mielellään 2 kerrosta á 40 µm:n kuivan kalvon paksuus.<br />
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 7 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Kapitel_20 - Putkistojen vetäminen.docx Sivu 8 / 8 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
<strong>Energialaitteiden</strong> <strong>rakenne</strong><br />
Luku 21<br />
Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy,<br />
ympäristönsuojelu<br />
06-2012<br />
<strong>MWM</strong> GmbH Carl-Benz-Straße 1 D-68167 Mannheim Puhelin: +49(0)621 384-0 Telefax: +49(0)621 384-8612 www.mwm.net
Sisältö<br />
21. Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu 3<br />
21.1 Telineet, lavat, tikkaat ................................................................................................................... 3<br />
21.2 Melusuo<strong>ja</strong> ...................................................................................................................................... 3<br />
21.3 Palosuo<strong>ja</strong>us, pelastautumissuunnitelma ....................................................................................... 3<br />
21.4 Kosketussuo<strong>ja</strong> ............................................................................................................................... 4<br />
21.5 Hätäpysäytyslaitteet ...................................................................................................................... 4<br />
21.6 Vaarallisten aineiden varastointi <strong>ja</strong> hävittäminen .......................................................................... 4<br />
21.7 Sähköiset suo<strong>ja</strong>toimenpiteet ......................................................................................................... 4<br />
21.8 Tapaturmanehkäisymääräykset sähkölaitteistoilla ....................................................................... 5<br />
21.9 Vaara-analyysit ............................................................................................................................. 6<br />
Kapitel_21 - Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu.docx Sivu 2 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
21. Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu<br />
Moottoriaggregaateilla varustetun laitteiston asennuksessa, käytössä <strong>ja</strong> huollossa on noudatettava yleisiä<br />
työturvallisuudesta <strong>ja</strong> tapaturmanehkäisystä annettu<strong>ja</strong> määräyksiä.<br />
Työvälineiden <strong>ja</strong> valvontaa kaipaavien laitteistojen turvallisuudesta on EU:ssa voimassa 3. lokakuuta 2002<br />
lähtien käyttöturvallisuusasetus (Saksassa BetrSichV).<br />
Perustavat rakenteelle <strong>ja</strong> koneiden valmistukselle asetetut turva- <strong>ja</strong> terveydensuojeluvaatimukset on<br />
määritelty EU-direktiivissä 2006/42/EY. Tässä viitataan erityisesti muutamiin toimenpiteisiin.<br />
21.1 Telineet, lavat, tikkaat<br />
Laitteistojen asennuksessa on komponentte<strong>ja</strong> yleensä asennettava sellaisissa korkeuksissa,<br />
että tarvitaan telineitä tai lavo<strong>ja</strong>. Telineiden <strong>ja</strong> lavojen on oltava varustettu suo<strong>ja</strong>kaiteilla.<br />
Mikäli telineille asetetaan painavia komponentte<strong>ja</strong>, niiden kantokyvyn on oltava riittävä.<br />
Jos usein käytetyt armatuurit tai luettavat mittarit on asennettu korkeudelle, jota ei voida<br />
