مع استمرار زيادة قوة الحوسبة، وكثافة إلكترونيات الطاقة، ومتطلبات كفاءة التبريد، والأحمال الحرارية، يتم استخدام التبريد السائل عبر مجموعة واسعة من المعدات.

نظام التبريد السائل ليس مجرد مبادل حراري ومبرد. إنه نظام كامل للتحكم في السوائل يتضمن المضخات والأنابيب والمبادلات الحرارية وألواح التبريد والخزانات والمرشحات وأجهزة الاستشعار والصمامات ومنطق التحكم.

في العديد من التطبيقات، تكون المضخة مكونًا صغيرًا نسبيًا ولكن لها تأثير مباشر على تدفق سائل التبريد، واستقرار الضغط، وارتفاع درجة الحرارة، وأثر النظام، والموثوقية على المدى الطويل.

يمكن اعتبار لدوائر مضخة التروس المغناطيسية الدقيقة التبريد السائلة التي تتطلب تركيبًا مدمجًا، وتدفق إزاحة إيجابي، ودوران متحكم فيه، واحتواء سائل المحرك المغناطيسي، والتوافق مع سوائل التبريد المتخصصة.

تشرح هذه المقالة كيفية تقييم مضخة تروس مغناطيسية صغيرة للتبريد السائل، بما في ذلك بنية النظام، والحسابات الحرارية، ومتطلبات الضغط، وتوافق سائل التبريد، وتوليد حرارة المضخة، ومعلمات المنتج، وسيناريوهات التطبيق، ومعايير الاختيار الهندسية.

إجابة سريعة: هل يمكن استخدام مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة للتبريد السائل؟

نعم، ولكن الملاءمة تعتمد على نقطة التشغيل الفعلية.

يمكن استخدام مضخة تروس مغناطيسية صغيرة في أنظمة تبريد سائلة محددة عندما:

• معدل التدفق

• الضغط التفاضلي

• لزوجة سائل التبريد

• درجة حرارة التشغيل

• التوافق مع المواد المبللة

• شروط المدخل

• سرعة المحرك

• طريقة التحكم

• متطلبات التشغيل المستمر

تطابق تصميم حلقة التبريد.

النقطة الأكثر أهمية هي أنه مضخة التبريد من الحد الأقصى للتدفق وحده لا ينبغي اختيار .

يتم تحديد نقطة التشغيل المطلوبة من خلال الحمل الحراري وارتفاع درجة الحرارة المستهدفة، بالإضافة إلى المقاومة الهيدروليكية للحلقة الكاملة.

بالنسبة للتبريد السائل لمركز البيانات، تصف ASHRAE البنى التي تتضمن حلقة تبريد المنشأة، ووحدات توزيع سائل التبريد (CDUs)، وأنظمة التبريد التكنولوجية (TCS). يمكن أن تشتمل وحدات CDU على المضخات والصمامات والمبادلات الحرارية ومراقبة درجة الحرارة/الضغط/التدفق وأدوات التحكم.

1. كيف يعمل نظام التبريد السائل؟

يقوم نظام التبريد السائل بنقل الحرارة من مكون ذو درجة حرارة عالية إلى سائل التبريد ثم يرفض تلك الحرارة من خلال مبادل حراري أو مرحلة تبريد أخرى.

حلقة التبريد السائلة المبسطة هي:

مصدر الحرارة ← لوحة باردة / مبادل حراري ← حلقة المبرد ← CDU / مبادل حراري ← رفض الحرارة ← العودة

اعتمادًا على المعدات، قد تشتمل البنية على حلقات سائلة متعددة.

تشمل المكونات النموذجية ما يلي:

• مضخة

• طبق بارد

• مشعب

• مبادل حراري

• الاتحاد الديمقراطي المسيحي

• حجم الخزان أو التوسع

• فلتر

• مستشعر الضغط

• مستشعر درجة الحرارة

• مستشعر التدفق

• صمام التحكم

• كشف التسرب

• الأنابيب والتجهيزات سريعة القطع

تحدد ASHRAE وحدات CDU باعتبارها واجهة مهمة بين أنظمة تبريد المنشأة وأنظمة التبريد التكنولوجية. اعتمادًا على التصميم، يمكن أن يشتمل سائل التبريد التكنولوجي على الماء، أو الماء منزوع الأيونات، أو المبردات، أو السوائل القائمة على الجليكول.

