Hướng dẫn lập kế hoạch bể chứa nước trung tâm dữ liệu
Tạo vào Hôm nay
Hướng dẫn lập kế hoạch bồn chứa nước cho trung tâm dữ liệu
Lập kế hoạch bồn chứa nước cho trung tâm dữ liệu bằng cách làm việc từ tải đến bồn theo thứ tự: thu thập nhiệm vụ chữa cháy và làm mát, tính toán dự trữ chữa cháy NFPA 22 từ lưu lượng bơm x thời gian, tính toán dự trữ bổ sung từ bay hơi, cuốn theo, xả đáy và rửa ngược, tính toán bộ đệm làm lạnh và TES từ delta-T và mục tiêu dịch chuyển, sau đó lập kế hoạch địa điểm, nền móng, lắp dựng và tích hợp BMS/EPMS. Một danh sách kiểm tra bằng văn bản ngăn ngừa thiếu sót phổ biến nhất - coi một trong ba dự trữ là suy nghĩ sau cùng.
Việc định cỡ bể nước trung tâm dữ liệu chỉ đơn giản khi được lập kế hoạch theo đúng thứ tự. Quá nhiều dự án chọn bể trước rồi mới suy ngược ra nhiệm vụ, đó là lý do khiến dự trữ chữa cháy bị thiếu dung tích hoặc bể bổ sung làm nhiễm bẩn vòng tuần hoàn. Hướng dẫn này trình bày trình tự lập kế hoạch - từ dữ liệu phụ tải đến bản đặc tả sẵn sàng cho công trường - và kết thúc bằng danh sách kiểm tra mà kỹ sư có thể đưa thẳng vào gói thiết kế. Tài liệu được viết cho những người thực sự phải bàn giao bể, chứ không chỉ phê duyệt ngân sách.
Bắt đầu với phụ tải làm mát và chữa cháy
Nếu không có ba con số này, mọi kích thước bể ở hạ nguồn đều chỉ là phỏng đoán.
· Phụ tải chữa cháy. Lấy lưu lượng máy bơm chữa cháy và thời gian yêu cầu theo NFPA 22 từ thiết kế an toàn tính mạng.
· Phụ tải làm mát. Ghi nhận lưu lượng tuần hoàn, biên độ nhiệt, số chu kỳ cô đặc và lượng nước tiêu thụ của tháp/hệ thống tạo ẩm.
· Phụ tải công nghệ. Liệt kê nước cấp lò hơi, tạo ẩm và mọi nhu cầu tráng rửa công nghệ lấy từ cùng hệ thống.
Định cỡ dự trữ chữa cháy
· Thể tích = lưu lượng bơm x thời gian. Các thiết kế điển hình duy trì 2-4 giờ; các khuôn viên lớn hơn có thể duy trì lâu hơn.
· Chuyên dụng và vĩnh viễn. NFPA 22 yêu cầu một bể dự trữ chuyên dụng với đường ống cố định - một cam kết hành chính là không đủ.
· Hiệu dụng so với danh nghĩa. Tính đến khoảng trống đầu hút, biên tràn và chống xoáy; thể tích khả dụng thấp hơn so với thông số danh nghĩa.
Tính toán kích thước bể bổ sung và dự trữ quy trình
· Đường cơ sở bay hơi. Khoảng 0,8-1,6% lưu lượng tuần hoàn trên mỗi 10 độ F chênh lệch nhiệt độ.
· Thêm tổn thất cuốn theo và xả đáy. Cuốn theo ~0,001-0,005% lưu lượng; xả đáy = bay hơi / (số chu kỳ - 1).
· Thêm biên rửa ngược và chuyển nước. Rửa ngược bộ lọc và các lần chuyển nước định kỳ quyết định kích thước bể thực tế.
Tính toán kích thước bể đệm nước lạnh và TES
· Bể đệm. Mục tiêu 3-15 phút chạy máy lạnh ở chênh lệch nhiệt độ thiết kế (thể tích từ rho x cp x delta-T); nhiều hơn cho tải thay đổi.
· TES. Kích thước theo mục tiêu dịch chuyển sang giờ thấp điểm; lưu trữ ~9-12 kWh mỗi mét khối cho mỗi chu kỳ 8-10 độ C.
· Phân tầng. Bộ khuếch tán và hình học bồn chứa bảo vệ lớp nhiệt độ; thiết kế kém sẽ phá hủy dung lượng khả dụng.
Lập kế hoạch địa điểm, nền móng và lắp dựng
· Bu lông so với hàn. Tấm bu lông được vận chuyển trong container và lắp dựng nhanh; hàn cần nhiều công tác xây dựng và thời gian hơn.
· Tải trọng nền móng. Xác nhận tải trọng đáy của bồn chứa, bao gồm cả điều kiện đầy và điều kiện thử nghiệm, với kỹ sư kết cấu.
· Giám sát lắp dựng. Lập kế hoạch cần cẩu, tập kết tấm panel và phạm vi giám sát trước khi đường găng bắt đầu.