tavallisesti saavuttaa, on asennettava kiinteitä tarkastuslavo<strong>ja</strong>.<br />
Vain TÜV:n hyväksymiä tikkaita saa käyttää.<br />
Valmistussar<strong>ja</strong>n TCG 2032 moottoreiden pystytyksessä on rakennusvaiheessa asennettava<br />
huoltolavo<strong>ja</strong> moottorille.<br />
21.2 Melusuo<strong>ja</strong><br />
Konetilassa saavutetaan moottoriaggregaattien käydessä yli 100 dB (A):n melutaso, mikä aiheuttaa a<strong>ja</strong>n<br />
myötä konetilassa ilman kuulosuo<strong>ja</strong>imia oleskeleville henkilöille kuulovaurioita. Siksi konetilassa on<br />
käytettävä kuulosuo<strong>ja</strong>imia aggregaattien käydessä. Konetilan sisäänkäynteihin on kiinnitettävä ohjekilpiä<br />
kuulosuo<strong>ja</strong>inten käytöstä.<br />
21.3 Palosuo<strong>ja</strong>us, pelastautumissuunnitelma<br />
Moottoriaggregaattien polttoaineet, kaasumuotoiset tai nestemäiset, sekä moottoreissa<br />
käytetty voiteluöljy voivat syttyä ilmassa helposti. Siksi polttoaineiden hallitsematonta<br />
ulostuloa on vältettävä <strong>ja</strong> valvottava. Öljyllä tai polttoaineella kostutetut siivousliinat on<br />
hävitettävä välittömästi, koska ne aiheuttavat syttyessään helposti suuremman palon. Aina<br />
kunkin laitteiston mallin turvateknisten vaatimusten mukaisesti on asennettava kiinteitä<br />
palonsammutuslaitteita <strong>ja</strong> vastaavat varoitus- <strong>ja</strong> laukaisulaitteet. Palonsammutuslaitteiden,<br />
kuten esim. käsipalosammuttimien, palopostien jne. si<strong>ja</strong>intipaikka on merkittävä ohjekilvillä.<br />
Leveys (väh. 600 mm) <strong>ja</strong> korkeus (väh. 2000 mm) on huomioitava poistumistietä varten. Jos<br />
konetilassa syttyy tulipalo, poistumisteiden on oltava merkittynä. Pelastautumissuunnitelma<br />
Kapitel_21 - Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu.docx Sivu 3 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
on oltava olemassa. Tämä koskee erityisesti tilannetta, jossa konetila si<strong>ja</strong>itsee suuremman<br />
rakennuksen sisällä.<br />
Lakisääteisiä määräyksiä on noudatettava.<br />
21.4 Kosketussuo<strong>ja</strong><br />
Kaikki liikkuvia osia sisältävät komponentit, konetiloissa näitä ovat ensi si<strong>ja</strong>ssa moottoriaggregaatit <strong>ja</strong><br />
käytettävät generaattorit, kompressorit <strong>ja</strong> sähköpumput, on varustettava vastaavilla suo<strong>ja</strong>laitteilla niin, ettei<br />
pyöriviin osiin voi koskettaa suoraan. Suo<strong>ja</strong>laitteet saa irrottaa ainoastaan huolto- <strong>ja</strong> kunnossapitotöitä<br />
varten. Kun näitä töitä suoritetaan, koneet on irrotettava käynnistyslaitteista niin, että koneen tahaton<br />
käynnistäminen ei ole mahdollista.<br />
Aggregaattien toiminnassa aineita johtavissa johdoissa, erityisesti jäähdytysvesi- <strong>ja</strong> pakokaasujohdoissa,<br />
saavutetaan lämpötilo<strong>ja</strong>, jotka johtavat suorassa kosketuksessa ihon palovammoihin. Nämä johdot on<br />
varustettava lämpöeristyksellä tai riittävällä kosketussuo<strong>ja</strong>lla.<br />
21.5 Hätäpysäytyslaitteet<br />
Jokaisen aggregaatin hätäpysäytyspainikkeiden lisäksi tulisi konetilassa, helppopääsyisessä paikassa,<br />
mielellään pelastautumisoven lähellä, olla varmistettu hätäpysäytyspainike, jolla laitteisto voidaan pysäyttää<br />
vaaran uhatessa.<br />
21.6 Vaarallisten aineiden varastointi <strong>ja</strong> hävittäminen<br />
Polttoaineet, voiteluöljyt, jäähdytysveden käsittelyaineet, akkuhapot, puhdistusaineet ovat vaarallisia aineita,<br />