بالنسبة للذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الكثافة، تصف إرشادات ASHRAE الحالية أيضًا بنيات التبريد السائل المباشر ووحدات CDU مع وظائف الضخ والتحكم للأحمال الحرارية عالية الكثافة.

2. أين تقع المضخة في نظام التبريد السائل؟

يعتمد دور المضخة على بنية النظام.

حلقة تبريد المنشأة

قد يتعامل جانب المنشأة مع كميات كبيرة نسبيًا من سائل التبريد ويرفض الحرارة من خلال المبردات أو أبراج التبريد أو المبردات الجافة أو غيرها من معدات رفض الحرارة.

لذلك يجب أن يكون حجم المضخة حول:

التدفق العالي + فقدان ضغط النظام + كفاءة الطاقة

ويختلف هذا بشكل أساسي عن دائرة الدوران المدمجة على مستوى المعدات.

نظام التبريد التكنولوجي

يخدم نظام التبريد التكنولوجي، أو TCS، الحمل الحراري لتكنولوجيا المعلومات أو المعدات بشكل مباشر.

في الأنظمة المباشرة إلى الشريحة، يتم توزيع سائل التبريد على ألواح التبريد المتصلة بمكونات عالية الطاقة.

يجب أن تحافظ المضخة على التدفق المطلوب من خلال:

المضخة ← المنوع ← اللوحة الباردة ← مشعب الإرجاع ← مبادل حراري/CDU

هنا، يصبح انخفاض الضغط من خلال الألواح الباردة والمشعبات والمرشحات والقطع السريعة جزءًا مهمًا من اختيار المضخة.

الاتحاد الديمقراطي المسيحي

يمكن لوحدة توزيع سائل التبريد توصيل حلقة المنشأة بحلقة التبريد التكنولوجية.

اعتمادًا على التصميم، قد تتضمن وحدة CDU ما يلي:

• مبادل حراري

• مضخة الدورة الدموية

• الصمامات

• أجهزة الاستشعار

• الضوابط

• الترشيح

• مكونات التمدد أو التحكم في الضغط

لذلك يجب اختيار المضخة كجزء من التصميم الهيدروليكي الكامل لـ CDU ، وليس كمكون معزول.

3. الحساب الأول: ما مقدار تدفق سائل التبريد المطلوب؟

إحدى الحسابات الأكثر فائدة في التبريد السائل هي العلاقة بين الحمل الحراري وتدفق سائل التبريد وارتفاع درجة الحرارة.

لمبرد أحادي الطور:

أو باستخدام التدفق الحجمي:

أين:

• P = الحمل الحراري، W

• Q = التدفق الحجمي، m³/s

• ρ = كثافة سائل التبريد، كجم/م⊃3؛

• cp = السعة الحرارية النوعية، J/(kg·K)

• ΔT = الارتفاع المسموح به في درجة حرارة سائل التبريد، K

مثال

افترض أن حلقة التبريد تزيل:

50 كيلوواط

مع مبرد يشبه الماء وارتفاع درجة الحرارة المستهدف بمقدار:

5 درجة مئوية

التدفق التقريبي المطلوب هو:

143.5 لتر/دقيقة

يعد هذا الحساب مهمًا لأنه يوضح على الفور لماذا يجب أن يبدأ تحديد حجم المضخة بالحمل الحراري الفعلي.

قد تكون المضخة الصغيرة الصغيرة مناسبة لحلقة الإدارة الحرارية المحلية، أو دائرة تبريد الضاغط، أو دائرة التبريد المساعدة، أو النظام الفرعي CDU المدمج، ولكن لا ينبغي افتراض أنها مناسبة تلقائيًا لحلقة كبيرة بقدرة 50 كيلو واط.

4. معدل التدفق ليس كافيا: احسب الضغط التفاضلي

بعد حساب التدفق، حدد مقدار الضغط الذي يجب أن تولده المضخة.

قد يشمل الضغط التفاضلي المطلوب خسائر من:

• لوحات باردة

• الفتحات

• الأنابيب

• المرشحات

• مبادلات حرارية

• تركيبات سريعة الانفصال

• الصمامات

• ارتفاع

• أجهزة التحكم في التدفق

ولذلك ينبغي تعريف نقطة تشغيل المضخة على النحو التالي:

التدفق المطلوب + الضغط التفاضلي المطلوب

بالنسبة للمضخة الترسية ذات الإزاحة الإيجابية، العلاقة المبسطة هي:

أين:

• Vd = الإزاحة لكل ثورة

• ن = سرعة الدوران

التدفق الفعلي أقل من التدفق النظري بسبب التسرب الداخلي أو الانزلاق.

