Nerūsējošā tērauda Tējas un reduktori šķidruma dzesēšanas kolektoriem: praktiska izvēles rokasgrāmata

1. Ievads: Nepareizas montāžas slēptās izmaksas

Iedomājieties šo: nesen ekspluatācijā nodots datu centrs Tiešs{0}}uz-Chip (D2C) dzesēšanas cilpa - sistēma, kurā šķidrais dzesēšanas šķidrums cirkulē tieši pāri augsta-blīvuma serveru procesoriem -, iztur spiediena pārbaudi nevainojami. Trīs nedēļas pēc darbības sākuma pie atzara savienojuma parādās mikro-noplūde. Vainīgais? Oglekļa tērauda reducējošs T-s, kas bija klusi sarūsējis glikola -bāzes dzesēšanas šķidruma klātbūtnē. Rezultātā radušās dīkstāves izmaksāja desmitiem tūkstošu dolāru avārijas seku likvidēšanai un zaudēja darbspējas laiku, un tas viss ir saistīts ar vienu 12 ASV dolāru piederumu.

Šis scenārijs atkārtojas biežāk, nekā atzīst nozare. Tā kā šķidruma dzesēšana kļūst par dominējošo mākslīgā intelekta infrastruktūras, HPC klasteru un hipermēroga datu centru siltuma pārvaldības stratēģiju, komponenti, kas savieno dzesēšanas šķidruma sadales vienības (CDU) ar plaukta līmeņa kolektoriem, tiek rūpīgi pārbaudīti nekā jebkad agrāk. Inženieri un iepirkumu komandas arvien biežāk uzdod vienus un tos pašus jautājumus:Kurš T-veida stiprinājums novērš koroziju slēgtā{0}}cilpas dzesēšanas šķidruma sistēmā? Kā pāriet no 2-collu iekārtas padeves līnijas uz ¾ collu plaukta kolektora atzaru bez spiediena krituma? Un vai materiāla kvalitātei tiešām ir nozīme?

Atbildes slēpjas izpratnē, kā nerūsējošā tērauda reducējošais T-sējmašīna darbojas plašākā šķidruma dzesēšanas kolektora - arhitektūrā un kāpēc informācija par vītnes standartu, sakausējuma pakāpi un savienojuma veidu nosaka, vai dzesēšanas sistēma darbojas desmit gadus vai sabojājas ceturksnī.

 

 

Datu centra šķidruma dzesēšanas kolektora nerūsējošā tērauda caurules

 

2. Kas padara nerūsējošo tēraudu par pareizo materiālu šķidruma dzesēšanas kolektoriem?

Ne visi metāli šķidrā dzesēšanas vidē darbojas vienādi. Tipiskā datu centra dzesēšanas cilpa cirkulē ūdens-glikola maisījumus (bieži vien 30–40% propilēnglikola) ar darba spiedienu 40–150 psi un temperatūrā no 5 grādi līdz 60 grādiem. Šajā vidē tālāk norādītās materiāla īpašības nav-apspriežamas:

• Izturība pret koroziju:Glikola šķīdumi un dejonizēts ūdens laika gaitā kļūst viegli skābi. Oglekļa tērauds ātri korodē; varš rada galvaniskās saderības problēmas ar alumīnija aukstuma plāksnēm.
• Termiskā stabilitāte:Armatūrai ir jāsaglabā izmēru integritāte termiskās cikla laikā no aukstās palaišanas līdz pilnai servera noslodzei.
• Mehāniskā izturība:Ūdens āmura notikumi - spiediena lēcieni, ko izraisa ātra vārsta iedarbināšana -, var īslaicīgi sasniegt 3–5 reizes par normālu darba spiedienu.
• Ķīmiskā neitralitāte:Armatūras materiāls nedrīkst izskalot jonus dzesēšanas šķidrumā, kas var sabojāt servera komponentus lejup pa straumi.

