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        天氣溫度對數據中心后備柴發(fā)的影響分析及應對措施

        來(lái)源:騰訊網(wǎng) 作者: 更新時(shí)間:2022/8/30 9:46:42

        摘要:進(jìn)入嚴冬,氣溫會(huì )越來(lái)越低,而數據中心大部分設備正常工作都需要在零度以上。柴發(fā)作為數據中心市電的重要后備和應急補充,低環(huán)境溫度會(huì )對柴發(fā)系統的運行造成嚴重的影響,那么面對寒冷天氣,數據中心后備柴發(fā)應該如何應對呢?

          進(jìn)入嚴冬,氣溫會(huì )越來(lái)越低,而數據中心大部分設備正常工作都需要在零度以上。柴發(fā)作為數據中心市電的重要后備和應急補充,低環(huán)境溫度會(huì )對柴發(fā)系統的運行造成嚴重的影響,那么面對寒冷天氣,數據中心后備柴發(fā)應該如何應對呢?

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          溫度過(guò)低對柴發(fā)啟動(dòng)和運行的影響

          柴油發(fā)動(dòng)機的每個(gè)工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。柴油機在進(jìn)氣過(guò)程吸入的是空氣,在壓縮行程接近終了時(shí),柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上,通過(guò)噴油器噴入氣缸,在很短時(shí)間內與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃的混合氣。在燃燒的高壓氣體推動(dòng)下,活塞向下運動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉而做功,廢氣經(jīng)過(guò)排氣管排入大氣。氣溫過(guò)低而無(wú)預防措施的情況下,將造成柴發(fā)啟動(dòng)困難和啟動(dòng)后輸出功率下降的影響。

          1、柴油機氣缸壓縮終了時(shí)空氣溫度達不到啟動(dòng)所要求的溫度,且氣缸內壓縮空氣壓力也明顯低于啟動(dòng)所要求的壓力,造成啟動(dòng)困難;或啟動(dòng)后帶載能力不足。

          2、蓄電池最佳工作溫度為20~40℃,隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低,其大電流輸出能力也相應地下降,導致柴油機啟動(dòng)系統功率下降;環(huán)境溫度較低時(shí),機油黏度變大,各摩擦負之間阻力加大,使柴油機啟動(dòng)轉速下降。上述兩個(gè)不利條件的疊加,更增加啟動(dòng)難度。

          3、當環(huán)境溫度過(guò)低,機油在氣溫較低時(shí)粘度較大,其流動(dòng)性變差,不僅增加柴油發(fā)電機組的零件磨損,而且由于零件運動(dòng)阻力增大,使機械功率損失增加,柴油發(fā)電機組的輸出功率就會(huì )降低。經(jīng)常性冷缸啟動(dòng)加速磨損,將整體降低機器的負載能力。

          4、環(huán)境溫度過(guò)低,氣缸溫度就會(huì )很低,氣缸內的水蒸氣就容易凝結在缸壁上,而柴油發(fā)電機燃燒時(shí)生成的二氧化硫遇到冷凝在缸壁上的水,就會(huì )變成強列的腐蝕劑粘附在缸壁上,因此缸壁表面就會(huì )受到強烈的腐蝕,導致其表面金屬組織疏松;當氣缸套與活塞環(huán)之間相互摩擦刮削時(shí),會(huì )使腐蝕層表面疏松的金屬很快磨損脫落,或在缸套工作表面出現蝕點(diǎn)、凹坑。氣缸的損傷影響柴發(fā)的負載能力。

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          低溫對柴油供應的影響

          凝點(diǎn)與冷濾點(diǎn)

          目前國內應用的輕柴油按凝固點(diǎn)分為7個(gè)標號:10#、5#柴油、0#柴油、-10#柴油、 -20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。

          選用不同標號的柴油應主要根據使用時(shí)的氣溫決定。比如在0°C凝固的柴油稱(chēng)之為0號柴油,在-10°C凝固的柴油稱(chēng)之為-10號柴油,在-20°C凝固的柴油稱(chēng)之為-20號柴油,在-35°C凝固的柴油稱(chēng)之為-35號柴油,在-50°C凝固的柴油稱(chēng)之為-50號柴油眾號:通信電源技術(shù) 與你在一起)。需要注意的是,這個(gè)凝點(diǎn)并不是柴油完全凝固成固體了,而是柴油失去流動(dòng)性了。