مع زيادة الضغط التفاضلي، يمكن أن يزيد الانزلاق الداخلي ويمكن أن ينحرف التدفق الفعلي عن القيمة النظرية.

لذلك:

لا تقم باختيار مضخة تروس صغيرة من الحد الأقصى للتدفق وحده. تحقق من التدفق الفعلي عند الضغط التفاضلي والسرعة المطلوبة.

وينعكس هذا المبدأ أيضًا في إرشادات Suofu العامة لاختيار المضخة.

5. حرارة المضخة: المضخة هي أيضًا جزء من الميزانية الحرارية

إحدى المشكلات التي غالبًا ما يتم تجاهلها في التبريد السائل هي أن المضخة نفسها يمكنها إدخال الحرارة إلى النظام.

لا تصبح طاقة الإدخال الكهربائية طاقة هيدروليكية مفيدة تمامًا.

يمكن تقريب الطاقة الهيدروليكية من خلال:

أين:

• Δp = مضخة الضغط التفاضلي

• س = التدفق الحجمي

يمثل الفرق بين طاقة الإدخال والطاقة الهيدروليكية المفيدة الخسائر المرتبطة بالمحرك والاقتران المغناطيسي والمحامل والتروس واحتكاك السوائل الداخلية والمكونات الكهربائية والآليات الأخرى.

ليس بالضرورة أن تدخل كل هذه الخسائر إلى المبرد؛ يتم رفض البعض للبيئة المحيطة.

لذلك، بالنسبة للنمذجة الحرارية للنظام، يجب على المهندسين تحديد:

ما مقدار خسارة المضخة التي يتم نقلها فعليًا إلى المبرد؟

يعد هذا أكثر فائدة من تطبيق رقم عالمي 'ارتفاع درجة حرارة المضخة'.

طريقة التحقق العملية هي قياس:

• درجة حرارة مدخل المبرد

• درجة حرارة مخرج المبرد

• معدل التدفق

• قوة مدخلات المضخة

• الضغط التفاضلي

• درجة حرارة المحرك

• درجة الحرارة المحيطة

تحت ظروف التشغيل الفعلية.

لماذا هذا مهم

إذا أضافت مضخة عدة مئات من الواط من الحرارة إلى حلقة ثانوية مدمجة، فيجب إزالة تلك الحرارة في النهاية بواسطة المبادل الحراري.

وبالتالي تصبح المضخة جزءًا من نظام التوازن الحراري ، وليست مجرد جهاز لتحريك السوائل.

6. لماذا يعتبر المحرك المغناطيسي مهمًا في التبريد السائل

يتطلب العمود الدوار التقليدي الذي يمر عبر مبيت المضخة واجهة إغلاق ديناميكية.

تقوم مضخة الدفع المغناطيسي بنقل عزم الدوران من خلال الاقتران المغناطيسي، مما يسمح بفصل المحرك والسائل الذي يتم ضخه بواسطة هيكل احتواء المضخة.

يمكن لهذا التصميم:

• تخلص من واجهة ختم العمود الدوار التقليدية

• تقليل مسار تسرب محتمل واحد

• عزل المحرك عن السائل الذي يتم ضخه

• دعم تكامل نظام السوائل المدمجة

يمكن أن يكون هذا مهمًا بشكل خاص عندما يكون سائل التبريد:

• غالي

• حساسة كيميائيا

• من الصعب احتواءه

• متقلب

• حساسة بيئيا

• يستخدم في نظام الحلقة المغلقة حيث يكون التلوث أو التسرب غير مرغوب فيه

ومع ذلك، فإن المحرك المغناطيسي لا يعني أن نظام التبريد الكامل مانع للتسرب تلقائيًا.

لا تزال هناك حاجة إلى التحقق من صحة الأختام الثابتة والحلقات الدائرية والوصلات الملولبة والمفاصل الملحومة والتجهيزات وأغطية المضخات والأنابيب والمبادلات الحرارية.

7. تؤثر خصائص سائل التبريد بشكل مباشر على تصميم المضخة

تغطي عبارة 'التبريد السائل' سوائل مختلفة تمامًا.

المبردات القائمة على الماء والجليكول

تعتبر مخاليط الماء وجليكول الماء شائعة في أنظمة التبريد أحادية الطور.