SS 304 nerūsējošais tērauds apmierina lielāko daļu šo prasību par zemākām izmaksām. SS 316L - ar pievienoto molibdēna saturu - nodrošina izcilu izturību pret hlorīda rašanos, padarot to par izvēles standartu piekrastes iekārtās, pusvadītāju konstrukcijās un jebkurā sistēmā, kurā tiek izmantota agresīva dzesēšanas šķidruma ķīmija. Uzņēmumā LEADTEK abas kategorijas ir pieejamas visā armatūras produktu klāstā, un pēc pieprasījuma ir pieejami pilni materiālu izsekojamības sertifikāti.

 

3. Nerūsējošā tērauda reducējošās tējas loma kolektoru arhitektūrā

Samazinošais T-sējmašīna (saukta arī par nevienlīdzīgu T-eju vai atzarojumu) ir T-formas veidgabals ar trim atverēm: divām vienāda diametra izejā - taisnā-caur galvenajā plūsmas ceļā - un vienu mazāka-diametra atzara izvadu 90 grādu leņķī. Šī šķietami vienkāršā ģeometrija atrisina kritisku inženiertehnisko izaicinājumu kolektora konstrukcijā: kā sadalīt dzesēšanas šķidruma plūsmu no lielas padeves galvenes vairākās mazākās plaukta{7}}līmeņa atzarojumos, neveidojot atmirušās-kāju zonas (stingra dzesēšanas šķidruma zonas, kas veicina baktēriju augšanu vai nogulšņu uzkrāšanos) vai pārmērīga spiediena krituma.

Tipiskā{0}}rindas dzesēšanas kolektorā, kas apkalpo astoņus serveru plauktus, piegādes galvene var darboties ar DN50 (2 collas). Katrs plaukta krāns atzarojas pie DN20 (¾ collas). Bez atbilstoša izmēraNerūsējošā tērauda reducējoša tīte, inženieri ir spiesti izmantot pilnu -urbuma vienādu tee un atsevišķu reduktora savienojumu -, pievienojot vēl divus iespējamos noplūdes punktus un palielinot sistēmas kopējo nospiedumu jau tā-šaurajā telpā starp serveru plauktiem.

Samazinošā tee novērš šo dublēšanos. Vītņotiem savienojumiem - visizplatītākā montāžas metode moduļu un saliekamo dzesēšanas sliedēs - nerūsējošā tērauda vītņota reducējošā tīte, kas atbilst NPT (National Pipe Taper) vai BSPP (British Standard Parallel Pipe) standartiem, ļauj bez maksas -izjaukt instrumentu, bez visas sistēmas iztukšošanas vai pārkonfigurēšanas. cilpa.

Praktisks piemērs: Eiropas izvietošanas operators nesen modernizēja 12 rindu-dzesēšanas kolektorus 2 MW datu zālē. Pārejot no vienādām tēmām un reduktoriem uz vienu-gabala samazināšanas T konfigurāciju, tie samazināja montāžas vietu skaitu vienā kolektorā no 24 līdz 12, samazināja montāžas darbu par 35% un tika novērsti četri dokumentēti mikro-noplūdes gadījumi, kas izsekoti līdz reduktora-līdz{10}}t-veida vītņotajiem savienojumiem.

 

Leadtek nerūsējošā tērauda reducējoša tīte

 

4. Kalti pret cast: kāpēc ražošanas metode ir svarīga zem spiediena

Norādot armatūras šķidruma dzesēšanas kolektoriem, ražošanas process ir tikpat svarīgs kā materiāla kategorija. Lielākā daļa preču cauruļu veidgabalu ir izlieti - izkausēta tērauda, ​​​​ielieta veidnē. Kalti veidgabali tiek ražoti, iespiežot apsildāmus tērauda sagataves formā ar tūkstošiem tonnu spēka, izlīdzinot metāla graudu struktūru un veidojot blīvāku, stiprāku daļu.

