Bồn Tích Trữ Nước Lạnh Có Áp Suất vs Bồn Khí Quyển: Nên Chỉ Định Loại Nào
Tạo vào Hôm nay
Bể chứa nước lạnh điều áp so với bể khí quyển: Nên chỉ định loại nào
Việc lựa chọn giữa bồn chứa nước lạnh có áp suất và bồn khí quyển là một quyết định về thủy lực trước khi là quyết định về bồn chứa. Thiết bị có áp suất nằm trong ranh giới áp suất, cho phép kiểm soát nhiệt độ cấp chặt chẽ hơn, diện tích chiếm chỗ nhỏ hơn cho cùng phụ tải làm mát và vòng kín với lượng oxy xâm nhập thấp. Thiết bị khí quyển có chi phí trên mỗi mét khối thấp hơn và dễ kiểm tra, sửa chữa hơn. Chỉ định loại có áp suất khi vòng tuần hoàn đã vận hành trên áp suất khí quyển; chỉ định loại khí quyển khi chiều cao mặt bằng và ngân sách vốn là yếu tố chi phối.
Hầu hết các vòng tuần hoàn làm mát trung tâm dữ liệu đều đã có áp suất. Nước lạnh dâng qua các cuộn dây và hạ trở lại qua ống góp hồi, trong khi bơm hoạt động chống lại chiều cao của tòa nhà. Khi vòng tuần hoàn được điều áp, việc thêm một bình chứa bên trong nó sẽ thay đổi phân loại của bình đó, và cuộc thảo luận chuyển từ mét khối sang cấp áp suất.
Các đội nhóm định giá hai phương án thường dừng lại ở hóa đơn bình chứa. Các chi phí lớn hơn đến sau: một đường xả áp phải được đấu ống và phê duyệt, một bộ điều áp nitơ với khí bổ sung, một vỏ bình nặng hơn, và một chu kỳ kiểm tra đi kèm với ranh giới áp suất. Ở phía bên kia, một bồn áp suất khí quyển cần một lỗ thông hơi, một chiến lược mức nước không làm cạn hệ thống, và chiều cao kế hoạch cho cột nước mà máy bơm đã nhìn thấy.
Bài viết này đặt hai cấu hình cạnh nhau để chúng có thể được khớp với vòng lặp bạn thực sự có.
1. Điều Thực Sự Khác Biệt Giữa Hai Loại
Cả hai bình chứa đều giữ nước lạnh và cả hai đều được phân tầng. Sự khác biệt nằm ở thứ giữ nước lại và điều gì xảy ra khi máy bơm dừng.
1. Nguồn áp suất. Bồn chứa nước lạnh có áp được hệ thống bơm duy trì ở áp suất trên khí quyển và thường được đệm bằng nitơ trên nóc, do đó khoảng không khí mang áp suất và cần được điều chỉnh. Bồn khí quyển được thông hơi, và áp suất tại đáy bồn chỉ là cột nước tĩnh của cột nước.
2. Khoảng không hơi. Vỏ kín có một thể tích khí giới hạn giúp hấp thụ sự giãn nở của nước và giữ lượng oxy xâm nhập ở mức thấp, do đó vị trí hỏng của bộ điều chỉnh trở thành một thông số đầu vào thiết kế.
3. Nơi bơm gặp bồn. Với phương án có áp, đầu đẩy của bơm nối trực tiếp vào vỏ bồn; với bồn khí quyển, người thiết kế thường chấp nhận đặt bồn bên cạnh hoặc bên dưới bơm với nước hồi lưu chảy vào.
4. Cấp kiểm tra. Vỏ thông hơi được kiểm tra bằng cách mở cửa thăm; vỏ kín cần một bộ phận đóng kín được chấp nhận theo quy chuẩn và phạm vi kiểm tra do quy tắc áp dụng quy định.
2. Công suất làm mát trên mỗi mét khối
Cùng một thể tích bồn không mang lại khả năng làm mát giống nhau ở cả hai cấu hình, vì độ sâu khả dụng và tổn thất trộn khác nhau.