تشمل المعلمات الهامة ما يلي:

• تركيز الجليكول

• اللزوجة

• كثافة

• حرارة محددة

• خصائص التآكل

• درجة حرارة التشغيل

• الموصلية الكهربائية

• التوافق المادي

يجب تقييم المضخة عند درجة حرارة التشغيل الفعلية لأن اللزوجة تتغير مع درجة الحرارة.

سوائل التبريد العازلة والمتخصصة

يمكن استخدام سوائل التبريد المتخصصة في الغمر أو في أبنية التبريد الأخرى على مستوى المعدات.

بالنسبة لهذه السوائل، يجب على المهندسين التحقق من:

• التوافق الكيميائي

• سلوك تورم اللدائن

• توافق البوليمر

• مداهنة

• ضغط البخار

• اللزوجة

• استخراج المواد

• التعرض على المدى الطويل

لا ينبغي افتراض أن نفس تكوين المضخة متوافق تلقائيًا مع كل سائل تبريد متخصص.

المبردات والتبريد على مرحلتين

يقدم التبريد المعتمد على المبردات تعقيدًا إضافيًا.

عند مدخل المضخة، قد يقترب السائل من ظروف التشبع. يمكن أن يؤدي انخفاض الضغط إلى حدوث وميض، مما يؤدي إلى إنتاج خليط من الغاز والسائل.

يؤدي هذا إلى تغيير بيئة تشغيل المضخة بشكل كبير.

لذلك يجب أن يأخذ التصميم بعين الاعتبار:

• ضغط التشبع

• درجة حرارة السوائل

• ضغط المدخل

• NPSH / ظروف الشفط المتاحة

• انحباس الغاز

• السلوك على مرحلتين

• التوافق المادي

• شروط بدء التشغيل

بالنسبة لتطبيقات غاز التبريد، يجب التحقق من صحة اختيار المضخة باستخدام غاز التبريد المحدد وظرف التشغيل بدلاً من الاعتماد على أداء الماء فقط.

8. معلمات مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة للتبريد السائل

تغطي سلسلة NP من Suofu نطاقات متعددة للإزاحة والتدفق.

يستخدم الجدول التالي بيانات المنتج المنشورة حاليًا ويجب معاملته كمرجع اختيار وليس كنقطة تشغيل مضمونة . يعتمد الأداء الفعلي على الضغط والسرعة واللزوجة ودرجة الحرارة وتكوين المحرك وسائل التبريد.

*تحدد صفحات المنتج المنشورة مرجع الضغط التفاضلي مع الماء كوسيط. تختلف قدرات الضغط المخصصة حسب السلسلة والتكوين ويجب التحقق منها مقابل منحنى الأداء ذي الصلة.

خصائص التشغيل التمثيلية

اعتمادًا على السلسلة، تتضمن مواصفات NP المنشورة ما يلي:

• سرعة التشغيل: تصل إلى حوالي 4000 دورة في الدقيقة في التكوينات المدرجة

• درجة حرارة التشغيل: حوالي -120 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية في التكوينات القابلة للتطبيق

• اللزوجة المتوسطة: تصل إلى حوالي 20000 سنتي بواز على صفحات المنتج المعمول بها

• تفريغ المدخل: -0.85 بار تقريبًا، حسب السرعة، وفقًا للتكوينات المطبقة

• خيارات جسم المضخة: SS316، Hastelloy، PEEK والمواد المخصصة

• خيارات الترس/المحمل: نظرة خاطفة على التكوينات المدرجة

• العمود: سيراميك زركونيا

• خيارات الحلقة الدائرية: FKM، EPDM، PTFE، FVMQ، CR وFFKM

• خيارات المحرك: تكوينات BLDC، وAC/VFD، والمؤازرة اعتمادًا على السلسلة

تعتمد هذه المواصفات على التكوين ولا ينبغي معاملتها على أنها حدود عالمية لسلسلة NP.

9. كيفية اختيار سلسلة NP للتبريد السائل

يجب أن يتبع التحديد نقطة التشغيل المطلوبة بدلاً من رقم الطراز.

تبريد التدفق الصغير

بالنسبة لأنظمة الإدارة الحرارية المدمجة التي تتطلب تدفقات أقل من 2.2 لتر/دقيقة تقريبًا، توفر عائلة NP42 أربعة خيارات للإزاحة من 0.2 إلى 0.7 مل/لفة.