          柴油的構成成分復雜,與純化合物的液體不同,有一個(gè)影響到實(shí)際使用的指標叫冷濾點(diǎn)。冷濾點(diǎn)是指在規定條件下,當柴油通過(guò)過(guò)濾器每分鐘不足20ml時(shí)的最高溫度(即流動(dòng)點(diǎn)使用的最低環(huán)境溫度)。

          因此,并不是在凝點(diǎn)之上的柴油都可以使用,在冷濾點(diǎn)的溫度下,柴油雖然仍然是液體,但液體中會(huì )凝結出一個(gè)個(gè)的小晶粒,這個(gè)晶粒無(wú)法通過(guò)柴油濾清器。所以,柴油的選擇必須高于冷濾點(diǎn)。對照上表,最低氣溫在4℃以上地區選擇 0號柴油,最低氣溫在-5℃以上地區選擇-10號 柴油, 最低氣溫在-14℃以上地區選擇-20號柴油,最低氣溫在-29℃以上地區選擇-35號柴油,最低氣溫在-44℃以上地區選擇-50號柴油。根據當地的最低氣溫合理選擇柴油的標號,既不要過(guò)度節約也不要浪費。按當地最低氣溫選擇柴油。

          預防措施

          數據中心后備柴發(fā)一般設定為自動(dòng)啟動(dòng),停電時(shí)即全速啟動(dòng),無(wú)怠速啟動(dòng)過(guò)程。啟動(dòng)后轉速和電壓正常后并機、帶載,整個(gè)過(guò)程要求在30秒之內完成眾號:通信電源技術(shù) 與你在一起)。秋冬季節溫度低,若經(jīng)常性冷缸啟動(dòng),必然造成設備嚴重磨損,甚至在電池性能不佳的情況下也可能啟動(dòng)失敗?;谇笆龅牡蜏叵虏涣加绊?,需要采取必要的應對措施。

          1、循環(huán)水電加熱裝置:數據中心的柴發(fā)一般均配備了循環(huán)水電加熱裝置,氣缸和潤滑油常年保持在35-55℃之間,利于需要應急時(shí)能立即全速啟動(dòng)且啟動(dòng)后帶載能力達到設計要求。

          2、根據當地最低溫選擇柴油標號:對照表格的柴油冷濾點(diǎn),按當地最低溫選擇相應標號。如上海地區最低溫為-5℃左右,選擇-10#柴油。

          對于放置在室外的柴發(fā),應更全面考慮低溫對整個(gè)輸油路徑的影響。除了需要根據往年最低溫選擇柴油標號外,對于室外輸油管裸露部位、室外臨時(shí)油箱等 采取保溫防護措施,防止出現突發(fā)的突破溫度下限的情況。

          3、關(guān)注啟動(dòng)蓄電池:蓄電池最佳工作溫度為20~40℃,隨著(zhù)環(huán)境溫度的降低,其輸出能力也相應地下降,導致柴油機啟動(dòng)系統功率下降;同時(shí)環(huán)境溫度較低時(shí),機油黏度變大,各摩擦負之間阻力加大,疊加了啟動(dòng)難度(公眾號:通信電源技術(shù) 與你在一起)。必要時(shí)需對蓄電池進(jìn)行保溫,保證能正常充電且有足夠的輸出電流,從而保證有足夠的啟動(dòng)系統功率。

          根據有關(guān)資料,0℃時(shí)鉛酸蓄電池損失約30%的容量,對于室外環(huán)境的柴發(fā)更需要重視,對于容量下降明顯的在冬天之前及時(shí)更換新的啟動(dòng)電池。

          4、環(huán)控系統覆蓋:對于柴發(fā)本體的加熱裝置或缸體溫度設置監控點(diǎn),加熱系統故障或加熱器保險絲熔斷導致無(wú)法加熱的,能及時(shí)得到處置。啟動(dòng)電池和臨時(shí)油箱 宜設置溫度監控,也可本地放置溫度計便于巡檢時(shí)進(jìn)行檢查。

          責任編輯:張華

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