Во многих проектах центров обработки данных топливная система дизельного генератора на чертежах выглядит простой.
В действительности это не так.
Во время запуска генератора давление топлива часто очень низкое. В некоторых случаях оно близко к нулю, особенно когда система питается самотеком из суточного бака.
Именно здесь начинают возникать проблемы со многими стандартными электромагнитными клапанами.
Для открытия большинства электромагнитных клапанов с пилотным управлением необходима определенная разница давлений. На бумаге это не всегда очевидно. Но на практике результат прост:
Клапан не открывается, топливо не поступает, и генератор не запускается.
Мы уже не раз становились свидетелями подобного.
Вот почему в системах с дизельным двигателем в центрах обработки данных требуется Электромагнитный клапан прямого действия с истинным нулевым дифференциалом Как правило, это более безопасный выбор.
Низкое давление в топливных системах дизель-генераторов является нормальным явлением.
Во многих системах дизель-генераторов низкое давление часто рассматривается как ненормальное состояние.
В действительности это нормальное состояние системы.
Система подачи топлива в центрах обработки данных проектируется с учетом надежности, а не давления.
Обычно топливные баки устанавливаются чуть выше генератора. Топливо, как правило, подается самотеком, особенно во время запуска. В этот момент топливные насосы могут быть еще не запущены, и давление в магистрали все еще нарастает.
В этих условиях предположение о том, что «давление будет достаточным», уже само по себе представляет риск.
В реальных условиях при запуске давление может быть очень низким — иногда близким к нулю.
Это не недостаток конструкции.
Таковы принципы работы этих систем.
Где стандартные электромагнитные клапаны начинают создавать проблемы
Большинство стандартных электромагнитных клапанов, используемых в промышленных системах, имеют пилотное управление.
Они созданы на основе одного базового предположения: Давление будет достаточным, чтобы помочь клапану открыться..
В технических характеристиках это предположение легко упустить из виду.
Минимальное перепадное давление часто обозначается мелким шрифтом или просто принимается как данность.
На месте происшествия поведение проявляется гораздо более непосредственно.
При запуске генератора, когда давление топлива еще низкое, клапан не получает ожидаемого давления. Пилотная ступень не работает должным образом.
Результат прост и предсказуем:
Клапан остается закрытым.
Топливо не поступает.
При отказе генератора двигатель не запускается.
В идеальных условиях при проведении испытаний такого обычно не происходит.
Это происходит в реальных сценариях запуска — именно тогда, когда генератор нужен больше всего.
Мы видели проекты, где на бумаге все выглядело правильно, но система давала сбой, потому что эта деталь была упущена из виду.
Что на самом деле означает «нулевая разница» на практике?
Когда люди слышат термин «нулевой дифференциал», он часто звучит как техническая терминология.
На практике это описывает нечто очень простое: Работа клапана не зависит от давления в системе..
Электромагнитный клапан с истинным нулевым дифференциалом открывается исключительно за счет электромагнитной силы.
Для обеспечения движения ему не требуется входное давление. Он не ждет повышения давления. При запуске он ведет себя одинаково, как и в обычном режиме работы.
Это особенно важно в моменты, когда давление минимально — при холодном запуске, восстановлении после отключения электроэнергии и аварийном перезапуске.
Вместо того чтобы предполагать наличие давления, клапан просто работает.
Зависимость от условий, которые могут существовать, а могут и не существовать, отсутствует.
Для топливных систем дизельных генераторов это устраняет целую категорию неопределенности.
Клапан перестаёт быть переменной величиной в последовательности запуска. Он становится предсказуемым компонентом.
Дизельное топливо — это не просто ещё один вид топлива.
С инженерной точки зрения, дизельное топливо часто рассматривают так же, как и нефть.
В действительности, после установки в операционную систему, она ведет себя совершенно иначе.
Дизельное топливо легковоспламеняемо.
Топливопроводы обычно прокладываются в замкнутых или полузамкнутых пространствах.
