Bồn đệm nước lạnh cho trung tâm dữ liệu: Bảo vệ quá độ cho các tải trọng quan trọng
Tạo vào Hôm nay
Bình tích nước lạnh cho trung tâm dữ liệu: Bảo vệ quá độ cho các tải trọng quan trọng
Một bồn đệm nước lạnh của trung tâm dữ liệu không lưu trữ hàng giờ làm mát; nó hấp thụ từng giây. Bồn giữ nhiệt độ nước cấp và lưu lượng ổn định trong khi máy làm lạnh khởi động, dừng hoặc mất một máy nén, cho các bơm một thể tích nước để làm việc thay vì một vòng tuần hoàn gần như không nén được, và hấp thụ sự dao động để một cú đóng van không truyền đến các phòng máy như một sóng áp suất. Thể tích tuân theo tốc độ tăng nhiệt độ trong thời gian ngừng máy làm lạnh tệ nhất được phép và lưu lượng tuần hoàn mà các bơm cần; đặt bình trên đường hút của các bơm nhà máy chính là điều khiến cả hai cơ chế này hoạt động.
Các sự cố làm mát nghiêm trọng hiếm khi bắt đầu từ một thành phần quá nhỏ. Chúng bắt đầu từ một nhà máy đúng trên giấy tờ nhưng sai lệch trong vận hành: một máy làm lạnh bị ngắt, một máy bơm tăng tốc, một van đóng nhanh hơn mức vòng lặp có thể chấp nhận, và nhiệt độ thay đổi bảy độ trong chín mươi giây trước khi bất kỳ ai đọc được cảnh báo. Trong dải đầu vào IT chặt chẽ, đó là sự khác biệt giữa hạ cánh mềm và sự kiện cắt tải.
Nước vòng lặp là yếu tố quán tính duy nhất mà hầu hết các nhà máy có. Một bình đệm mang lại cho quán tính đó một vị trí, thể tích và nhiệm vụ xác định, và nó là hạng mục rẻ nhất trong phòng cơ khí giúp giảm khả năng ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Bài viết này đề cập đến những gì một bể đệm nước lạnh của trung tâm dữ liệu hấp thụ, vị trí của nó trên sơ đồ, cách tính thể tích và cách chi tiết hóa nó để bình chứa không bao giờ là lý do khiến nhà máy ngừng hoạt động.
Bốn Quá Trình Quá Độ Mà Bình Chứa Phải Hấp Thụ
1. Chiller dừng và máy nén ngắt. Sự kiện ngược lại: vòng lặp vẫn cần nhiệt độ trong khi máy giảm tải, và bộ đệm ngăn nhiệt độ cấp giảm xuống đủ xa để kích hoạt logic giới hạn thấp.
2. Van và bơm tăng vọt. Đóng một van hoặc kiểm tra bơm trong một ống góp dài vận tốc cao tạo ra sóng áp suất; một bình chứa có lượng nước và không gian khí hấp thụ một phần, giảm va đập lên giá đỡ ống và vòi phun máy.
3. Thay đổi bước tải. Một pod được cấp điện hoặc một đơn vị CRAC được đưa vào hoạt động thay đổi lưu lượng gần như ngay lập tức, và bộ đệm làm giảm bước để bộ điều khiển không đuổi theo nó với dải rộng.
Một bộ đệm chỉ xử lý tăng vọt là một tiện ích; một bộ đệm mang vòng lặp qua những phút đầu tiên của sự cố chiller là một phần giảm thiểu rủi ro.
Định cỡ từ Tốc độ Tăng, Không phải Giờ Lưu trữ
Khác với tích trữ nhiệt, bình đệm không được định cỡ theo giờ làm mát.
· Kiểm tra quá áp riêng. Xác nhận bình chứa so với tốc độ thay đổi tối đa mà vòng lặp có thể chấp nhận, sử dụng diện tích đường nước, vận tốc và chiều dài đoạn ảnh hưởng.
· Không bao giờ theo kinh nghiệm. Một con số sao chép từ nhà máy khác không nói lên điều gì về lưu lượng của vòng lặp này, dải này và quán tính bơm này.
· Kiểm tra cả giới hạn trên. Quá nhiều thể tích sẽ nạp chậm, thêm giai đoạn chờ và làm mát một khối nhiệt lớn.
Chạy cả hai phương pháp, lấy thể tích lớn hơn và ghi lại trường hợp quyết định.
Vị trí Bình chứa trong Mạch
Vị trí lắp đặt quyết định liệu bình tích có hoạt động đúng như tính toán hay không.
· Gần các máy bơm và phía trên đường tâm của chúng. Đoạn ống ngắn giúp phản hồi tức thời, và mức cao hơn đầu hút máy bơm tạo cột áp dương khi khởi động.
· Không bao giờ mắc nối tiếp với một máy làm lạnh chuyên dụng duy nhất. Một bình mà chỉ một máy có thể cấp chỉ là bình tích lũy cục bộ với lợi ích nhỏ hơn.