تشمل التطبيقات الهندسية النموذجية ما يلي:

• دوائر تبريد صغيرة

• الأنظمة الحرارية المخبرية

• معدات التبريد المدمجة

• حلقات تبريد مساعدة

• تبريد المعدات المتخصصة

تدفق صغير إلى متوسط

تغطي عائلة NP51 NP100 حتى NP190، مع نطاقات التدفق المقدرة المنشورة من 0-2.9 لتر/دقيقة إلى 0-6.0 لتر/دقيقة.

يمكن اعتبار هذا النطاق من أجل:

• معدات التبريد المدمجة

• تداول التبريد

• الأنظمة الفرعية CDU الصغيرة

• الإدارة الحرارية للمعدات

• تبريد الضاغط

تدفق متوسط

تشتمل عائلة NP60 على NP240 وNP350.

يحتوي NP350 على نطاق تدفق مقدر منشور يصل إلى 10.5 لتر/دقيقة ، مع إزاحة اسمية تبلغ 3.5 مل/دورة.

يمكن تقييم السلسلة من أجل:

• دوائر تبريد متوسطة التدفق

• التبريد الصناعي

• تبريد الضاغط

• معدات التبريد السائلة المدمجة

• وحدات الإدارة الحرارية

تدفق أعلى

تشمل عائلة NP98 ما يلي:

• NP400

• NP600

• NP900

• NP1200

• NP1700

تمتد نطاقات التدفق المقدرة المنشورة من 12.6 لتر/دقيقة لـ NP400 إلى 55 لتر/دقيقة لـ NP1700.

يمكن تقييم هذا النطاق لأنظمة التبريد والتبريد للمعدات ذات التدفق العالي حيث تقع نقطة ضغط التدفق الفعلية ضمن نطاق أداء المضخة.

التبريد الصناعي ذو التدفق الكبير

يتمتع NP2600 بإزاحة اسمية تبلغ 26 مل/لفة ونطاق تدفق مقدر منشور يتراوح بين 0-65 لتر/دقيقة.

بالنسبة لهذه الفئة من المضخات، يجب على المهندسين إيلاء اهتمام خاص لما يلي:

• قوة المحرك

• الضغط التفاضلي

• لزوجة سائل التبريد

• توليد الحرارة

• حجم الأنابيب

• انخفاض ضغط الفلتر

• تكوين التثبيت

10. قائمة مرجعية عملية لاختيار مضخة تبريد السائل

قبل اختيار مضخة تروس مغناطيسية صغيرة، قم بإعداد هذه المعلمات العشرة.

هناك معلمتان إضافيتان لهما أهمية خاصة بالنسبة لتبريد الحلقة المغلقة:

نظافة المبرد

يمكن أن يؤثر تلوث الجسيمات على الخلوصات الداخلية الصغيرة والتروس والمحامل والأختام.

توصي صفحات منتجات NP42 وNP51 وNP60 وNP98 المنشورة من Suofu بمرشح مدخل 400 شبكة على التكوينات القابلة للتطبيق. يجب أيضًا اختيار الفلتر الفعلي وفقًا لانخفاض الضغط وسعة التدفق وتوافق سائل التبريد.

ظروف التشغيل الجاف

إن قدرة التشغيل الجاف ليست عالمية عبر سلسلة NP.

على سبيل المثال، تحدد صفحة المنتج NP60 حالة التشغيل الجاف المحدودة، بينما تنص صفحة NP98 صراحةً على أنه لا يوصى بالتشغيل الجاف.

لذلك:

لا تفترض أبدًا إمكانية التشغيل الجاف من اسم عائلة المضخة وحده.

11. سيناريوهات التطبيق

11.1 التبريد السائل لمركز البيانات

في التبريد السائل لمركز البيانات، قد تعمل المضخات داخل وحدات CDU أو أنظمة تبريد التكنولوجيا.

تشمل المتطلبات النموذجية ما يلي:

• عملية مستمرة

• تدفق مستقر

• التحكم في الضغط التفاضلي

• بصمة تركيب منخفضة

• التوافق المبرد

• المراقبة والتحكم

• إمكانية الخدمة

تحدد ASHRAE المضخات والصمامات والمبادلات الحرارية والأجهزة كمكونات لأنظمة توزيع التبريد السائل.

وبالتالي فإن المضخة الترسية المغناطيسية الدقيقة تكون أكثر صلة بواجبات التدوير المدمجة أو المحلية من كل موضع مضخة في منشأة مركز بيانات كبيرة.

11.2 التبريد المباشر إلى الشريحة

تضع الأنظمة المباشرة على الرقاقة الألواح الباردة مباشرة على المكونات عالية الطاقة.