Клапаны питаются от электричества и могут оставаться под напряжением в течение длительного времени.
В этих условиях риск не является теоретическим.
Это сочетание топлива, тепла и электрических компонентов, расположенных в непосредственной близости друг от друга.
Именно поэтому во многих проектах центров обработки данных от электромагнитных клапанов, используемых в топливопроводах дизельных двигателей, ожидается не только их открытие и закрытие. От них также ожидается выполнение следующих функций: снизить риск возгорания а также соблюдать правила безопасности в нештатных ситуациях, таких как отключение электроэнергии или пожар.
Взрывозащищенная конструкция не подразумевает более высоких технических характеристик.
Речь идёт о том, чтобы конструкция клапана соответствовала условиям окружающей среды, в которой он работает.
Когда речь идёт о топливе, это различие имеет значение.
Как обычно используются эти клапаны в системах центров обработки данных
В типичной установке центра обработки данных электромагнитный клапан размещается на топливопроводе дизельного топлива рядом с генератором.
Обычно его устанавливают между топливным баком и двигателем или непосредственно перед впускным патрубком двигателя.
На чертежах этот клапан часто выглядит незначительным.
В процессе эксплуатации это является частью базовой логики запуска генератора.
Когда система получает сигнал запуска, клапан должен немедленно открыться и обеспечить подачу топлива.
При отключении системы или срабатывании аварийного сигнала тот же клапан должен закрыться и перекрыть топливопровод.
Это означает, что клапан участвует в следующем:
- запуск и остановка генератора
- логика аварийной остановки
- блокировка противопожарной защиты
- плановое техническое обслуживание изоляции
Само по себе оно не работает.
Она работает в составе последовательности, совместно с системой управления, топливным насосом и двигателем.
Если этот клапан работает не совсем так, как ожидалось — открывается слишком поздно, не открывается или не закрывается — это повлияет на всю последовательность действий.
Именно поэтому в дизельных системах центров обработки данных этот клапан обычно рассматривается как функциональный компонентЭто не просто аксессуар для труб.
Что нам нужно, чтобы выбрать и протестировать подходящий клапан
Электромагнитные клапаны с нулевым дифференциалом не входят в перечень товаров, которые можно выбрать только по размеру.
Их эффективность во многом зависит от способа их использования.
По нашему опыту, большинство проблем не возникает из-за неподходящих товаров.
Они из отсутствует или неясна информация о работе системы.
Именно поэтому перед поставкой клапана мы всегда уточняем фактические условия его эксплуатации.
Это позволяет нам проверить структуру, материалы и конфигурацию, а также провести соответствующие испытания клапана.
Для выбора и проверки подходящего клапана нам обычно необходима следующая информация:
- Средний
(дизельное топливо, мазут или другие жидкости) - Средняя температура
включая нормальную рабочую температуру и максимально возможную температуру. - Номинальный размер
например, 1 или 2 дюйма - Тип соединения
резьбовой или фланцевый, а также соответствующий стандарт. - Напряжение в системе управления
В центрах обработки данных обычно используется напряжение 24 В постоянного тока. - Фактическое рабочее давление
включая минимальное давлениечто имеет решающее значение для работы при нулевом дифференциале. - Ориентация установки
горизонтальный или вертикальный - Требование взрывозащиты
если это указано в проекте - Функция клапана
нормально закрытый, нормально открытый или защелкивающийся
Имея эту информацию, клапан можно настроить и протестировать в соответствии с реальной системой, а не только с теоретическими условиями.
Такой подход позволяет избежать неожиданностей на этапах ввода в эксплуатацию и запуска, когда внесение изменений и без того обходится дорого.