jotka varastoidaan suuremmissa säiliöissä, tynnyreissä tai muissa astioissa konetilassa tai viereisissä<br />
tiloissa. Niiden varastointipaikat on laadittava niin, etteivät nämä aineet pääse viemäriverkostoon myöskään<br />
säiliön vaurioituessa.<br />
21.7 Sähköiset suo<strong>ja</strong>toimenpiteet<br />
VDE-määräys VDE 0100 määrää suo<strong>ja</strong>toimenpiteistä suo<strong>ja</strong>ksi vaarallisia kosketusjännitteitä vastaan.<br />
Siinä erotellaan seuraavat:<br />
Suo<strong>ja</strong> suoraa kosketusta vastaan<br />
Sähköisten käyttöaineiden aktiivisten osien - näitä ovat toiminnallisesti jännitettä johtavat<br />
osat - on oltava joko koko matkaltaan eristetty tai suo<strong>ja</strong>ttu rakenteeltaan, si<strong>ja</strong>inniltaan,<br />
järjestykseltään tai erityisin määräyksin suoraa kosketusta vastaan.<br />
Kapitel_21 - Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu.docx Sivu 4 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
Suo<strong>ja</strong> epäsuorassa kosketuksessa<br />
Moitteettomasti valmistetusta käyttölaitteesta huolimatta voi vanhentuminen tai kuluminen<br />
aiheuttaa eristysvirheitä niin, että kosketettavissa olevat, johtavat osat voivat saavuttaa liian<br />
korkeita kosketusjännitteitä (alk. 50 V).<br />
Sähköisten laitteistojen aktiivisten osien parissa saa työskennellä ainoastaan jännitteettömässä tilassa.<br />
Jännitteettömän tilan aikaansaamiseksi <strong>ja</strong> varmistamiseksi on noudatettava 5 turvasääntöä:<br />
Kytke vapaaksi<br />
Varmista uudelleenkäynnistystä vastaan<br />
Tarkista jännitteettömyys<br />
Maadoita <strong>ja</strong> oikosulje<br />
Peitä tai eristä viereiset, jännitteen alaiset osat<br />
Vastuullinen valvova henkilö saa vapauttaa työskentelykohdan työskentelyä varten vasta, kun kaikki 5<br />
turvamääräystä on suoritettu.<br />
Töiden päättämisen jälkeen on turvatoimenpiteet jälleen poistettava.<br />
Käynnistysluvan saa antaa vasta, kun kaikista työskentelykohdista on annettu laitteiston vapautus <strong>ja</strong> kaikista<br />
kytkentäkohdista on ilmoitettu käynnistämisvalmiudesta.<br />
21.8 Tapaturmanehkäisymääräykset sähkölaitteistoilla<br />
Tapaturmanehkäisymääräyksiä on noudatettava!<br />
Erityisesti "Yleisiä määräyksiä" BGV A1 sekä "Sähköisen laitteistot <strong>ja</strong> käyttölaitteet" VBG4.<br />
Vahvavirtalaitteistojen pystytyksessä on voimassa VDE 0100 (kork. 1 kV) tai VDE 0101 (yli 1 kV) <strong>ja</strong> käyttöä<br />
DIN EN 50191 tai VDE 0105.<br />
Ohje:<br />
Sähköisten laitteistojen <strong>ja</strong> vahvavirtalaitteistojen pystytyksen <strong>ja</strong> käytön saa suorittaa vain koulutettu<br />
henkilöstö. Keskijännitegeneraattoreiden käyttöönottoa varten on henkilöstöllä oltava tähän erityinen<br />
opastus/ koulutus.<br />
Kapitel_21 - Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu.docx Sivu 5 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S
21.9 Vaara-analyysit<br />
Kaikille <strong>MWM</strong>-aggregaateille on suoritettu <strong>ja</strong> dokumentoitu vaara-analyysit. Vaara-analyyseissä esitetään <strong>ja</strong><br />
arvioidaan vaaran mahdollisuudet aggregaattien pysytyksessä, käynnistyksessä, käytössä <strong>ja</strong> huollossa.<br />
Lisäksi esitetään vaarojen vähentämiseksi suoritettavat toimenpiteet.<br />
Kapitel_21 - Työturvallisuus, tapaturmanehkäisy, ympäristönsuojelu.docx Sivu 6 / 6 © <strong>MWM</strong> GmbH 2012 / VD-S