LEADTEK sortimentsSS kalti veidgabali- ražots saskaņā ar ASME B16.11 standartiem (nozares etalons kontaktligzdas-metinātām un vītņotām kaltām veidgabaliem) - ir 3000. vai 6000. klases spiediena novērtējums, kas ievērojami pārsniedz 150–600 psi parasto šķidruma dzesēšanas sistēmu darbības diapazonu. Šī inženiertehniskā rezerve nav pārspīlēta; tas nodrošina drošības buferi, kas nepieciešama misijai-kritiskajai infrastruktūrai, kad plkst. 3:00 notiek ūdens āmurs vai sūkņa pārspriegums bez tehniķa uz vietas.

Atšķirība starp kaltu un lējumu kļūst izmērāma noguruma pārbaudē. Pie cikliskām spiediena slodzēm (imitējot sūkņa palaišanas-apturēšanas ciklus 10 gadu sistēmas darbības laikā), kalti nerūsējošā tērauda veidgabali parasti iztur 2–4 reizes vairāk ciklu pirms plaisas rašanās, salīdzinot ar līdzvērtīgiem tās pašas nominālās kvalitātes lietiem piederumiem. Ja dzesēšanas sistēmai ir paredzēts nepārtraukti darboties 10+ gadus ar minimālu piekļuvi apkopei, šī rezerve ir svarīga.

 

5. Blīvēšanas standarti: Sistēmai pareizā vītnes izvēle

Vītnes standarta izvēle ir viens no visbiežāk nepareizi pieņemtajiem lēmumiem kolektoru montāžā un viens no biežākajiem lauka noplūžu cēloņiem. Šeit ir praktisks sadalījums:

• NPT (nacionālās caurules konuss):Blīvējumu veido vītnes iejaukšanās - konusveida vītnes nedaudz deformējas, kad tās saskaras, veidojot metāla-pret{2}}metālu blīvējumu, kas pastiprināts ar PTFE lenti. KNL dominē Ziemeļamerikas sistēmās. Tas ir uzticams, ja tas ir pareizi uzstādīts, taču ir jutīgs pret pārmērīgu- vai zemu-griezes spiedienu.
• BSPP (British Standard Parallel Pipe, arī G{0}}pavediens):Blīvēšanai izmanto plakanu -apvalku ar O-gredzenu vai savienotu paplāksni. Priekšroka tiek dota Eiropas CDU konstrukcijās un OEM dzesēšanas sliedēs tā atkārtojamības un izturības pret izspiešanu dēļ (vītnes virsmas bojājumi atkārtotas montāžas/demontāžas rezultātā).
• ORB (O-Ring Boss):Izciļņa ports, kas apstrādāts līdzenā virsmā, noslēgts ar elastomēra O{0}}gredzenu. Izplatīts augsta-cikla lietojumos un saliekamajos kolektoru blokos. Nulles vītnes{4}}izraisītu noplūdes ceļu risks.
• Trīs{0}}skava / sanitārā skava:Uzmavu un skavu sistēma, kas ir izplatīta farmaceitiskās un pārtikas{0}}kategorijas sistēmās, un arvien vairāk tiek izmantota šķidruma dzesēšana, lai nodrošinātu rīka -bezmaksas apkopi un nulles noplūdes risku. Retāk sastopams standarta datu centru kolektoros, bet gūst panākumus malu skaitļošanas izvietošanā, kur nepieciešama ātra pārkonfigurācija.

LEADTEK ražo reducējošās Tējas visos četros vītņu standartos, un kolektoru bloku komplektiem ir pieejamas pielāgotas OEM konfigurācijas. Katrai partijai tiek nodrošināti inženiertehniskie rasējumi un vītņu mērierīču sertifikāti.

 

6. Tīņu izmēru samazināšana: praktiska sistēma

Lai izvēlētos pareizo samazinājuma koeficientu, ir jāsabalansē divi konkurējoši faktori: plūsmas ātrums un spiediena kritums. Tā kā atzara izplūdes diametrs samazinās attiecībā pret palaišanas diametru, plūsmas ātrums zarā palielinās -, kas ir noderīgs minimālā ātruma uzturēšanai (parasti 0,3–1,5 m/s šķidruma dzesēšanā, lai novērstu nogulsnēšanos), bet palielinātu spiediena kritumu visā savienotājelementā.