يجب أن تتغلب المضخة على المقاومة الهيدروليكية لـ:

المضخة ← المنوع ← الصفيحة الباردة ← المنوع ← المبادل الحراري ← العودة

لذلك يجب اختيار المضخة الصحيحة باستخدام انخفاض ضغط اللوحة الباردة وتدفق سائل التبريد المطلوب ، وليس فقط الطاقة الحرارية للرقاقة.

11.3 أنظمة CDU الفرعية

قد يكون لوحدة CDU المدمجة متطلبات صارمة من أجل:

• أبعاد التثبيت

• تنظيم التدفق

• استقرار الضغط

• التوافق المبرد

• عملية مستمرة

• تكامل أجهزة الاستشعار

يمكن اختيار المضخة وفقًا لنقطة تشغيل CDU الفعلية.

11.4 تبريد الضاغط ذو المحمل المغناطيسي

يمكن أن تستخدم الضواغط ذات المحامل المغناطيسية والهواء دوائر تبريد سائلة أو مبردات مخصصة.

قد تحتاج المضخة إلى التعامل مع:

• مساحة التثبيت المدمجة

• توافق المبردات

• اختلاف درجات الحرارة

• فرق الضغط

• عملية مستمرة

• التحكم في السرعة المتغيرة

تتضمن بيانات تطبيق تبريد الضاغط المنشورة من Suofu NP070/NP190 لتطبيقات التدفق المنخفض، وNP350 لأنظمة التدفق المتوسط، وNP1700/NP2600 لأنظمة التدفق العالي.

11.5 الإدارة الحرارية الصناعية

خارج مراكز البيانات، يمكن أيضًا تقييم مضخات التروس المغناطيسية الدقيقة من أجل:

• تبريد إلكترونيات القوى

• اختبار IGBT

• الإدارة الحرارية للبطارية

• تبريد المختبر

• معدات التبريد

• عملية تبريد متخصصة

• أنظمة نقل الحرارة المدمجة

تنطبق نفس القاعدة الهندسية:

اختر من نقطة التشغيل الكاملة لضغط التدفق ودرجة الحرارة واللزوجة.

12. الحالة الهندسية: تطوير مضخة عالية السرعة لتطبيق تبريد الفضاء

تحتوي المادة المصدر المقدمة لهذه المقالة على حالة هندسية تتضمن تطوير مضخة تبريد عالية السرعة لحمولة الحوسبة الفضائية.

وفقًا لمعلومات المشروع المقدمة، انتقل التصميم إلى ما هو أبعد من سرعات المضخة التقليدية نحو نطاق تشغيل يبلغ حوالي 11000-20000 دورة في الدقيقة ، مع عمود مدمج بمقياس 3 مم ومنطقة تشغيل مستهدفة تتضمن عشرات إلى حوالي 100 مل/دقيقة وحوالي 1-2 ميجا باسكال.

لم يكن التحدي الهندسي يتمثل في مجرد زيادة سرعة الدوران.

مشكلة التصميم تنطوي على:

سرعة أعلى

↓

غلاف مضخة أصغر

↓

ارتفاع ضغط سرعة العمود

↓

تحميل PV عالي السرعة

↓

قيود المواد والمحمل

↓

الحاجة إلى التحقق المخصص

يتطلب هذا النوع من التطبيقات تقييم المضخة كنظام دوار كامل.

تتضمن عناصر التحقق المهمة ما يلي:

• قوة الدوار

• انحراف رمح

• تحمل التحميل

• ارتداء العتاد

• عزم الدوران المغناطيسي

• السلوك الحراري الحركي

• اهتزاز

• سلوك بدء التشغيل

• دورة درجة الحرارة

• الفراغ/الظروف البيئية

13. ما الذي يجعل مضخة التبريد السائلة موثوقة؟

لا يتم تحديد الموثوقية بمادة واحدة أو مواصفات واحدة.

نموذج الموثوقية العملي هو:

توافق المواد

نقطة التشغيل الهيدروليكية

الإدارة الحرارية

تحمل / تصميم العتاد

اختيار المحرك

نظافة المبرد

اتساق التصنيع

اختبار التحقق من الصحة

يجب اختبار المضخة في ظل ظروف تمثيلية وليس فقط في درجة حرارة الغرفة مع الماء.

يمكن أن تتضمن مصفوفة الاختبار ذات المعنى ما يلي:

بالنسبة للمشاريع المتخصصة، تعد خريطة أداء P-Q أكثر فائدة من رقم الحد الأقصى للتدفق الفردي.

