Ahogy a számítási teljesítmény, a teljesítményelektronika sűrűsége, a hűtési hatékonysági követelmények és a hőterhelések folyamatosan nőnek, a folyadékhűtést a berendezések szélesebb körében alkalmazzák.

A folyékony hűtőrendszer nem egyszerűen hőcserélő és hűtőfolyadék. Ez egy komplett folyadékvezérlő rendszer, amely szivattyúkat, csöveket, hőcserélőket, hideglemezeket, tartályokat, szűrőket, érzékelőket, szelepeket és vezérlőlogikát foglal magában..

Sok alkalmazásban a szivattyú viszonylag kicsi alkatrész, de közvetlen hatással van a hűtőfolyadék áramlására, a nyomásstabilitásra, a hőmérséklet-emelkedésre, a rendszer lábnyomára és a hosszú távú megbízhatóságra.

A mikromágneses fogaskerekes szivattyú megfontolható olyan folyadékhűtő köröknél, amelyek kompakt telepítést, pozitív kiszorításos áramlást, szabályozott keringést, mágneses meghajtó folyadék visszatartását és speciális hűtőfolyadékokkal való kompatibilitást igényelnek.

Ez a cikk elmagyarázza, hogyan értékelhető a mikromágneses fogaskerék-szivattyú folyadékhűtéshez, beleértve a rendszer architektúráját, a hőszámításokat, a nyomáskövetelményeket, a hűtőfolyadék-kompatibilitást, a szivattyú hőtermelését, a termékparamétereket, az alkalmazási forgatókönyveket és a műszaki kiválasztási kritériumokat.

Gyors válasz: Használható-e mikromágneses fogaskerék-szivattyú folyadékhűtésre?

Igen ám, de az alkalmasság a tényleges működési ponttól függ.

A mikromágneses fogaskerék-szivattyú bizonyos folyadékhűtő rendszerekben használható, ha:

• Áramlási sebesség

• Nyomáskülönbség

• A hűtőfolyadék viszkozitása

• Üzemi hőmérséklet

• Nedves anyagokkal való kompatibilitás

• Bemeneti feltételek

• Motor sebesség

• Ellenőrzési módszer

• Folyamatos működési követelmények

illeszkedik a hűtőkör kialakításához.

A legfontosabb szempont, hogy a hűtőszivattyút ne csak a maximális térfogatáramból válasszuk.

A szükséges működési pontot a hőterhelés és a célhőmérséklet-emelkedés, valamint a teljes kör hidraulikus ellenállása határozza meg.

Az adatközponti folyadékhűtéshez az ASHRAE olyan architektúrákat ír le, amelyek magukban foglalják a létesítmény hűtőkörét, a hűtőfolyadék-elosztó egységeket (CDU) és a technológiai hűtőrendszereket (TCS). A CDU-k szivattyúkat, szelepeket, hőcserélőket, hőmérséklet/nyomás/áramlás figyelést és vezérlőket tartalmazhatnak.

1. Hogyan működik a folyékony hűtőrendszer?

A folyékony hűtőrendszer hőt ad át egy magas hőmérsékletű komponensről a hűtőfolyadékra, majd ezt a hőt egy hőcserélőn vagy egy másik hűtőfokozaton keresztül visszautasítja.

Egy egyszerűsített folyadékhűtő kör a következő:

Hőforrás → Hideglemez / Hőcserélő → Hűtőfolyadék hurok → CDU / Hőcserélő → Hőelnyomás → Visszatérő

A berendezéstől függően az architektúra több folyadékhurkot is tartalmazhat.

A tipikus összetevők a következők:

• Szivattyú

• Hideg tányér

• Elosztó

• Hőcserélő

• CDU

• Tartály vagy tágulási térfogat

• Szűrő

• Nyomásérzékelő

• Hőmérséklet érzékelő

• Áramlásérzékelő

• Szabályozó szelep

• Szivárgás észlelése

• Csővezetékek és gyorscsatlakozó szerelvények

Az ASHRAE a CDU-kat fontos interfészként azonosítja a létesítményi hűtési rendszerek és a technológiai hűtőrendszerek között. Az architektúrától függően a technológiai hűtőfolyadék tartalmazhat vizet, ionmentesített vizet, hűtőközegeket vagy glikol alapú folyadékokat.