· Bồn áp suất khí quyển thường có độ sâu khả dụng lớn hơn, vì bồn thông hơi được làm đầy đến mức tràn xác định trong khi vỏ có áp suất dành một phần thể tích làm khí.
· Cả hai đều chạy ΔT 5 - 7 K, bị giới hạn bởi sự trộn lẫn ở đầu vào thay vì cấp áp suất.
· Lưu lượng xả khi không có bơm hoạt động là điểm khác biệt giữa chúng: bể khí quyển chỉ tạo cột áp trọng lực, trong khi bể điều áp có áp suất vòng tuần hoàn phía sau.
· Tổn thất nhiệt trên mỗi kWh cung cấp đều nhỏ ở cả hai, nhưng đáng kiểm tra trong vỏ ngắn và rộng.
Kích thước | Bể chứa nước lạnh điều áp | Bể nước lạnh khí quyển |
Áp suất tại đáy | Đệm khí cộng toàn bộ cột nước | Chỉ cột nước, bồn được thông hơi |
Thể tích nước trong vỏ | Dưới mức vận hành tối đa | Đến mức tràn đã định |
ΔT khả dụng | 5 - 7 K | 5 - 7 K, độ sâu đầy đủ có thể sử dụng |
Lưu lượng xả không cần bơm | Áp suất vòng tuần hoàn khả dụng | Chỉ dùng cột áp trọng lực |
Thiết bị xả áp và khí | Bắt buộc | Không bắt buộc |
Kiểm tra nội bộ | Đóng mã, theo lịch trình | Cửa người, đơn giản |
3. Chi phí, Tiến độ và Lắp đặt
Hóa đơn bình chứa ít khác biệt hơn so với cấp áp suất gợi ý; các thiết bị phụ trợ quyết định phần còn lại.
5. Vỏ và lớp phủ. Vỏ kín có khoảng không khí và nắp áp suất tốn kém hơn trên mỗi mét khối so với bể hở bắt bu lông hoặc hàn, nhưng lớp lót tráng men hoặc epoxy liên kết nóng chảy phục vụ cả hai.
6. Thiết bị phụ trợ mang lại lựa chọn có áp suất: bộ điều áp, van xả áp, đường ống đến điểm xả an toàn, bộ truyền áp suất và chương trình kiểm tra.
7. Vận chuyển và tải trọng sàn. Vỏ kín nặng hơn và không phải lúc nào cũng có thể vận chuyển dưới dạng các tấm rộng nhất; bể áp suất khí quyển có bu lông thường lắp ráp tại công trường nhanh hơn, trong khi mực nước cao ở áp suất khí quyển gây tải trọng tĩnh lớn lên bản sàn.
4. An toàn và các chế độ hỏng hóc
Không phương án nào loại bỏ được rủi ro, và cả hai kiểu hỏng hóc đều bình thường khi thiết kế đúng.
· Quá áp trong vỏ kín xuất phát từ sự giãn nở vào không gian khí bị khóa hoặc bộ điều áp bị hỏng ở trạng thái đóng; định cỡ thiết bị xả áp theo trường hợp xấu nhất có thể tin cậy là giải pháp tiêu chuẩn.
· Mất mức chất lỏng trong bể áp suất khí quyển là sự cố phổ biến hơn: lỗ thông hơi mở, bộ điều khiển mức bị hỏng hoặc van xả bị bỏ ngỏ sẽ làm cạn vỏ nhanh chóng, vì vậy chỉ báo mức và cảnh báo mức cao/thấp là quan trọng nhất ở đó.
· Oxy xâm nhập vào bể hở gây ăn mòn và làm tăng nhu cầu diệt khuẩn; lớp đệm nitơ giảm thiểu điều đó nhưng lại thêm một nguồn cấp khí cần duy trì. Bộ khuếch tán đầu vào và giới hạn vận tốc hồi lưu giữ lớp nhiệt ổn định bên trong vỏ bể.
5. Danh mục kiểm tra lựa chọn
Hãy thực hiện danh sách theo thứ tự mà nhà máy quyết định, không phải theo thứ tự mà bảng dữ liệu liệt kê.
8. Vòng lặp hiện đang chạy ở áp suất nào? Nếu máy bơm đã cung cấp áp suất trên mức khí quyển tại vòi bể, thì đường ống có áp là thay đổi nhỏ hơn.