14. ما هي الحدود الهندسية لمضخات التروس المغناطيسية الدقيقة؟

يجب أن توضح المقالة ذات المصداقية الفنية أيضًا أين توجد قيود على التكنولوجيا.

قد لا تكون مضخة التروس المغناطيسية الدقيقة مناسبة عندما:

مطلوب تدفق كبير للغاية

قد يتجاوز التدفق المطلوب نطاق التشغيل العملي لمضخة الإزاحة الإيجابية المدمجة.

يعد توليد الجسيمات المنخفضة للغاية أمرًا إلزاميًا

يجب تقييم شبكات التروس وواجهات المحامل بعناية عندما تكون حدود التلوث صارمة بشكل استثنائي.

يحتوي المبرد على جزيئات صلبة

يمكن للجزيئات الكاشطة تسريع تآكل التروس والمحامل والمكونات المبللة الأخرى.

يتميز السائل بشكل سيء

بالنسبة للسوائل العازلة غير المألوفة أو المبردات أو سوائل التبريد المتخصصة، يجب تحديد بيانات توافق المواد واللزوجة قبل الاختيار.

من المتوقع حدوث تدفق على مرحلتين عند مدخل المضخة

يمكن أن يؤدي الوميض وسحب الغاز إلى تغيير سلوك المضخة بشكل كبير.

من المتوقع أن تعمل المضخة جافة

يجب التحقق من حدود التشغيل الجاف للطراز والتكوين الدقيقين.

وهذا ليس ضعفًا في منتج معين. إنه جزء أساسي من اختيار المضخة الهندسية.

15. كيف ينبغي تضمين حرارة المضخة في محاكاة نظام التبريد؟

بالنسبة للنموذج الحراري، قم بفصل ثلاث كميات:

1. طاقة الإدخال الكهربائية

الطاقة الموردة للمحرك والقيادة.

2. الطاقة الهيدروليكية

3. نقل الحرارة إلى المبرد

فقط جزء من الخسارة الإجمالية يدخل بالضرورة إلى المبرد.

ولذلك، بدلاً من افتراض نسبة عالمية لتوليد الحرارة، احصل على بيانات مقاسة تحت نقطة التشغيل المقصودة.

سجل الاختبار المفيد هو:

التدفق + ΔP + الطاقة الكهربائية + درجة حرارة مدخل سائل التبريد + درجة حرارة مخرج سائل التبريد + درجة الحرارة المحيطة

يؤدي هذا إلى إنشاء مجموعة بيانات يمكن استخدامها مباشرة في النموذج الحراري للنظام.

16. الأسئلة الشائعة

هل يمكن استخدام مضخة تروس مغناطيسية صغيرة لتبريد سائل مركز البيانات؟

نعم. يمكن أخذها بعين الاعتبار لدوائر تبريد مختارة، خاصة الحلقات المدمجة أو الموضعية حيث يقع التدفق المطلوب والضغط التفاضلي وخصائص المبرد وأبعاد التثبيت ضمن غلاف تشغيل المضخة.

ما هو معدل التدفق الذي يمكن أن توفره مضخة التروس المغناطيسية الصغيرة؟

تتراوح سلسلة Suofu NP المنشورة من حوالي 0–1.5 لتر/دقيقة إلى 0–65 لتر/دقيقة ، اعتمادًا على السلسلة والطراز. بالنسبة لتطبيقات التبريد السائل، يجب تحديد نقطة التشغيل الفعلية من التدفق المطلوب والضغط التفاضلي وسائل التبريد وسرعة المضخة.

ما هو الحد الأقصى للضغط؟

لا توجد قيمة ضغط واحدة لسلسلة NP بأكملها.

تحدد صفحات المنتجات المنشورة قيمًا مختلفة للضغط التفاضلي وتحمل الضغط حسب السلسلة والتكوين. على سبيل المثال، تنشر صفحات NP42 وNP51 وNP60 وNP98 وNP106 إمكانات مختلفة لضغط النظام. يجب التحقق من نقطة التشغيل النهائية مقابل منحنى النموذج ذي الصلة.

هل تستطيع المضخة التعامل مع الجليكول؟

يمكن تقييم المضخة بالنسبة للمبردات القائمة على الجليكول، ولكن يجب التأكد من تركيز الجليكول الدقيق ودرجة الحرارة واللزوجة وتوافق المواد قبل الاختيار.

