Zbiornik ciśnieniowy do magazynowania schłodzonej wody vs zbiornik atmosferyczny: Który wybrać do specyfikacji
Utworzono Dzisiaj
Ciśnieniowy zbiornik magazynowy wody lodowej vs zbiornik atmosferyczny: który wybrać
Wybór między ciśnieniowym zbiornikiem magazynowym schłodzonej wody a zbiornikiem atmosferycznym to decyzja hydrauliczna, zanim staje się decyzją dotyczącą naczynia. Jednostka ciśnieniowa znajduje się wewnątrz granicy ciśnienia, zapewniając ściślejszą kontrolę temperatury zasilania, mniejszą powierzchnię zabudowy przy tej samej wydajności chłodniczej oraz zamknięty obieg z niskim napływem tlenu. Jednostka atmosferyczna kosztuje mniej za metr sześcienny i jest łatwiejsza w inspekcji i naprawie. Należy określić ciśnieniową tam, gdzie obieg już pracuje powyżej ciśnienia atmosferycznego; należy określić atmosferyczną tam, gdzie dominują wysokość instalacji i budżet inwestycyjny.
Większość obiegów chłodzenia w centrach danych już pracuje pod ciśnieniem. Woda lodowa przepływa przez wężownice i wraca głównym powrotnym, a pompy pokonują wysokość budynku. Gdy obieg jest pod ciśnieniem, dodanie do niego zbiornika magazynowego zmienia jego klasyfikację, a rozmowa przenosi się z metrów sześciennych na klasę ciśnienia.
Zespoły, które wyceniają obie opcje, często zatrzymują się na fakturze za zbiornik. Większe koszty pojawiają się później: linia odciążająca, która musi być podłączona rurociągiem i zatwierdzona, regulator azotu z gazem uzupełniającym, cięższy płaszcz oraz interwał inspekcji związany z granicą ciśnieniową. Z drugiej strony zbiornik atmosferyczny wymaga odpowietrzenia, strategii poziomu, która nie opróżnia systemu, oraz wysokości planu dla słupa wody, który pompa już widzi.
W tym artykule obie konfiguracje zostały zestawione obok siebie, aby można je było dopasować do pętli, którą faktycznie posiadasz.
1. Co faktycznie różni obie konfiguracje
Oba zbiorniki przechowują zimną wodę i oba są uwarstwione. Różnica polega na tym, co utrzymuje wodę na dole i co się dzieje, gdy pompy się zatrzymają.
1. Źródło ciśnienia. Zbiornik magazynowy schłodzonej wody pod ciśnieniem jest utrzymywany powyżej ciśnienia atmosferycznego przez pompy systemowe, a często także przez poduszkę azotową na dachu, więc przestrzeń gazowa przenosi ciśnienie i wymaga regulacji. Zbiornik atmosferyczny jest odpowietrzany, a ciśnienie na jego dnie to jedynie ciśnienie hydrostatyczne słupa wody.
2. Przestrzeń parowa. Zamknięty płaszcz ma ograniczoną objętość gazu, która absorbuje rozszerzalność wody i utrzymuje niski dopływ tlenu, więc położenie regulatora w przypadku awarii staje się danym wejściowym projektowym.
3. Gdzie pompa spotyka zbiornik. W opcji ciśnieniowej wylot pompy łączy się bezpośrednio z płaszczem; w przypadku zbiornika atmosferycznego projektant zazwyczaj akceptuje zbiornik obok lub poniżej pompy, z wodą powrotną spływającą grawitacyjnie.
4. Klasa inspekcji. Płaszcz odpowietrzany jest badany przez otwarcie włazu; płaszcz zamknięty wymaga zamknięcia akceptowalnego przez przepisy i zakresu badania określonego przez obowiązującą normę.
2. Wydajność chłodnicza na metr sześcienny
Ta sama objętość zbiornika nie zapewnia identycznego chłodzenia w obu konfiguracjach, ponieważ użyteczna głębokość i straty mieszania są różne.