9. Có chiều cao mặt bằng cho một bể thông hơi cùng dung tích không? Vỏ bể áp suất khí quyển thường cao hơn, không rộng hơn, và vòng lặp kín ít oxy dễ chịu hơn cho vỏ bể so với bể thông hơi hở trong phòng máy ẩm ướt.
10. Đường dẫn khẩn cấp có cần dòng chảy mà không cần máy bơm đang chạy không? Bể chứa cấp bằng trọng lực có lợi thế; bể chứa cấp bằng áp suất vòng lặp có lợi thế khi máy bơm nằm trên bus khẩn cấp. Người bảo trì lớp đệm khí cũng cần được nêu tên.
Đặc tính kỹ thuật
Thông số | Tùy chọn áp suất | Tùy chọn áp suất khí quyển |
Áp suất thiết kế | Theo quy định trong đặc tả dự án, cao hơn áp suất làm việc trong trường hợp xấu nhất | Áp suất khí quyển, chỉ cột nước tĩnh |
Nhiệt độ thiết kế | Theo quy định trong đặc tả dự án, bao gồm xả và ngừng hoạt động | Giống nhau |
Loại vỏ | Vỏ hàn có thể đóng kín, đóng kín theo quy tắc áp dụng | Bể nước hàn hoặc bắt bu lông |
Bề mặt bên trong | Tráng men hoặc epoxy liên kết nóng chảy theo chất lượng nước | Các phương pháp xử lý tương tự được áp dụng |
Thiết bị giảm áp | Kích thước cho điểm chết bơm và giãn nở | Không được lắp đặt |
Đệm khí | Điều chỉnh khí trơ, vị trí hỏng hóc được nêu rõ | Thông hơi, không có đệm |
Truy cập | Đóng kín theo quy chuẩn và nền tảng để kiểm tra bên trong | Cửa thăm người ở mức mặt đất |
Trường hợp dự án
Cả hai dòng bể đều được sản xuất tại cùng các nhà máy Center Enamel, và hồ sơ bàn giao cho thấy nơi vỏ hàn phù hợp.
Dự án | Sản phẩm | Phạm vi / Kích thước | Hoàn thành |
Nước thải chăn nuôi Hà Nam, Trung Quốc | 05 bể thép carbon hàn | 3 bể với kích thước hỗn hợp, tổng cộng 4.691 m³ | 2022-04 |
Phạm vi đó thể hiện khía cạnh cửa hàng của sự so sánh: một vỏ được hàn chế tạo theo đặc điểm kỹ thuật của dự án và được giao thành ba đơn vị kích thước hỗn hợp, với hồ sơ tấm, hàn và phủ được lưu giữ theo vỏ. Kết cấu hàn phù hợp với trường hợp vỏ kín vì vỏ được đóng trong xưởng, không phải tại công trường.
Trong khi các dự án tham chiếu đã bàn giao của chúng tôi trong lĩnh vực nước và nước thải bao gồm các bể hàn và bắt bu lông loại này, phạm vi TES của trung tâm dữ liệu được thiết kế theo cùng tiêu chuẩn.
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 của mình đến 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 với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất diễn ra 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.
Hai dòng sản phẩm, một nhà máy
· Cùng một nhà máy có thể chế tạo cả hai dòng sản phẩm: tấm bắt bu lông cho bồn chứa áp suất khí quyển và vỏ hàn cho loại chịu áp lực, vì vậy so sánh giữa hai loại là so sánh phạm vi công việc, không phải so sánh nhà cung cấp.
· Vỏ áp suất khí quyển rẻ hơn để vận chuyển và lắp dựng nhanh hơn, trong khi vỏ hàn chịu áp lực đánh đổi điều đó để có diện tích nhỏ hơn và mạng thủy lực chặt chẽ hơn.
· Phương án hàn nuôi trồng thủy sản Hà Nam gồm 3 bồn, 4.691 m³ (2022-04), là tài liệu tham chiếu cho công việc vỏ hàn của chúng tôi ở công suất trung bình.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Liệu bồn áp suất khí quyển có luôn rẻ hơn cho TES của trung tâm dữ liệu không?