Vienkāršots īkšķis, ko izmanto kolektora dizainā:

Atzarojuma ātrums nedrīkst pārsniegt 2 reizes kustības ātrumu, lai izvairītos no plūsmas{1}}izraisītās vibrācijas un trokšņa.

Katram samazināšanas koeficientam 1:2 (piem., ¾" atzars no 1,5 collas), sagaidiet aptuveni 0,05–0,15 psi papildu spiediena kritumu pie tipiskā dzesēšanas plūsmas ātruma 2–5 GPM uz statīvu.

Sistēmās ar vairāk nekā sešiem atzarojuma krāniem var būt nepieciešamas hidrauliskās balansēšanas ķēdes vai mainīgas plūsmas vārsti neatkarīgi no Tē izmēra.

LEADTEK inženieru komanda regulāri palīdz OEM dzesēšanas iekārtu ražotājiem veikt hidrauliskos aprēķinus un armatūras izvēli pielāgotai kolektoru konstrukcijai. Šīs lietojumprogrammas atbalsts -, ko nodrošina 30+ gadu nerūsējošā tērauda precīzās ražošanas pieredze, kopš mūsu dibinātāja agrīnās karjeras Veņdžou lējumu rūpnīcās - ir daļa no katra projekta iesaistīšanās.

 

7. Kopsavilkums: īstenojami ieteikumi

Šķidruma dzesēšanas kolektora veiktspēju mazāk nosaka sūkņi un siltummaiņi, nevis desmitiem mazu veidgabalu, kas tos savieno. Pamatojoties uz iepriekš minētajiem inženiertehniskajiem apsvērumiem, šeit ir norādītas konkrētas darbības, lai norādītu nerūsējošā tērauda tējus un reduktorus nākamajam projektam.

• Vispirms definējiet dzesēšanas šķidruma ķīmiju.SS 316L ir noklusējuma-cilpas glikola sistēmām. SS 304 ir pieņemams tīra dejonizēta ūdens cilpām ar regulāru ķīmijas uzraudzību.
• Norādiet viltotu pārlējumu.Spiediena -novērtētajiem kolektora savienojumiem ASME B16.11 Class 3000 kalti veidgabali nodrošina tādu noguruma kalpošanas laiku, kādu nevar līdzināties lietie ekvivalenti.
• Izvēlieties pareizo vītnes standartu savam apkopes modelim.NPT standarta Ziemeļamerikas sistēmām; BSPP/G-pavediens, kurā nepieciešama Eiropas CDU saderība; Tri-Skava, kur ir paredzama ātra pārkonfigurācija.
• Konsolidējiet, kur vien iespējams.Viena reducējoša T-ja, kas aizstāj T-{0}}plus-reduktora mezglu, novērš vienu vītņoto savienojumu - un vienu iespējamo noplūdes vietu - katrā atzarā.
• Pieprasiet materiālu sertifikātus.Lai nodrošinātu atbilstību ISO 9001 auditam un datu centra operatora prasībām, nodrošiniet, lai armatūras piegādātājs katrai partijai nodrošina pilnu materiālu izsekojamības dokumentāciju.

LEADTEK (Zhejiang Leadtek Fluid Technology Co., Ltd.) ar savu 37 000 ㎡ ražotni, 400+ CNC apstrādes centriem, ISO 9001/14001 sertifikātiem un aktīvu klātbūtni 80+ valstīs uztur standarta un pielāgotus reducējošos tee krājumus, kas ir gatavi ātrai izpildei. Kvalificētiem oriģinālo iekārtu ražotājiem un izplatīšanas partneriem ir pieejami bezmaksas paraugi un inženieru konsultācijas.

