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高压发电机组机房强制进风风机的电源设计

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高压发电机组机房强制进风风机的电源设计

2020-07-09

目前很多数据中心发电机房为改造机房,原因是原有的机房设计中进风面积不足以保证自然进风来满足发电机组运行时的风量要求。那如何进行机房改造呢?

 

通常我们通过加大进风风速,来提高进风面积一定下的进风量——即采用强制进风的设计。在强制进风设计中,由于发电机组发出的是高压电源,而进风风机采用的是低压电源。那么在这样的情况下,如何进行强制风机的供电电源设计呢?

 

下面我们分两种情况来分析高压发电机组机房强制进风的电源设计:

 

 

1

 

高压发电机组轴驱冷却风扇发电机房

强制进风风机电源设计

 

首先我们先分析发电机组启动时进风量需求情况及可能存在的风险:

 

当发电机组启动时,冷却风扇也随发动机启动同时运行,此时机房的进风量是由发动机轴驱风扇的风量来决定的。此时如果进风风机没有运行,强大的进风量由于小的进风面积将在机房内产生负压。严重时将损坏机房门窗等相关设备。我们知道,负压的大小由进风量和进风面积决定。

 

为了避免此类风险事件的发生,在设计时我们需根据实际情况采取降低风险的措施:

01
 

当实际进风面积足够使进风风速等于8米/秒时,风压约为40Pa,如果机房的进出大门为10平方米时将产生400N的压力,可能损坏机房的大门。因此当实际进风面积在没有风机作用下风速大于等于8米/秒时,我们必须保证在机组启动时强制风机已经开始运行。由于发电机组为备用发电机组,只有在市电断电情况下才需要启动运行。此时发电机组刚刚启动,还没有电源提供。所以强制风机必须设计UPS电源。当然如何配置UPS电源也是我们在设计中需要注意问题,我们将在专门的课题中进行分析和说明。

02
 

当实际进风面积在没有风机作用下风速小于8米/秒时,由于负压大小还在安全允许的范围内,因此我们可以将强制风机电源设计为发电机组电源。即发电机组空载运行时,进风风量由发电机组冷却风扇来进行强制进风,由于空载运行,不会影响发动机的带载能力。当发电机组输出电源后,采用发电机组为强制风机提供电源。如此设计时,在此再次强调,机房实际面积必须足够大到使进风风速小于8米/秒

 

 

2

 

高压发电机组

分体散热水箱强制进风风机电源的设计

 

前面我们在机房进排风设计课题中已经讲过,机房的通风是为了散发机组辐射热量和为发动机提供燃烧的空气。因此无论散热水箱是否分体,机房都需要进行通风。通风量的大小将根据设计的机房温升的大小而变化。在所需风量不足以自然进风时,设计中也需要采用强制进风设计。

 

分体散热水箱由于没有了轴驱风扇,发动机启动过程中对风量的要求不高,所以强制风机是否运行都将不会影响发动机空载运行。因此对于强制风机的电源可以直接采用发电机组的高压电源,通过变压器变压后获得。故而设计中需要设计变压器将发电机组高压电源变压后为低压强制风机提供电源。

 

 

机房进排风设计将影响发电机组在一定环境温度下的带载能力。当需要进行强制进风时,高压发电机组机房请根据实际情况设计好强制风机的电源及控制程序,保证发电机房的安全运行,保障发电机组满载运行条件。

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