A1: Thông thường thì có, nhưng cần tính thêm móng cao hơn, bộ điều khiển mức và cài đặt báo động, cụm thông hơi và bất kỳ diện tích sàn tăng thêm nào. Khi vòng tuần hoàn đã chạy có áp suất, phương án áp suất có thể tránh được một skid tăng áp riêng.
Q2: Bồn áp suất khí quyển có thể được cải tạo thành vòng tuần hoàn có áp suất hiện hữu không?
A2: Cần có thiết kế giao diện: kết nối hồi lưu có lỗ thông hơi hoặc kết nối bù áp cân bằng áp suất, cùng với xác nhận rằng các máy bơm hiện có vẫn cung cấp lưu lượng đỉnh. Trên thực tế, đây là một nghiên cứu thủy lực trước khi đặt hàng bình chứa.
Q3: Cấu hình nào bảo vệ sự phân tầng tốt hơn?
A3: Cả hai đều phụ thuộc vào hình học đầu vào, không phải cấp áp suất. Bộ khuếch tán với giới hạn vận tốc đầu vào khoảng 0,5 đến 1 m/s, lối vào hồi lưu mức thấp và vách ngăn bên trong sẽ đảm nhận vai trò này.
Q4: Bình chứa nước lạnh có áp suất có cần van xả áp không?
A4: Có. Tải trọng xả thường là trường hợp xấu nhất có thể xảy ra khi máy bơm xả vào vỏ kín cộng với giãn nở nhiệt, và dòng xả đi đến một vị trí được phê duyệt với sự chấp thuận của chủ sở hữu.
Q5: Cách nhiệt khác nhau như thế nào giữa hai loại?
A5: Vật liệu là như nhau; bông khoáng có vỏ chống thời tiết là tiêu chuẩn cho cả hai. Điều quan trọng là cầu lạnh tại các gối đỡ và niêm phong hơi tại điểm xuyên mái.
Q6: Loại nào dễ sửa chữa hơn sau khi lớp phủ bị hư hại?
A6: Bể chứa khí quyển, vì bên trong mở và việc sửa chữa không cần đóng kín hay xả áp. Epoxy liên kết nóng chảy có thể được sửa chữa tại hiện trường, nhưng khả năng tiếp cận và điều kiện đóng rắn quyết định trình tự.
Q7: Bộ bản vẽ nên bao gồm những gì cho mỗi phương án?
A7: Mức vận hành tối đa và tối thiểu, vị trí vòi phun đầu vào và đầu ra với vận tốc, chiến lược điều khiển mức, tuyến xả hoặc thông hơi, cách nhiệt tại các gối đỡ và tải trọng sàn.
Không có một câu trả lời đúng duy nhất nào cho việc lưu trữ có áp suất so với lưu trữ ở áp suất khí quyển, mà chỉ có một câu trả lời đúng cho một vòng lặp cụ thể. Ở nơi nhà máy đã bơm trên áp suất khí quyển và cần nhiệt độ cấp được kiểm soát trong một diện tích nhỏ, thì bồn lưu trữ nước lạnh có áp suất là phù hợp; ở nơi ngân sách và chiều cao mặt bằng chiếm ưu thế và đường xả khẩn cấp có thể chấp nhận cột áp trọng lực, thì bồn áp suất khí quyển là thông số kỹ thuật đơn giản hơn. Các đầu vào mang tính quyết định là áp suất tại vòi bồn, ΔT khả dụng, lưu lượng xả khi không có bơm nào chạy, và ai là người duy trì đệm khí.
Nói chuyện với Kỹ sư
Gửi áp suất vòng tại kết nối bồn, số giờ chiller chạy tải một phần và chiều cao mặt bằng khả dụng, chúng tôi sẽ trả về tính toán thể tích và ΔT cho cả hai cấu hình, một loại vỏ gợi ý và danh sách phụ kiện mà mỗi cấu hình cần. Chia sẻ bất kỳ thông số kỹ thuật hiện có nào và chúng tôi sẽ cho biết nó ngụ ý cấu hình nào trước khi bạn chốt bản vẽ.
WhatsApp