هل يمكن لمضخة التروس المغناطيسية التعامل مع مادة التبريد؟

يمكن أخذ التكوينات المحددة بعين الاعتبار لتدوير مادة التبريد، لكن تطبيقات مادة التبريد تتطلب التحقق بشكل محدد من الضغط ودرجة الحرارة واللزوجة وتوافق المواد وظروف الدخول وسلوك الغاز والسائل.

هل يعني المحرك المغناطيسي عدم التسرب؟

لا ينبغي وصف أي مضخة بأنها 'صفر تسرب' على الإطلاق دون تحديد النظام بأكمله وظروف الاختبار.

يعمل المحرك المغناطيسي على التخلص من واجهة ختم عمود الدوران التقليدية، والتي يمكن أن تقلل من مسار تسرب محتمل واحد. لا تزال الأختام الثابتة والوصلات الخارجية تتطلب التحقق الهندسي.

هل يمكن للمضخة أن تجف؟

ذلك يعتمد على التكوين الدقيق.

على سبيل المثال، تحدد وثائق Suofu's NP60 شروط التشغيل الجاف المحدودة، بينما تنص وثائق NP98 على أنه لا يوصى بالتشغيل الجاف.

ما هي المعلمة الأكثر أهمية عند اختيار مضخة التبريد السائلة؟

لا توجد معلمة واحدة.

يجب أن يتضمن الحد الأدنى من بيانات الاختيار ما يلي:

التدفق + الضغط التفاضلي + سائل التبريد + اللزوجة + درجة الحرارة + حالة المدخل + المحرك/التحكم

كيف أحسب التدفق المطلوب؟

لمبرد أحادي الطور:

ويزداد التدفق المطلوب عندما يزيد الحمل الحراري أو ينخفض ​​ارتفاع درجة حرارة سائل التبريد المسموح به.

هل يجب تضمين حرارة المضخة في حساب التبريد؟

نعم.

يمكن أن تساهم خسائر المضخة في الحمل الحراري لحلقة التبريد. بالنسبة للأنظمة المدمجة التي تحتوي على مبادل حراري صغير نسبيًا، يمكن أن يكون هذا مهمًا بدرجة كافية لتبرير القياس المباشر.

هل يمكن استخدام نفس المضخة للمياه والجليكول وسوائل التبريد والسوائل العازلة؟

ليس تلقائيا.

تختلف السوائل المختلفة في اللزوجة والكثافة وضغط البخار والتشحيم والتوافق الكيميائي. يجب التحقق من صحة تكوين المضخة لسائل التبريد المحدد.

17. توفير البيانات الهندسية لاختيار المضخة

بالنسبة لمشروع التبريد السائل الخاص بشركة OEM، قم بتوفير المعلومات التالية:

كلما كانت هذه البيانات أكثر اكتمالا، كلما زادت دقة مطابقة المضخة لنظام التبريد.

18. الاستنتاج

يجب اختيار مضخة التبريد السائلة كجزء من النظام الحراري والهيدروليكي الكامل ، وليس كمكون معزول.

بالنسبة لمضخة التروس المغناطيسية الصغيرة، فإن سلسلة التصميم المهمة هي:

الحمل الحراري

→ تدفق سائل التبريد المطلوب

→ انخفاض ضغط النظام

→ نقطة تشغيل المضخة

→ توافق المبرد

→ التحكم في المحرك والسرعة

→ الخسارة الحرارية

→ التحقق من الصحة على المدى الطويل

توفر سلسلة NP من Suofu تكوينات متعددة للإزاحة والتدفق، تتراوح من نماذج NP42 ذات التدفق الصغير إلى NP2600 مع نطاق تدفق مقدر منشور يصل إلى 65 لتر/دقيقة.

بالنسبة لتطبيقات التبريد السائل، فإن الهدف الهندسي ليس اختيار المضخة ذات المواصفات الأكبر. إنه لمطابقة المضخة مع نقطة التشغيل الفعلية للتدفق والضغط ودرجة الحرارة واللزوجة ، مع التحقق من صحة المواد وظروف المدخل وتوليد الحرارة والنظافة والتشغيل المستمر.

بالنسبة لمشروع تصنيع المعدات الأصلية، معلومات البداية الأكثر فائدة هي:

سائل التبريد + الحمل الحراري + التدفق + الضغط التفاضلي + درجة الحرارة + اللزوجة + حالة المدخل + المحرك / التحكم

تسمح هذه البيانات بتقييم تكوين المضخة ومنحنى الأداء مقابل المتطلبات الفعلية لنظام التبريد.