A mesterséges intelligencia és a nagy sűrűségű számítástechnika esetében a jelenlegi ASHRAE útmutatás a közvetlen folyadékhűtési architektúrákat és a szivattyúzási és vezérlési funkciókkal rendelkező CDU-kat is leírja a nagyobb sűrűségű hőterheléshez.

2. Hol található a szivattyú a folyadékhűtő rendszerben?

A szivattyú szerepe a rendszer architektúrától függ.

Létesítmény hűtőkör

A létesítmény oldala viszonylag nagy mennyiségű hűtőfolyadékot képes kezelni, és a hőt hűtőkön, hűtőtornyokon, szárazhűtőkön vagy egyéb hőlevezető berendezéseken keresztül utasítja el.

A szivattyút ezért a következő méretűnek kell lennie:

Nagy áramlás + rendszernyomásveszteség + energiahatékonyság

Ez alapvetően különbözik a kompakt berendezésszintű keringtető áramkörtől.

Technológia hűtőrendszer

A technológiai hűtőrendszer vagy TCS közvetlenül szolgálja ki az informatika vagy berendezések hőterhelését.

A közvetlenül chipre kapcsolt rendszerekben a hűtőfolyadékot a nagy teljesítményű alkatrészekhez csatlakoztatott hideglemezekre osztják el.

A szivattyúnak fenn kell tartania a szükséges átfolyást:

Szivattyú → Elosztócső → Hideglemez → Visszatérő csatorna → Hőcserélő/CDU

Itt a hideglemezeken, elosztókon, szűrőkön és gyorskapcsolókon keresztüli nyomásesés a szivattyú kiválasztásának fontos részévé válik.

CDU

A hűtőfolyadék-elosztó egység összekötheti a létesítmény hurokját a technológiai hűtőkörrel.

A tervezéstől függően a CDU a következőket tartalmazhatja:

• Hőcserélő

• Keringető szivattyú

• Szelepek

• Érzékelők

• Vezérlők

• Szűrés

• Expanziós vagy nyomásszabályozó alkatrészek

A szivattyút ezért a részeként kell kiválasztani teljes CDU hidraulikus kialakítás , nem pedig elszigetelt alkatrészként.

3. Az első számítás: Mennyi hűtőfolyadék-áramlás szükséges?

A folyadékhűtés egyik leghasznosabb számítása a hőterhelés, a hűtőfolyadék-áramlás és a hőmérséklet-emelkedés közötti összefüggés.

Egyfázisú hűtőfolyadékhoz:

vagy térfogatáram használatával:

Ahol:

• P = hőterhelés, W

• Q = térfogatáram, m³/s

• ρ = hűtőközeg sűrűsége, kg/m³

• cp = fajlagos hőkapacitás, J/(kg·K)

• ΔT = megengedett hűtőfolyadék hőmérséklet-emelkedés, K

Példa

Tegyük fel, hogy a hűtőkör eltávolítja:

50 kW

vízszerű hűtőfolyadékkal és a célhőmérséklet-emelkedéssel:

5°C

A hozzávetőlegesen szükséges áramlás:

143,5 l/perc

Ez a számítás azért fontos, mert azonnal megmutatja, miért kell a szivattyú méretezését a tényleges hőterheléssel kezdeni.

Egy kis mikroszivattyú alkalmas lehet helyi hőkezelési körhöz, kompresszor hűtőkörhöz, kiegészítő hűtőkörhöz vagy kompakt CDU alrendszerhez, de nem szabad automatikusan feltételezni, hogy alkalmas egy nagy, 50 kW-os körhöz.

4. Az áramlási sebesség nem elég: Számítsa ki a nyomáskülönbséget

Az áramlás kiszámítása után határozza meg, mekkora nyomást kell a szivattyúnak létrehoznia.