Tích hợp với BMS/EPMS và cảnh báo
· Tín hiệu. Mức, nhiệt độ và trạng thái bơm được gửi tới BMS/EPMS; bể chữa cháy bổ sung cảnh báo mức/nhiệt độ/chống can thiệp.
· Chống đóng băng. Chỉ định cho bể, ống đứng và đường ống lộ thiên ở vùng khí hậu lạnh.
· Kiểm tra xác nhận. Thử thủy tĩnh, kiểm tra lớp phủ và kế hoạch bổ sung/bảo trì được ghi nhận hoàn tất chu trình.
Danh mục kiểm tra lập kế hoạch thực tiễn
· 1. Tập hợp tải. Lưu lượng/thời gian chạy của bơm chữa cháy, tuần hoàn, tầm phun, chu kỳ, lưu lượng công nghệ đã được xác nhận.
· 2. Kích cỡ dự trữ chữa cháy. Lưu lượng bơm x thời gian chạy; đường ống chuyên dụng; thể tích hiệu dụng đã được xác nhận.
· 3. Kích cỡ bổ sung. Bay hơi + cuốn theo + xả đáy + biên dự phòng rửa ngược.
· 4. Kích thước bộ đệm/TES. Quy tắc Delta-T / mục tiêu dịch chuyển giờ thấp điểm; bộ khuếch tán được chỉ định.
· 5. Vật liệu và chứng nhận. NSF/ANSI 61 nếu gần nước uống được; EN 1090/CE; ISO 9001/45001.
· 6. Địa điểm và tích hợp. Nền móng, lắp dựng, cảnh báo BMS/EPMS, bảo vệ chống đóng băng được lên kế hoạch.
Thông số kỹ thuật
Bước lập kế hoạch | Hành động / công thức | Tiêu chuẩn |
Dự trữ chữa cháy | Lưu lượng bơm x thời gian (2-4 giờ) | NFPA 22 |
Makeup reserve | Bay hơi 0,8-1,6%/10F chênh lệch + tổn thất gió cuốn + xả đáy + biên an toàn | AWWA / địa điểm |
Xả đáy | Bay hơi / (số chu kỳ nồng độ - 1) | |
Bộ đệm làm lạnh | Chiller chạy 3-15 phút ở delta-T thiết kế | Thiết kế địa điểm |
TES | ~9-12 kWh/m3 cho mỗi lần dao động 8-10 độ C | Thiết kế phân tầng |
Kết cấu | AWWA D103-09 bắt bu lông / D100 hàn | AWWA |
Chứng nhận | NSF/ANSI 61 nếu tiếp giáp với nước uống được | NSF/ANSI 61 |
Nghiên cứu điển hình dự án
Center Enamel đã cung cấp bồn chứa nước phòng cháy chữa cháy cho các dự án tại hơn 100 quốc gia, được chế tạo theo tiêu chuẩn NFPA 22 với cùng công nghệ GFS bu lông áp dụng cho bảo vệ phòng cháy chữa cháy trung tâm dữ liệu. Dự án được bàn giao dưới đây là một công trình lắp đặt phòng cháy chữa cháy thực tế; nó được đưa vào vì quy trình định cỡ và lắp dựng dự trữ chuyên dụng giống với quy trình lập kế hoạch cho bồn chứa nước phòng cháy chữa cháy của trung tâm dữ liệu.
Dự án bồn chứa nước phòng cháy chữa cháy
Vị trí dự án | Ứng dụng | Dung tích | Loại bồn chứa | Số lượng x kích thước | Mái | Đã hoàn thành |
Trung Quốc | Bảo vệ chống cháy (NFPA 22) | 1.320 m3 | Bể lắp ghép bu lông GFS | 2 x Ø7,64 m x 14,4 m | Không quy định | 2023 |
Chuyên môn của công ty
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.), một nhà sản xuất bồn chứa lắp ghép bằng bu lông và hàn được thành lập vào năm 2008, sản xuất bồn Glass-Fused-to-Steel (GFS), epoxy liên kết nóng chảy, thép không gỉ, thép mạ kẽm và bồn hàn cùng với mái vòm trắc địa nhôm và bình áp lực ASME. Các sản phẩm bồn chứa của công ty được chứng nhận theo ISO 9001, ISO 45001, NSF/ANSI 61, EN 1090/CE, WRAS và FM, và đã được cung cấp cho các dự án tại hơn 100 quốc gia. Đối với một chương trình trung tâm dữ liệu, điểm thực tế là phải xác minh chứng nhận, các dự án được tham chiếu và hỗ trợ kỹ thuật trước khi trao thầu - năng lực, chứ không chỉ giá cả, bảo vệ tuổi thọ cơ sở 10-15 năm. Cùng một nhà sản xuất có thể đáp ứng các nhiệm vụ phòng cháy chữa cháy, bổ sung nước và nước làm mát, cùng với mái vòm trắc địa nhôm và bình áp lực ASME khi thiết kế yêu cầu.
