Подробное объяснение технических знаний о охлаждающей жидкости
Охлаждающая жидкость является распространенной средой для теплообмена в жидкостных системах охлаждения, восстанавливая нормальную рабочую температуру оборудования через теплообмен. Для пластинчатых жидкостных систем охлаждения на вторичной стороне обычно используются водные и неводные охлаждающие жидкости. Их выбор должен не только удовлетворять требованиям к охлаждающей производительности, но и обеспечивать совместимость и долгосрочную надежность всех контактирующих материалов во вторичном контуре охлаждения. Также необходимо учитывать удобство обслуживания ИТ-оборудования и самой охлаждающей жидкости, ожидаемый срок службы и стоимость жидкости, среди прочих комплексных факторов.
Сравнение преимуществ и недостатков различных типов охлаждающих жидкостей
вода
Преимущества:Хорошая теплопередача и текучесть, не требует замены в течение всего срока службы, стабильное качество, простые и легко контролируемые показатели.
Недостатки:После утечки в течение определенного времени электропроводность может увеличиться, что может привести к короткому замыканию IT-оборудования; система циркуляционного охлаждения должна включать устройство для деионизации; использование рецептурной жидкости может привести к увеличению электропроводности, качество разных марок сильно различается.
2. Двухатомный спиртовой антифриз
Преимущества:>25% (объемная концентрация) гликоль, подавляет рост бактерий, подходит для использования в условиях ниже точки замерзания.
Недостатки:Увеличение вязкости жидкости приводит к повышению энергопотребления насоса; с ростом содержания гликоля снижаются теплоотводящие свойства; при длительной эксплуатации окисление гликоля приводит к образованию таких веществ, как муравьиная и уксусная кислоты, обладающих сильной коррозионной активностью.
3. Диэлектрическая жидкость
Преимущества:Низкая электропроводность, не вызывает короткого замыкания электронного оборудования после потенциальной утечки.
Недостатки:Высокая плотность, низкий удельный вес и удельная теплоемкость; относительно высокая стоимость; необходимо учитывать влияние GWP для некоторых жидкостей; возможны нестабильность потока и неравномерное распределение в двухфазных микроканальных охлаждающих пластинах.
4. Хладагент
Преимущества:высокая скрытая теплота, низкое энергопотребление насоса, может быть инертным (нетоксичный/негорючий/непроводящий).
Недостатки:Рабочее давление обычно выше, чем у однофазных жидкостей и диэлектрических жидкостей; в двухфазных микроканальных охлаждающих пластинах существует вероятность нестабильности потока и неравномерного распределения; для некоторых хладагентов необходимо учитывать влияние ODP и потенциала глобального потепления (GWP).
Рекомендации по использованию чистого этиленгликоля и его водных растворов
Чистый этиленгликоль и его водные растворы обладают сильной коррозионной активностью по отношению к углеродистой стали, меди, алюминию, припою и цветным металлам. Этиленгликоль имеет внутримолекулярные и межмолекулярные водородные связи, а его активный водород и гидроксильная группа легко окисляются. При длительном использовании чистый этиленгликоль и его водные растворы постепенно окисляются, образуя различные продукты, такие как гликолевый альдегид, глиоксаль, гликолевую кислоту, щавелевую кислоту, муравьиную кислоту, уксусную кислоту и другие кислые вещества. Это может вызвать серьезную коррозию ключевых компонентов оборудования, трубопроводов, клапанов и других элементов, содержащих углеродистую сталь, медь, алюминий, олово и другие цветные металлы.
Кроме того, сам по себе чистый этиленгликоль является относительно активным веществом, который полимеризуется в растворе в высокомолекулярные соединения, а затем окисляется до полимерных органических кислот, превращаясь в очень вязкие и тяжелые вещества. После осаждения они легко образуют накипь, что также является основной причиной повышения кислотности раствора. Испорченный водный раствор этиленгликоля не только снижает коэффициент теплопередачи, но и увеличивает энергопотребление системы.
Водный раствор этиленгликоля при контакте с воздухом в процессе использования легко образует пузырьки. Микроструи или ударные волны, возникающие при схлопывании пузырьков, вызывают повреждение оборудования — кавитацию (также известную как эрозия или кавитационное разрушение). Кавитация начинается с изменения цвета, когда поверхность локально приобретает серо-белый оттенок, затем постепенно становится шероховатой, после чего появляются пятна и точечные отверстия, которые углубляются, в итоге образуя рассеянные или локально сконцентрированные ямки. В тяжелых случаях это может привести к сквозному повреждению оборудования. Кроме того, из-за неровности металлической поверхности бесчисленные микроскопические ямки скапливаются, что в конечном итоге приводит к коррозионному пробиванию и утечкам на поверхности металла.
Поэтому при использовании водного раствора этиленгликоля необходимо применять соответствующее количество композитного ингибитора. Композитный ингибитор подавляет коррозию и набухание металлических и неметаллических материалов, контактирующих в системе, предотвращает образование накипи, избегает засорения трубопроводов, препятствует размножению бактерий, предотвращает изменение цвета и запаха раствора этиленгликоля, а также подавляет образование пены.
Композитному реагенту требуется помощь кислорода в жидкости для образования оксидной пленки на внутренней поверхности металла, что достигается путем подавления анодного процесса коррозионной реакции для защиты от коррозии. Хлорид-ионы, высокая температура и быстрое течение воды могут разрушить оксидный слой, поэтому требуется регулярное пополнение.
Выбор и применение охлаждающей жидкости
При выборе охлаждающей жидкости необходимо учитывать такие факторы, как температура рабочей среды, совместимость с материалами оборудования, требования к теплопередаче, стоимость обслуживания и безопасность. Правильный выбор и использование охлаждающей жидкости не только обеспечивают нормальную работу оборудования, но и эффективно продлевают срок его службы, снижая затраты на обслуживание.
Для различных сценариев применения следует выбирать наиболее подходящий продукт охлаждающей жидкости в соответствии с конкретными условиями эксплуатации и требованиями. На практике рекомендуется проконсультироваться с профессиональными техническими специалистами, чтобы обеспечить правильный выбор и использование охлаждающей жидкости.