Ступенчатый электромагнитный клапан прямого действия (с нулевым дифференциалом)
Технические данные и справочник по применению
Область применения
Подходит для широкого спектра промышленных систем, включая, помимо прочего:
- Паровые системы
- Низкотемпературные системы
- Промышленные системы снабжения нефтепродуктами
- Системы загрузки и учета
- Системы сжиженного газа
- Системы отопления
- Системы резервуаров для хранения
- Оборудование электростанции
- Нефтехимическое оборудование
- Пневматические системы
- Системы автоматизации и управления трубопроводами
Технические спецификации
Принцип работы
- Пошаговая конструкция поршня прямого действия
- Работа при нулевом перепаде давления
- Надежное открытие даже при очень низком или нулевом перепаде давления.
Диапазон номинальных размеров
- DN10 - DN300
Температура окружающей среды
- от −10 °C до +50 °C
- от −30 °C до +85 °C
- от −50 °C до +100 °C
(в зависимости от конфигурации)
Функция управления
- Нормально разомкнутый (НЕТ)
- Нормально закрытый (NC)
Напряжение питания
- Переменный ток: 660 В, 380 В, 220 В, 127 В, 36 В, 24 В
- Постоянный ток: 220 В, 110 В, 36 В, 24 В, 12 В
Применимые СМИ
- Вода
- Газ
- Нефть и топливо
Диапазон средних температур
- При температуре выше −200 °C
- При температуре выше −60 °C
- При температуре выше −40 °C
- До +60 °С
- До +120 °С
- До +200 °С
- До +350 °С
(Фактический диапазон зависит от материалов уплотнения и конфигурации клапана)
Диапазон рабочего давления
- 0.1 МПа
- 0 - 0.6 МПа
- 0 - 1.0 МПа
- 0 - 1.6 МПа
- 0 - 2.4 МПа
- 0 - 10 МПа (малые номинальные размеры)
Типы подключения
- С резьбой
- Внутренний поток
- Внешняя резьба
- отбортованный
- сваренный
- Зажим (трехзажимной)
Электрические соединения
- Герметизированный штекерный клеммный разъем
- Бронированный кабель (металлический кабелепровод)
Материалы корпуса клапана
- Литая углеродистая сталь (WCB)
- Нержавеющая сталь
- 304
- 321
- 316
- 316L
- 316H
- 2025
- Латунь
- Бронза
Электрический интерфейс
- Настраиваемый по запросу
Техническая записка для отбора
Данная серия клапанов предназначена для выбор, специфичный для конкретного приложения.
Фактическая конфигурация, материалы и условия испытаний определяются исходя из рабочих параметров заказчика.
Для точного подбора и заводских испытаний клиентам рекомендуется предоставить следующую информацию:
- Среда и температура
- Номинальный размер
- Тип соединения
- Напряжение в системе управления
- Минимальное и максимальное рабочее давление
- Ориентация установки
- Требования к взрывозащите (если применимо)
Заключение
В системах дизель-генераторов центров обработки данных надежность редко определяется каким-либо одним крупным компонентом.
Чаще всего это определяется небольшими решениями, принятыми на ранних этапах проектирования.
Давление топлива во время запуска — это один из тех факторов, который легко упустить из виду.
То же самое относится и к предположению, что электромагнитный клапан «вероятно, будет работать» при любых условиях.
Как мы видели в реальных проектах, использование Электромагнитный клапан с истинным нулевым дифференциалом, взрывозащищенный. Это устраняет целый слой неопределенности из системы.
Это упрощает работу стартапов, лучше соответствует реальным условиям эксплуатации и снижает предотвратимые риски.
Речь идёт не о выборе более сложного решения.
Речь идёт о выборе подходящего варианта, соответствующего реальному принципу работы системы.
Контакты THINKTANK
Если вы работаете над проектом дизель-генератора для центра обработки данных и нуждаетесь в помощи с выбором электромагнитных клапанов, обращайтесь к нам. THINKTANK.
Вам не нужно определять конструкцию клапана или его внутреннее устройство.
Просто укажите рабочие параметры, и мы возьмем на себя подбор, настройку и заводские испытания в реальных условиях эксплуатации.
Именно так мы предпочитаем работать —
Меньше предположений, больше проверок.