· Xác định ranh giới sớm. Bên trong một ranh giới áp suất đã định, bình tích tham gia vào ranh giới đó, và mặt bích, gia cường cùng van xả tuân theo cơ sở thiết kế trong đặc tả dự án và hợp đồng.
Đảm bảo bồn chứa luôn sẵn sàng
Một bồn đệm bị ngừng hoạt động còn tệ hơn không có bồn đệm: nhà máy đã mất đi khả năng giảm thiểu rủi ro mà chẳng được thêm gì về công suất.
· Vòi phun được định cỡ cho lưu lượng quá độ. Trường hợp nước dâng truyền một lưu lượng tức thời vượt xa tốc độ thiết kế, vì vậy các kết nối và phân phối nội bộ được kiểm tra ở tốc độ đó.
· Dự phòng ở bơm, không phải ở bồn. Hai bơm, mỗi bơm có thể chạy từ ống góp chung, thường là cách sử dụng không gian tốt hơn.
· Tình trạng bên trong được ghi nhận. Một bồn chứa có thể vào được hoặc khảo sát bằng camera, với tình trạng lớp lót được ghi lại theo khoảng thời gian cố định, là một tài sản có trạng thái đã biết.
Nguyên tắc kỷ luật đảm bảo độ tin cậy của bể nước chữa cháy cũng được áp dụng ở đây: bể phải đầy, được cách ly đúng cách và được biết là còn tốt khi cần đến.
Thông số kỹ thuật
Hạng mục | Lựa chọn điển hình | Ghi chú thiết kế |
Chức năng | Hấp thụ quá độ, không phải lưu trữ thời gian dài | Kích thước từ tốc độ tăng và thể tích tuần hoàn |
Vị trí | Hút của bơm nhà máy, trên ống góp chung | Đoạn ngắn, mực nước trên đường tâm bơm |
Đầu vào kích thước | Thời gian ngừng máy làm lạnh tối đa cho phép cộng thời gian tuần hoàn | Lấy giá trị lớn hơn trong hai thể tích đã tính |
Ranh giới áp suất | Áp suất khí quyển, hoặc theo thỏa thuận trong đặc tả dự án | Quy định chiều dày thành, mặt bích và cài đặt van xả |
Vật liệu | Thép carbon lót, hoặc thép không gỉ AISI 304 / 316L | Tuân thủ chất lượng nước và chương trình lót |
Bề mặt bên trong | Hoàn thiện mịn, Ra dưới 0,8 µm trên lớp lót men | Làm sạch dễ dàng hơn; hỗ trợ chế độ xử lý nước |
Định cỡ vòi phun | Được kiểm tra ở lưu lượng chuyển tiếp thay vì lưu lượng ổn định | Ngăn chặn trộn tia và quá tải kết nối |
Cách nhiệt | Len khoáng với lớp bọc nhôm hoặc thép màu | Chi tiết cầu lạnh tại các gối đỡ |
Cách ly | Van đôi và xả khí, hoặc đường nhánh vòng qua bình chứa | Cho phép kiểm tra mà không phải dừng các phòng |
Thiết bị đo lường | Đồng hồ đo cục bộ cộng với mức truyền, nhiệt độ ở độ sâu | Chứng minh bình chứa sẵn sàng trước khi cần đến |
Trường hợp Dự án
Công trình tham chiếu đã bàn giao của chúng tôi trong lĩnh vực nước và nước thải bao gồm các bồn chứa phải luôn sẵn sàng theo yêu cầu, được bàn giao theo cùng tiêu chuẩn mà phạm vi TES của trung tâm dữ liệu được thiết kế, bao gồm dự án dưới đây.
Tóm tắt trường hợp dự án
Dự án | Sản phẩm | Công suất | Kích thước | Hoàn thành |
Trung Quốc (Tứ Xuyên) - nước chữa cháy (P-C) | 01 Bể GFS lắp bu lông | Tổng 8.930 m³ | Hai bể với kích thước φ19.870 × 14.400 mm | Tháng 11 năm 2023 |
Dịch vụ nước chữa cháy nêu rõ nguyên tắc sẵn sàng đằng sau bộ đệm cũng như bất kỳ điều gì khác trong nhà máy: bể tồn tại để yêu cầu được đáp ứng một lần, mọi lúc, mà không cần quyết định của người vận hành. Hai vỏ song song trên một ống góp chung, mỗi vỏ có thể cách ly, đặt ra câu hỏi tương tự như bể làm mát quan trọng trong nhiệm vụ. Điều gì cho nhà máy biết rằng bể đầy, sẵn sàng và còn tốt, và trạng thái đó được kiểm tra theo khoảng thời gian cố định như thế nào? Câu trả lời quan trọng hơn đối với thời gian hoạt động so với dung tích của bể.