A szükséges nyomáskülönbség tartalmazhat veszteségeket:

• Hideg tányérok

• Elosztók

• Csövek

• Szűrők

• Hőcserélők

• Gyorsan leválasztható szerelvények

• Szelepek

• Magasság

• Áramlásszabályozó eszközök

A szivattyú működési pontját ezért a következőképpen kell meghatározni:

Szükséges áramlás + szükséges nyomáskülönbség

A térfogat-kiszorítású fogaskerék-szivattyú esetében az egyszerűsített összefüggés a következő:

ahol:

• Vd = fordulatonkénti elmozdulás

• n = forgási sebesség

A tényleges áramlás kisebb, mint az elméleti áramlás a belső szivárgás vagy csúszás miatt.

A nyomáskülönbség növekedésével a belső csúszás növekedhet, és a tényleges áramlás eltérhet az elméleti értéktől.

Ezért:

Ne válasszon mikro fogaskerekes szivattyút kizárólag a maximális áramlásból. Ellenőrizze a tényleges áramlást a kívánt nyomás- és fordulatszám-különbség mellett.

Ezt az elvet a Suofu általános szivattyúválasztási útmutatója is tükrözi.

5. Szivattyús hő: A szivattyú szintén a hőköltségvetés része

Az egyik probléma, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak a folyadékhűtés során, az az, hogy maga a szivattyú képes hőt juttatni a rendszerbe.

Az elektromos bemeneti teljesítmény nem válik teljesen hasznos hidraulikus energiává.

A hidraulikus teljesítmény a következőképpen közelíthető meg:

ahol:

• Δp = szivattyú nyomáskülönbség

• Q = térfogatáram

A bemeneti teljesítmény és a hasznos hidraulikus teljesítmény közötti különbség a motorhoz, a mágneses tengelykapcsolóhoz, a csapágyakhoz, a fogaskerekekhez, a belső folyadéksúrlódáshoz, az elektromos alkatrészekhez és más mechanizmusokhoz kapcsolódó veszteségeket jelenti.

A veszteségek nem mindegyike feltétlenül kerül be a hűtőfolyadékba; egyesek elutasítják a környező környezetet.

Ezért a rendszer hőmodellezéséhez a mérnököknek meg kell határozniuk:

A szivattyú veszteségének mekkora része kerül ténylegesen a hűtőfolyadékba?

Ez hasznosabb, mint egy univerzális 'szivattyú hőmérséklet-emelkedés' szám alkalmazása.

A gyakorlati érvényesítési módszer a következők mérése:

• A hűtőfolyadék bemeneti hőmérséklete

• A hűtőfolyadék kimeneti hőmérséklete

• Áramlási sebesség

• Szivattyú bemeneti teljesítmény

• Nyomáskülönbség

• Motor hőmérséklet

• Környezeti hőmérséklet

a tényleges üzemi körülmények között.

Miért számít ez

Ha egy szivattyú több száz watt hőt ad egy kompakt másodlagos körhöz, ezt a hőt végül a hőcserélőnek kell elvezetnie.

A szivattyú tehát a részévé válik rendszer hőmérlegének , nem csupán folyadékmozgató eszközzé.

6. Miért fontos a mágneses meghajtó a folyadékhűtésben?

A szivattyúházon áthaladó hagyományos forgó tengely dinamikus tömítőfelületet igényel.

A mágneses hajtású szivattyú a forgatónyomatékot mágneses tengelykapcsolón keresztül továbbítja, lehetővé téve a motor és a szivattyúzott közeg elválasztását a szivattyú védőszerkezete által.

Ez a kialakítás képes:

• Távolítsa el a hagyományos forgó tengelytömítés interfészt

• Csökkentse az egyik lehetséges szivárgási utat

• Válassza le a motort a szivattyúzott folyadéktól

• Támogatja a kompakt folyadék-rendszer integrációt

Ez különösen fontos lehet, ha a hűtőfolyadék:

• Drága

• Kémiailag érzékeny

• Nehezen tartható

• Illó

• Környezetre érzékeny

• Zárt hurkú rendszerben használják, ahol a szennyeződés vagy szivárgás nem kívánatos

A mágneses meghajtás azonban nem jelenti azt, hogy a teljes hűtőrendszer automatikusan szivárgásmentes.

A statikus tömítéseket, O-gyűrűket, menetes csatlakozásokat, hegesztett kötéseket, szerelvényeket, szivattyúházakat, csöveket és hőcserélőket még érvényesíteni kell.