 

Bieži uzdotie jautājumi: Nerūsējošā tērauda Tējas un reduktori šķidruma dzesēšanai

1. jautājums: Kāda ir atšķirība starp reducējošu tee un standarta vienādu tee?
Vienādam tee ir visas trīs atveres ar vienādu diametru. Samazinošajam T-veidam ir mazāka-diametra atzarojuma izeja, kas ļauj plūsmai sadalīties no lielākas galvenās līnijas mazākā atzarojuma līnijā vienā veidgabalā. Šķidruma dzesēšanas kolektoriem tas novērš nepieciešamību pēc atsevišķa reduktora sakabes un samazina iespējamās noplūdes vietas.

2. jautājums. Vai varu izmantot SS 304 veidgabalus dzesēšanas kontūrā, kuras pamatā ir glikols{2}?
SS 304 parasti ir pieņemams propilēnglikola dzesēšanas sistēmās standarta koncentrācijās (30–40%). Tomēr, ja jūsu objektā tiek izmantots etilēnglikols, tā darbojas hlorīdu -bagātā vidē (piekrastes vietās) vai paredzama ierobežota apkopes pieejamība ilgā kalpošanas laikā, SS 316L ir stingrāka specifikācija, jo tajā esošā molibdēna saturs nodrošina izcilu pretestību punktos.

Q3: Kāds spiediena novērtējums ir nepieciešams datu centra šķidruma dzesēšanas kolektoram?
Lielākā daļa plaukta{0}}līmeņa dzesēšanas cilpu darbojas ar 60–120 psi darba spiedienu. ASME B16.11 3000. klases kalti veidgabali (apkārtējās vides temperatūrā novērtēti līdz aptuveni 3000 psi) nodrošina drošības koeficientu 25–50 reizes virs parastā darba spiediena -, kas ir krietni virs robežvērtības, kas nepieciešama ūdens āmura un pārsprieguma notikumiem. Šis vērtējums ir standarts visā LEADTEK kalto veidgabalu produktu līnijā.

Q4: Kā novērst galvanisko koroziju starp nerūsējošā tērauda veidgabaliem un alumīnija aukstuma plāksnēm?
Galvaniskā korozija rodas, ja elektrolītam (jūsu dzesēšanas šķidrumam) tiek pakļauti divi atšķirīgi metāli, kas atrodas elektriskajā kontaktā. Nerūsējošā tērauda/alumīnija sistēmās uzturiet dzesēšanas šķidruma pH no 7,0 līdz 8,5, izmantojiet korozijas inhibitoru piedevas, kas norādītas jauktām -metālu sistēmām, un regulāri pārbaudot, pārliecinieties, ka dzesēšanas šķidruma vadītspēja paliek zem 100 µS/cm. Dielektriskos savienojumus var uzstādīt arī pārejas punktā starp nerūsējošā kolektora caurules un alumīnija aukstās plāksnes savienojumiem.

5. jautājums: Vai LEADTEK piedāvā pielāgotus samazinātus T-veida izmērus OEM kolektoru lietojumiem?
Jā. LEADTEK iekšējā-inženieru komanda -, ko atbalsta vairāk nekā 40 patentētas tehnoloģijas un vairāk nekā 300 CNC apstrādes operatoru -, nodrošina pielāgotas OEM montāžas konfigurācijas, tostarp ne-standarta samazināšanas attiecības, patentētas vītņu formas un kolektoru bloku komplektus. Inženiertehniskajai novērtēšanai ir pieejami bezmaksas paraugi. Sazinieties ar info@cnleadtek.com vai apmeklējiet vietni enleadtek.com, lai pieprasītu piedāvājumu.

 

---

Autora piezīme. Šis raksts tika izveidots, izmantojot LEADTEK lietojumprogrammu inženieru komandas ieguldījumu, balstoties uz 30+ gadu nerūsējošā tērauda šķidruma kontroles ražošanas pieredzi un aktīvām izvietošanām uz vietas 80+ valstīs.

Sazinieties tagad