Câu hỏi thường gặp
H: Làm thế nào để tôi lập kế hoạch cho một bể chứa nước trung tâm dữ liệu?
Đ: Làm việc từ tải đến bể theo thứ tự: thu thập nhiệm vụ chữa cháy và làm mát, tính toán dự trữ chữa cháy NFPA 22 từ lưu lượng bơm x thời gian, tính toán lượng bổ sung từ bay hơi/trôi/blowdown/backwash, tính toán bộ đệm và TES từ delta-T, sau đó lập kế hoạch địa điểm, nền móng, lắp dựng và tích hợp BMS.
H: Làm thế nào để tôi tính toán kích thước bể nước chữa cháy cho trung tâm dữ liệu?
A: Sử dụng NFPA 22: thể tích bằng lưu lượng bơm chữa cháy nhân với thời gian yêu cầu (thường 2-4 giờ). Lượng dự trữ phải được dành riêng với đường ống cố định, và bạn phải sử dụng thể tích hiệu dụng (khả dụng), không phải thể tích danh nghĩa.
Q: Làm thế nào để tôi tính kích thước bể nước bổ sung cho trung tâm dữ liệu?
A: Bắt đầu từ lượng bay hơi khoảng 0,8-1,6% lưu lượng tuần hoàn trên mỗi 10 độ F chênh lệch nhiệt độ, cộng thêm tổn thất do gió cuốn (~0,001-0,005% lưu lượng) và xả đáy (lượng bay hơi chia cho số chu trình trừ một), sau đó cộng thêm nước rửa ngược bộ lọc và biên an toàn chuyển nước.
Q: Bể đệm nước lạnh nên có kích thước bao nhiêu?
A: Một quy tắc phổ biến nhắm đến 3-15 phút vận hành máy làm lạnh ở chênh lệch nhiệt độ thiết kế (thể tích từ khối lượng riêng x nhiệt dung riêng x chênh lệch nhiệt độ), với nhiều hơn cho tải biến đổi cao. Bể TES được tính kích thước thay vào đó theo mục tiêu dịch chuyển làm mát ngoài giờ cao điểm.
Q: Bể cần quy hoạch nền móng và lắp dựng như thế nào?
A: Xác nhận tải trọng đế bồn bao gồm điều kiện đầy và thử thủy tĩnh với kỹ sư kết cấu, lập kế hoạch vận chuyển/lưu kho/lắp dựng bằng cần cẩu tấm panel và giám sát lắp dựng, và quyết định bu lông hay hàn dựa trên tốc độ và khối lượng.
H: Bồn chứa trung tâm dữ liệu phải gửi những tín hiệu gì đến BMS/EPMS?
Đ: Mức nước, nhiệt độ và trạng thái bơm cấp đến BMS/EPMS; bồn chữa cháy gửi thêm mức nước, nhiệt độ và cảnh báo giả mạo đến bảng điều khiển chữa cháy. Bảo vệ chống đóng băng cho bồn, ống đứng và đường ống lộ thiên được quy định theo khí hậu.
H: Tôi có cần NSF/ANSI 61 trong kế hoạch bồn chứa trung tâm dữ liệu không?
Đ: Có, ở nơi nước uống được hoặc gần nước uống được (nước bổ sung tháp giải nhiệt có thể tiếp xúc với hệ thống nước uống được). Nước xử lý vòng kín thuần túy không tiếp xúc với nước uống được không bắt buộc nghiêm ngặt, nhưng người chỉ định và quy chuẩn sẽ quyết định.
Hỏi: Sai lầm phổ biến nhất khi quy hoạch bể chứa cho trung tâm dữ liệu là gì?
Đáp: Coi một trong ba nguồn dự trữ - thường là dự trữ chữa cháy hoặc bổ sung - là việc phụ, hoặc gộp chúng vào một bể chứa không phân biệt, làm ảnh hưởng đến khả năng sẵn sàng chữa cháy hoặc chất lượng nước.
Quy hoạch lưu trữ nước cho trung tâm dữ liệu thành công khi được dẫn dắt bởi tải và thực hiện theo trình tự: nhiệm vụ chữa cháy và làm mát trước, kích thước bể sau, vị trí và tích hợp cuối cùng. Danh sách kiểm tra trong hướng dẫn này biến trình tự đó thành một gói có thể lặp lại, để bể chứa khi đến công trường chính là bể chứa mà cơ sở thực sự cần - không phải một phỏng đoán thiết kế ngược.
Hãy gửi cho chúng tôi lưu lượng/thời gian hoạt động của bơm chữa cháy và dữ liệu vòng làm mát, chúng tôi sẽ trả lại kích thước dự trữ chữa cháy theo NFPA 22, kích thước dự trữ bổ sung và khuyến nghị bộ đệm/TES kèm tải trọng móng cho gói thiết kế của bạn.
WhatsApp