7. A hűtőfolyadék tulajdonságai közvetlenül befolyásolják a szivattyú kialakítását

A 'folyékony hűtés' kifejezés nagyon különböző folyadékokat takar.

Víz és glikol alapú hűtőfolyadékok

A víz és víz-glikol keverékek gyakoriak az egyfázisú hűtőrendszerekben.

A fontos paraméterek a következők:

• Glikol koncentráció

• Viszkozitás

• Sűrűség

• Fajlagos hő

• Korróziós jellemzők

• Üzemi hőmérséklet

• Elektromos vezetőképesség

• Anyagkompatibilitás

A szivattyút a tényleges üzemi hőmérsékleten kell értékelni, mert a viszkozitás a hőmérséklettel változik.

Dielektromos és speciális hűtőfolyadékok

Speciális hűtőfolyadékok használhatók merülő vagy más berendezés szintű hűtési architektúrákban.

Ezeknél a folyadékoknál a mérnököknek ellenőrizniük kell:

• Kémiai kompatibilitás

• Elasztomerek duzzadási viselkedése

• Polimer kompatibilitás

• Kenőképesség

• Gőznyomás

• Viszkozitás

• Anyagkivonás

• Hosszú távú expozíció

Ugyanaz a szivattyúkonfiguráció nem feltételezhető automatikusan minden speciális hűtőközeggel kompatibilisnek.

Hűtőközegek és kétfázisú hűtés

A hűtőközeg alapú hűtés további bonyolultságot jelent.

A szivattyú bemeneténél a folyadék megközelítheti a telítettségi állapotot. A nyomásesés villogást okozhat, ami gáz-folyadék keveréket eredményez.

Ez jelentősen megváltoztatja a szivattyú működési környezetét.

Ezért a tervezésnél figyelembe kell venni:

• Telítettségi nyomás

• Folyadék hőmérséklet

• Bemeneti nyomás

• NPSH / elérhető szívási feltételek

• Gázelvezetés

• Kétfázisú viselkedés

• Anyagkompatibilitás

• Indítási feltételek

Hűtőközeg-alkalmazások esetén a szivattyú kiválasztását az kell érvényesíteni, adott hűtőközeggel és az üzemi tartományban nem pedig a víz teljesítményén.

8. Mikromágneses fogaskerék-szivattyú paraméterei folyadékhűtéshez

A Suofu NP sorozata többféle elmozdulási és áramlási tartományt fed le.

Az alábbi táblázat a jelenleg közzétett termékadatokat használja, és kezelendő nem garantált működési pontként, hanem kiválasztási referenciaként . A tényleges teljesítmény a nyomástól, a sebességtől, a viszkozitástól, a hőmérséklettől, a motor konfigurációjától és a hűtőfolyadéktól függ.

*A közzétett termékoldalakon a nyomáskülönbség referenciát adják meg vízzel, mint közeggel. A testreszabott nyomási képességek sorozatonként és konfigurációnként változnak, és ellenőrizni kell a vonatkozó teljesítménygörbével.

Reprezentatív működési jellemzők

A sorozattól függően a közzétett NP specifikációk a következőket tartalmazzák:

• Működési sebesség: körülbelül 4000 ford./percig a felsorolt ​​konfigurációkon

• Működési hőmérséklet: körülbelül -120°C és +150°C között az alkalmazható konfigurációk esetén

• Közepes viszkozitás: körülbelül 20 000 cP-ig a vonatkozó termékoldalakon

• Bemeneti vákuum: körülbelül -0,85 bar, sebességfüggő, az alkalmazható konfigurációktól függően

• Szivattyúház opciók: SS316, Hastelloy, PEEK és egyedi anyagok

• Fogaskerék/csapágy opciók: PEEK a felsorolt ​​konfigurációkon

• Tengely: cirkónia kerámia

• O-gyűrű opciók: FKM, EPDM, PTFE, FVMQ, CR és FFKM

• Motor opciók: BLDC, AC/VFD és szervo konfigurációk sorozattól függően

Ezek a specifikációk konfigurációfüggőek, és nem kezelhetők univerzális NP-sorozat korlátozásokként.