Năng lực Kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp lên đến 60.000 m³. Sản xuất vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Vỏ đệm và tính liên tục nhiệm vụ
· Bộ đệm tiếp xúc với tải quan trọng rút ngắn đường nước mà máy làm lạnh phải phục vụ, do đó dao động áp suất quá độ và giảm nhiệt độ được hấp thụ trước khi chúng đến ống góp phía máy chủ.
· Vỏ bulong khí quyển và vỏ thép không gỉ đều được sử dụng cho nhiệm vụ đệm; loại thép không gỉ phổ biến khi bộ đệm cũng xử lý nước bổ sung đã qua xử lý hoặc độ tinh khiết cao.
· Các dịch vụ cấp nước chữa cháy và nước khẩn cấp của chúng tôi là tương tự gần nhất: nước chữa cháy Tứ Xuyên φ19,87 m × 14,4 m × 2 (8.930 m³) được duy trì hoạt động chính xác vì nguồn cung không thể bị gián đoạn trong khi phần còn lại của nhà máy đang được bảo trì.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Bình đệm khác bình tích trữ nhiệt như thế nào?
A1: Bình tích trữ được định cỡ theo giờ làm mát, còn bình đệm theo giây của quá trình quá độ. Bình tích trữ dịch chuyển tải qua khung biểu giá hoặc khoảng thời gian tin cậy; bình đệm giữ nhiệt độ và lưu lượng ổn định trong khi máy khởi động, dừng hoặc ngắt.
Q2: Chính xác thì bình đệm nên được lắp đặt ở đâu?
A2: Ở phía hút của bơm nhà máy, được kết nối với ống góp chung mà mọi chiller và bơm đều thấy, với mức cao hơn đường tâm bơm. Lắp đặt ở phía xả sẽ chuyển vấn đề vào trong máy.
Q3: Bình đệm có thể là một phần của hệ thống có áp suất không?
A3: Có thể, và sau đó vỏ nằm bên trong ranh giới áp suất: áp suất và nhiệt độ, độ dày, gia cường, cấp mặt bích và cài đặt van xả được tính toán theo cơ sở đã thống nhất trong đặc tả dự án và hợp đồng.
Q4: Cách đơn giản nhất để tính toán thể tích là gì?
A4: Lấy trường hợp mất máy làm lạnh tồi tệ nhất được phép, tính toán thời gian vòng lặp duy trì trong dải đầu vào IT mà không có làm lạnh, và định cỡ thể tích kéo dài khoảng thời gian đó đến thời gian lưu giữ yêu cầu; kiểm tra nó so với thời gian tuần hoàn và trường hợp tăng vọt.
Q5: Bộ đệm lớn hơn có luôn hữu ích không?
A5: Chỉ đến một điểm. Vượt quá thể tích cần thiết để bù đắp chuyển tiếp, nó làm tăng thời gian nạp, tổn thất thường trực và khối lượng nhiệt cần làm mát, và chiếm không gian nhà máy; cả hai giới hạn nên được kiểm tra.
Q6: Làm thế nào để tôi giữ bình luôn sẵn sàng?
A6: Cung cấp cách ly van kép và xả hoặc đường vòng để có thể kiểm tra mà không phải ngừng hoạt động các phòng, giữ đồng hồ đo mức cục bộ cũng như tín hiệu truyền, kiểm tra vòi phun ở lưu lượng chuyển tiếp, và ghi nhật ký tình trạng bên trong theo khoảng thời gian cố định.
Q7: Lớp lót nào phù hợp cho vòng nước lạnh?
A7: Bề mặt men nung chảy mịn dưới Ra 0,8 µm, hoặc lớp lót epoxy liên kết nóng chảy theo tiêu chuẩn AWWA C550; cả hai đều phù hợp cho vòng hở đã xử lý và có thể được làm sạch và sửa chữa.
Giá trị của bể đệm nước lạnh trong trung tâm dữ liệu thể hiện qua những sự kiện không ai để ý: một lần khởi động máy làm lạnh được xử lý mà không có sự dao động nhiệt độ cấp, một cú đập van không lan tới các phòng, một lần chuyển đổi bơm giữ được áp suất. Những điều đó phụ thuộc ít vào thể tích hơn là vào vị trí và khả năng chứng minh bình đã sẵn sàng.
Nói chuyện với Kỹ sư
Gửi cho chúng tôi lưu lượng vòng lặp, nhiệt độ cấp và hồi thiết kế, dải nhiệt độ đầu vào IT, trình tự khởi động và dừng máy làm lạnh, và cửa sổ mất điện mà bạn muốn duy trì. Chúng tôi sẽ trả lại một nghiên cứu tính toán kích thước bồn đệm bao gồm mức tăng nhiệt độ và các phương pháp tuần hoàn, kiểm tra vị trí đặt và vòi phun đối với dòng chảy tức thời, đánh giá ranh giới, bố trí cách nhiệt và cô lập, cùng bảng thông số kỹ thuật cho bồn chứa và lớp lót của nó. Vui lòng đính kèm sơ đồ P và ID của nhà máy để có thể thể hiện bố trí đường ống góp.
WhatsApp