· Zbiornik atmosferyczny zwykle pracuje z większą użyteczną głębokością, ponieważ zbiornik odpowietrzany napełnia się do określonego poziomu przelewu, podczas gdy płaszcz ciśnieniowy rezerwuje część swojej objętości na gaz.
· Oba działają przy ΔT 5–7 K, ograniczonym przez mieszanie na wlocie, a nie przez klasę ciśnienia.
· Przepływ tłoczny bez pracującej pompy to punkt, w którym się rozchodzą: zbiornik atmosferyczny daje tylko ciśnienie grawitacyjne, podczas gdy zbiornik ciśnieniowy ma za sobą ciśnienie obiegu.
· Strata cieplna na dostarczoną kWh jest niewielka w obu przypadkach, ale warto ją sprawdzić w krótkiej, szerokiej powłoce.
Wymiar | Ciśnieniowy zbiornik magazynowy wody lodowej | Atmosferyczny zbiornik wody lodowej |
Ciśnienie na dnie | Poduszka gazowa plus pełny słup wody | Tylko słup wody, zbiornik odpowietrzany |
Objętość wody w płaszczu | Poniżej maksymalnego poziomu roboczego | Do zdefiniowanego poziomu przelewu |
Użyteczna ΔT | 5 - 7 K | 5 - 7 K, pełna głębokość użytkowa |
Przepływ rozładowania bez pompy | Dostępne ciśnienie w pętli | Tylko ciśnienie grawitacyjne |
Wyposażenie zabezpieczające i gazowe | Wymagane | Niewymagane |
Inspekcja wewnętrzna | Zamknięcie zgodne z kodem, zaplanowane | Właz, prosty |
3. Koszt, harmonogram i instalacja
Faktura za zbiornik różni się mniej, niż sugeruje klasa ciśnienia; resztę decydują urządzenia pomocnicze.
5. Płaszcz i powłoka. Zamknięty płaszcz z przestrzenią gazową i zamknięciem ciśnieniowym kosztuje więcej za metr sześcienny niż skręcany lub spawany zbiornik otwarty, ale emaliowane lub epoksydowe wnętrze łączone dyfuzyjnie służy obu.
6. Urządzenia pomocnicze decydują o opcji ciśnieniowej: regulator, zawór bezpieczeństwa, przewody do bezpiecznego zrzutu, przetworniki ciśnienia i program inspekcji.
7. Transport i obciążenie posadzki. Zamknięta powłoka jest cięższa i nie zawsze można ją transportować w najszerszych elementach; zbiornik atmosferyczny skręcany śrubami często montuje się szybciej na miejscu, podczas gdy wysoki poziom wody atmosferycznej wywiera duże obciążenie statyczne na płytę.
4. Bezpieczeństwo i tryby awarii
Żadna z opcji nie eliminuje ryzyka, a obie awarie są zwyczajne, gdy projekt jest prawidłowy.
· Nadciśnienie w zamkniętej powłoce wynika z rozszerzania się do zamkniętej przestrzeni gazowej lub regulatora, który zawodzi w pozycji zamkniętej; dobranie urządzenia nadmiarowego ciśnieniowego do najgorszego wiarygodnego przypadku jest standardowym rozwiązaniem.
· Utrata poziomu w zbiorniku atmosferycznym jest częstszym zdarzeniem: otwarty odpowietrznik, uszkodzona regulacja poziomu lub pozostawiony otwarty spust szybko opróżniają powłokę, więc wskaźnik poziomu oraz alarmy wysokiego/niskiego poziomu mają tam największe znaczenie.
· Wniknięcie tlenu do otwartego zbiornika napędza korozję i zapotrzebowanie na biocydy; poduszka azotowa ogranicza to, ale dodaje konieczność utrzymywania zasilania gazem. Dystrybutor wlotowy i ograniczenie prędkości powrotu utrzymują termoklinę wewnątrz płaszcza.
5. Lista kontrolna wyboru
Przejdź listę w kolejności, w jakiej decyduje zakład, a nie w kolejności, w jakiej wymienia ją karta danych.