9. Hogyan válasszuk ki az NP sorozatot folyadékhűtéshez

A kiválasztásnál a modellszám helyett a kívánt működési pontot kell követni.

Kis átfolyású hűtés

A körülbelül 2,2 l/perc alatti áramlást igénylő kompakt hőkezelési rendszerekhez az NP42 család négy kiszorítási lehetőséget kínál 0,2 és 0,7 ml/fordulat között.

A tipikus mérnöki alkalmazások a következők:

• Kis hűtőkörök

• Laboratóriumi hőrendszerek

• Kompakt hűtőberendezés

• Kiegészítő hűtőhurkok

• Speciális berendezések hűtése

Kis-közepes áramlás

Az NP51 család az NP100-tól NP190-ig terjed, a közzétett névleges áramlási tartomány 0–2,9 l/perc és 0–6,0 l/perc között van.

Ez a tartomány a következőkre tekinthető:

• Kompakt hűtőberendezés

• Hűtőkeringés

• Kis CDU alrendszerek

• Berendezések hőkezelése

• Kompresszoros hűtés

Közepes áramlás

Az NP60 családba tartozik az NP240 és az NP350.

Az NP350 névleges áramlási tartománya 10,5 l/percig terjed , névleges lökettérfogat pedig 3,5 ml/ford.

A sorozat a következők szerint értékelhető:

• Közepes átfolyású hűtőkörök

• Ipari hűtés

• Kompresszoros hűtés

• Kompakt folyadékhűtő berendezés

• Hőmenedzsment modulok

Magasabb áramlás

Az NP98 család a következőket tartalmazza:

• NP400

• NP600

• NP900

• NP1200

• NP1700

A közzétett névleges áramlási tartományok az NP400 esetében 12,6 l/perctől az NP1700 esetében 55 l/percig terjednek.

Ez a tartomány értékelhető nagyobb térfogatáramú berendezések hűtő- és hűtőrendszerei esetében, ahol a tényleges áramlási nyomáspont a szivattyú teljesítménytartományába esik.

Nagy átfolyású ipari hűtés

Az NP2600 névleges lökettérfogata 26 ml/fordulat, a közzétett névleges áramlási tartománya pedig 0–65 l/perc.

Ennél a szivattyúosztálynál a mérnököknek különös figyelmet kell fordítaniuk a következőkre:

• Motor teljesítmény

• Nyomáskülönbség

• A hűtőfolyadék viszkozitása

• Hőtermelés

• Csőméret

• Szűrő nyomásesés

• Telepítési konfiguráció

10. A gyakorlati folyadékhűtő szivattyú kiválasztásának ellenőrző listája

Mielőtt kiválasztaná a mikromágneses fogaskerekes szivattyút, készítse elő ezt a 10 paramétert.

Két további paraméter különösen fontos a zárt hurkú hűtéshez:

A hűtőfolyadék tisztasága

A szemcsés szennyeződés hatással lehet a kis belső hézagokra, a fogaskerekekre, a csapágyakra és a tömítésekre.

A Suofu közzétett NP42, NP51, NP60 és NP98 termékoldalai 400 mesh-es bemeneti szűrőt ajánlanak az alkalmazható konfigurációkhoz. A tényleges szűrőt is a nyomásesés, az áramlási kapacitás és a hűtőközeg-kompatibilitás alapján kell kiválasztani.

Száraz futási feltételek

A szárazonfutás nem általános az NP sorozatban.

Például az NP60 termékoldal korlátozott szárazonfutási feltételt ad meg, míg az NP98 oldal kifejezetten kijelenti, hogy a szárazonfutás nem javasolt.

Ezért:

Soha ne feltételezze a szárazonfutás képességét pusztán a szivattyú családnevéből.

11. Alkalmazási forgatókönyvek

11.1 Adatközpont folyadékhűtés

Az adatközponti folyadékhűtésben a szivattyúk CDU-kban vagy technológiai hűtőrendszerekben működhetnek.

A tipikus követelmények a következők:

• Folyamatos működés

• Stabil áramlás

• Szabályozott nyomáskülönbség

• Alacsony telepítési lábnyom

• Hűtőfolyadék kompatibilitás

• Felügyelet és ellenőrzés

• Szervizelhetőség

Az ASHRAE a szivattyúkat, szelepeket, hőcserélőket és műszereket a folyadékhűtéses elosztórendszerek alkotóelemeiként azonosítja.

A mikromágneses fogaskerekes szivattyú ezért fontosabb a kompakt vagy helyi keringtetési feladatokhoz, mint minden szivattyúpozícióhoz egy nagy adatközpontban.

11.2 Közvetlen chipre történő hűtés

A Direct-to-chip rendszerek a hideglemezeket közvetlenül a nagy teljesítményű alkatrészekre helyezik.

A szivattyúnak le kell győznie a következők hidraulikus ellenállását:

Szivattyú → Elosztócső → Hideglemez → Elosztócső → Hőcserélő → Visszatérő

Ezért a megfelelő szivattyút a alapján kell kiválasztani hideglemez nyomásesése és a szükséges hűtőfolyadék-áramlás , nem egyszerűen a forgács hőteljesítménye alapján.

11.3 CDU alrendszerek

A kompakt CDU szigorú követelményeket támaszthat:

• Beépítési méretek

• Áramlásszabályozás

• Nyomásstabilitás

• Hűtőfolyadék kompatibilitás

• Folyamatos működés

• Érzékelő integráció

A szivattyú a CDU aktuális működési pontja szerint választható ki.

11.4 Mágneses csapágyas kompresszor hűtés

A mágneses csapágyas és levegős csapágyas kompresszorok speciális folyadék- vagy hűtőközeg-hűtőköröket használhatnak.

A szivattyúnak a következőket kell kezelnie:

• Kompakt beépítési hely

• Hűtőközeg kompatibilitás

• Hőmérséklet változás

• Nyomáskülönbség

• Folyamatos működés

• Változtatható sebességű szabályozás

A Suofu által közzétett kompresszor-hűtési alkalmazások adatai közé tartozik az NP070/NP190 az alacsonyabb áramlású alkalmazásokhoz, az NP350 a közepes áramlású rendszerekhez és az NP1700/NP2600 a nagyobb áramlású rendszerekhez.

11.5 Ipari hőkezelés

Adatközpontokon kívül a mikromágneses fogaskerekes szivattyúk az alábbiak szerint is értékelhetők:

• Erőteljes elektronikai hűtés

• IGBT tesztelés

• Az akkumulátor hőkezelése

• Laboratóriumi hűtés

• Hűtőberendezések

• Speciális folyamathűtés

• Kompakt hőátadó rendszerek

Ugyanez a mérnöki szabály érvényes:

Válasszon a teljes áramlási nyomás-hőmérséklet-viszkozitás működési pontból.

12. Mérnöki eset: Nagy sebességű szivattyúfejlesztés térhűtő alkalmazáshoz

A cikk forrásanyaga egy mérnöki esetet tartalmaz, amely nagy sebességű hűtőszivattyú fejlesztését foglalja magában egy térszámítási hasznos teherhez.

A benyújtott projektinformációk szerint a konstrukció a hagyományos szivattyúsebességeken túl egy körülbelül 11 000–20 000 ford./perc működési tartomány felé haladt, a 3 mm-es skála körüli kompakt tengely és a tíz-körülbelül 100 ml/perc közötti és 1-2 MPa körüli működési területtel.

A mérnöki kihívás nem egyszerűen a forgási sebesség növelése volt.

A tervezési probléma a következő volt:

Nagyobb sebesség

↓

Kisebb szivattyú boríték

↓

Nagyobb tengelyfordulatszám-feszültség

↓

Magasabb fokozatú PV terhelés

↓

Anyag- és csapágykorlátok

↓

Dedikált érvényesítés szükséges

Az ilyen típusú alkalmazásokhoz a szivattyút teljes forgó rendszerként kell értékelni.

A fontos érvényesítési elemek a következők:

• A rotor erőssége

• Tengely lehajlás

• Csapágy terhelés

• Fogaskerék kopás

• Mágneses tengelykapcsoló nyomaték

• A motor termikus viselkedése

• Rezgés

• Indítási viselkedés

• Hőmérséklet-ciklus

• Vákuum/környezeti feltételek

13. Mitől megbízható a folyadékhűtő szivattyú?

A megbízhatóságot nem egy anyag vagy egy specifikáció határozza meg.