8. Pod jakim ciśnieniem pracuje obecnie pętla? Jeśli pompy już dostarczają powyżej ciśnienia atmosferycznego na króćcu zbiornika, ścieżka ciśnieniowa jest mniejszą zmianą.
9. Czy jest wysokość montażowa dla odpowietrzanego zbiornika o tej samej pojemności? Płaszcz atmosferyczny jest zwykle wyższy, a nie szerszy, a niskotlenowa pętla zamknięta jest łatwiejsza dla płaszcza niż otwarty zbiornik odpowietrzany w wilgotnej pomieszczeniu technicznym.
10. Czy ścieżka awaryjna wymaga przepływu bez pracującej pompy? Zbiornik grawitacyjny ma przewagę; zbiornik zasilany ciśnieniem pętli ma przewagę, gdy pompa jest na szynie awaryjnej. Osoba odpowiedzialna za utrzymanie poduszki gazowej również powinna być wskazana.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Opcja ciśnieniowa | Opcja atmosferyczna |
Ciśnienie obliczeniowe | Zgodnie ze specyfikacją projektu, powyżej najgorszego przypadku ciśnienia roboczego | Atmosferyczne, wyłącznie statyczny słup wody |
Temperatura obliczeniowa | Zgodnie ze specyfikacją projektu, obejmująca drenaż i wyłączenie | Tak samo |
Typ płaszcza | Zamykany płaszcz spawany, zamknięcie zgodnie z obowiązującą normą | Zbiornik na wodę spawany lub skręcany |
Powierzchnia wewnętrzna | Emalia lub epoksyd zgrzewany dyfuzyjnie zgodnie z jakością wody | Stosuje się te same metody obróbki |
Urządzenie zabezpieczające | Dobrane dla pracy pompy przy zamkniętym zaworze i rozszerzalności | Nie zamontowano |
Poduszka gazowa | Regulacja gazem obojętnym, określona pozycja awaryjna | Odpowietrzony, bez poduszki |
Dostęp | Zamknięcie zgodne z normą i pomost do badania wewnętrznego | Właz na poziomie gruntu |
Przypadek projektu
Obie rodziny zbiorników są produkowane w tych samych zakładach Center Enamel, a dostarczona dokumentacja pokazuje, gdzie pasuje płaszcz spawany.
Projekt | Produkt | Zakres / Wymiary | Zakończenie |
Henan, Chiny ścieki zwierzęce | 05 spawany zbiornik ze stali węglowej | 3 zbiorniki o różnych rozmiarach, łącznie 4 691 m³ | 2022-04 |
Ten zakres pokazuje stronę warsztatową porównania: powłokę spawaną wykonaną zgodnie ze specyfikacją projektu i dostarczoną jako trzy jednostki o różnych rozmiarach, z zapisami dotyczącymi blach, spawania i powłok prowadzonymi dla powłoki. Konstrukcja spawana pasuje do przypadku zamkniętej powłoki, ponieważ powłoka jest zamykana w warsztacie, a nie na miejscu budowy.
Chociaż nasze zrealizowane projekty referencyjne w sektorze wody i ścieków obejmują zbiorniki spawane i skręcane tego typu, zakres TES dla centrów danych jest projektowany według tych samych standardów.
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i wytwarza zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt pokrytych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, gdy wymaga tego zastosowanie.
Dwie linie produktów, jedna fabryka
· Ta sama fabryka może wytwarzać obie linie produktów: panele skręcane do magazynowania atmosferycznego i płaszcze spawane do klasy ciśnieniowej, więc porównanie obu jest porównaniem zakresu, a nie dostawcy.
· Płaszcze atmosferyczne są tańsze w transporcie i szybsze w montażu, natomiast spawane płaszcze ciśnieniowe rekompensują to mniejszym zajęciem powierzchni i szczelniejszą siecią hydrauliczną.
· Henan aquaculture welded scheme of 3 tanks, 4,691 m³ (2022-04), to punkt odniesienia dla naszych prac nad spawanymi płaszczami o średniej pojemności.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Czy zbiornik atmosferyczny jest zawsze tańszy dla TES centrum danych?
O1: Zbiornik zwykle jest, ale należy uwzględnić wyższy fundament, układ kontroli poziomu i alarmu, zespół odpowietrzania oraz dodatkową powierzchnię podłogi. Jeśli pętla jest już eksploatowana pod ciśnieniem, opcja ciśnieniowa może pozwolić uniknąć oddzielnej jednostki sprężającej.
P2: Czy zbiornik atmosferyczny można dostosować do istniejącej pętli ciśnieniowej?
A2: Wymaga projektu interfejsu: odpowietrzonego powrotu lub połączenia wyrównawczego z równoważeniem ciśnienia, a także potwierdzenia, że istniejące pompy nadal zapewniają szczytowy przepływ. W praktyce jest to analiza hydrauliczna przed zamówieniem zbiornika.
P3: Która konfiguracja lepiej chroni stratyfikację?
O3: Obie zależą od geometrii wlotu, a nie od klasy ciśnienia. Pracę wykonują: dyfuzor z ograniczeniem prędkości wlotowej około 0,5 do 1 m/s, niskopoziomowy wlot powrotny i wewnętrzna przegroda.
P4: Czy zbiornik ciśnieniowy wody lodowej wymaga zaworu upustowego?
O4: Tak. Obciążenie upustowe to zwykle najgorszy wiarygodny przypadek tłoczenia pompy do zamkniętego płaszcza plus rozszerzalność cieplna, a zrzut trafia do zatwierdzonego miejsca za zgodą właściciela.
P5: Czym różni się izolacja w obu przypadkach?
A5: Materiał jest ten sam; wełna mineralna z płaszczem odpornym na warunki atmosferyczne jest standardem dla obu. Liczy się mostek cieplny na podporach i paroszczelność w miejscu przejścia przez dach.
P6: Co jest łatwiejsze do naprawy po uszkodzeniu powłoki?
A6: Zbiornik atmosferyczny, ponieważ wnętrze jest otwarte, a naprawa nie wymaga zamykania ani usuwania ciśnienia. Epoksyd utwardzany termicznie można naprawiać na miejscu, ale dostęp i warunki utwardzania determinują kolejność działań.
P7: Co powinien zawierać zestaw rysunków dla którejkolwiek opcji?
A7: Maksymalne i minimalne poziomy eksploatacyjne, położenie króćców wlotowych i wylotowych wraz z prędkościami, strategia regulacji poziomu, droga odpowietrzania lub odpowietrzania awaryjnego, izolacja w miejscach podparcia i obciążenie płyty fundamentowej.
Nie ma jednej poprawnej odpowiedzi dotyczącej magazynowania ciśnieniowego w porównaniu z atmosferycznym, istnieje tylko jedna dla danego obiegu. Tam, gdzie zakład już pompuje powyżej ciśnienia atmosferycznego i potrzebuje kontrolowanej temperatury zasilania na małej powierzchni, odpowiedni jest ciśnieniowy zbiornik magazynowania schłodzonej wody; tam, gdzie dominują budżet i wysokość planu, a ścieżka awaryjna może przyjąć ciśnienie grawitacyjne, zbiornik atmosferyczny jest prostszą specyfikacją. Decydujące dane wejściowe to ciśnienie na króćcu zbiornika, użyteczna ΔT, przepływ rozładowania, gdy żadna pompa nie pracuje, oraz kto utrzymuje poduszkę gazową.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij ciśnienia pętli na przyłączu zbiornika, godziny pracy agregatu chłodniczego przy częściowym obciążeniu oraz dostępną wysokość planu, a zwrócimy obliczenia objętości i ΔT dla obu konfiguracji, orientacyjny typ płaszcza oraz listę urządzeń pomocniczych potrzebnych dla każdej z nich. Udostępnij istniejącą specyfikację, a powiemy, którą konfigurację ona implikuje, zanim zatwierdzisz rysunek.
WhatsApp