A gyakorlati megbízhatósági modell a következő:

Anyagkompatibilitás

Hidraulikus működési pont

Hőkezelés

Csapágy / hajtómű kialakítása

Motor kiválasztása

Hűtőfolyadék tisztasága

Gyártási konzisztencia

Érvényesítési tesztelés

A szivattyút reprezentatív körülmények között kell tesztelni, nem csak szobahőmérsékleten vízzel.

Egy értelmes tesztmátrix a következőket tartalmazhatja:

Speciális projekteknél a P-Q teljesítménytérkép sokkal hasznosabb, mint egyetlen maximális áramlási szám.

14. Mik a mikromágneses fogaskerék-szivattyúk műszaki határai?

Egy technikailag hiteles cikknek azt is el kell magyaráznia, hogy hol vannak korlátai a technológiának.

Előfordulhat, hogy a mikromágneses fogaskerék-szivattyú nem megfelelő, ha:

Rendkívül nagy áramlásra van szükség

A szükséges térfogatáram meghaladhatja a kompakt térfogat-kiszorításos szivattyú gyakorlati működési tartományát.

Az ultraalacsony részecskeképzés kötelező

A fogaskerekek hálóit és a csapágyakat gondosan értékelni kell, ha a szennyeződési határértékek rendkívül szigorúak.

A hűtőfolyadék kemény részecskéket tartalmaz

A koptató részecskék felgyorsíthatják a fogaskerekek, csapágyak és más nedves alkatrészek kopását.

A folyadékot rosszul jellemzik

Az ismeretlen dielektromos folyadékok, hűtőközegek vagy speciális hűtőfolyadékok esetében a kiválasztás előtt meg kell határozni az anyagkompatibilitási és viszkozitási adatokat.

Kétfázisú áramlás várható a szivattyú bemeneténél

A villogás és a gáz elszívása jelentősen megváltoztathatja a szivattyú viselkedését.

A szivattyú várhatóan szárazon fog működni

A szárazonfutási határértékeket a pontos modellhez és konfigurációhoz ellenőrizni kell.

Ez nem egy adott termék gyengesége. A műszaki szivattyú kiválasztásának alapvető része.

15. Hogyan kell a szivattyú hőjét beépíteni a hűtőrendszer szimulációjába?

Termikus modell esetén válasszon három mennyiséget:

1. Elektromos bemeneti teljesítmény

A motor és a hajtás tápellátása.

2. Hidraulikus teljesítmény

3. Hőátadás a hűtőfolyadéknak

A teljes veszteségnek csak egy része feltétlenül kerül be a hűtőfolyadékba.

Ezért ahelyett, hogy egy univerzális hőtermelési százalékot feltételeznénk, a tervezett működési pont alatt mért adatokat kapjunk.

Hasznos tesztnapló:

Áramlás + ΔP + elektromos teljesítmény + hűtőfolyadék bemeneti hőmérséklet + hűtőfolyadék kimeneti hőmérséklet + környezeti hőmérséklet

Ez létrehoz egy adatkészletet, amely közvetlenül felhasználható a rendszer termikus modelljében.

16. GYIK

Használható-e mikromágneses fogaskerék-szivattyú az adatközpont folyadékhűtésére?

Igen. Megfontolható a kiválasztott hűtőkörök, különösen a kompakt vagy lokális hurkok esetében, ahol a szükséges áramlás, nyomáskülönbség, hűtőfolyadék tulajdonságai és beépítési méretei a szivattyú működési tartományába esnek.

Milyen áramlási sebességet tud biztosítani egy mikromágneses fogaskerék-szivattyú?

A közzétett Suofu NP sorozat körülbelül 0–1,5 l/perc és 0–65 l/perc között mozog , a sorozattól és a modelltől függően. Folyadékhűtéses alkalmazásoknál a tényleges működési pontot a szükséges áramlásból, nyomáskülönbségből, hűtőfolyadékból és a szivattyú fordulatszámából kell meghatározni.

Mi a maximális nyomás?

Nincs egyetlen nyomásérték a teljes NP-sorozatra.

A közzétett termékoldalak sorozatonként és konfigurációnként különböző nyomáskülönbségi és nyomásállósági értékeket adnak meg. Például az NP42, NP51, NP60, NP98 és NP106 oldalak különböző rendszernyomás-képességeket tesznek közzé. A végső működési pontot össze kell hasonlítani a vonatkozó modellgörbével.

A pumpa bírja a glikolt?

A szivattyú értékelhető glikol alapú hűtőfolyadékra, de a pontos glikol koncentrációt, hőmérsékletet, viszkozitást és anyagkompatibilitást a kiválasztás előtt ellenőrizni kell.

A mágneses fogaskerekes szivattyú képes kezelni a hűtőközeget?

A hűtőközeg-keringetéshez bizonyos konfigurációk is számításba vehetők, de a hűtőközeg-alkalmazások speciális ellenőrzést igényelnek a nyomás, a hőmérséklet, a viszkozitás, az anyagkompatibilitás, a bemeneti feltételek és a gáz-folyadék viselkedés tekintetében.

A mágneses meghajtás nulla szivárgást jelent?

Egyetlen szivattyú sem nevezhető abszolút 'zéró szivárgásnak' a teljes rendszer és a vizsgálati feltételek meghatározása nélkül.

A mágneses hajtás kiküszöböli a hagyományos forgó tengelytömítés interfészt, ami csökkentheti egy lehetséges szivárgási útvonalat. A statikus tömítések és külső csatlakozások továbbra is műszaki ellenőrzést igényelnek.

Működhet szárazon a szivattyú?

Ez a pontos konfigurációtól függ.

Például a Suofu NP60 dokumentációja korlátozott szárazonfutási feltételeket ír elő, míg az NP98 dokumentációja azt állítja, hogy a szárazonfutás nem javasolt.

Mi a legfontosabb paraméter a folyadékhűtő szivattyú kiválasztásakor?

Nincs egyetlen paraméter.

A minimális kiválasztási adatoknak tartalmazniuk kell:

Áramlás + nyomáskülönbség + hűtőfolyadék + viszkozitás + hőmérséklet + bemeneti állapot + motor/vezérlés

Hogyan számíthatom ki a szükséges áramlást?

Egyfázisú hűtőfolyadékhoz:

A szükséges áramlás növekszik, ha a hőterhelés nő, vagy a hűtőfolyadék megengedett hőmérséklet-emelkedése csökken.

Be kell-e venni a szivattyús hőt a hűtési számításba?

Igen.

A szivattyú veszteségei hozzájárulhatnak a hűtőkör hőterheléséhez. A viszonylag kis hőcserélővel rendelkező kompakt rendszerek esetében ez elég jelentős lehet ahhoz, hogy indokolja a közvetlen mérést.

Ugyanaz a szivattyú használható vízhez, glikolhoz, hűtőközeghez és dielektromos folyadékokhoz?

Nem automatikusan.

A különböző folyadékok viszkozitása, sűrűsége, gőznyomása, kenőképessége és kémiai kompatibilitása eltérő. A szivattyú konfigurációját az adott hűtőfolyadékhoz kell érvényesíteni.

17. A szivattyú kiválasztásához szükséges műszaki adatok

OEM folyadékhűtési projekt esetén adja meg a következő információkat:

Minél teljesebbek ezek az adatok, annál pontosabban illeszthető a szivattyú a hűtőrendszerhez.

18. Következtetés

A folyadékhűtő szivattyút a részeként kell kiválasztani teljes termikus és hidraulikus rendszer , nem pedig elszigetelt alkatrészként.

A mikromágneses fogaskerék-szivattyú esetében a kritikus tervezési lánc a következő:

Hőterhelés

→ Szükséges hűtőfolyadék áramlás

→ Rendszernyomásesés

→ Szivattyú működési pontja

→ Hűtőfolyadék-kompatibilitás

→ Motor- és sebességszabályozás

→ Hőveszteség

→ Hosszú távú érvényesítés

A Suofu NP sorozata többféle kiszorítási és áramlási konfigurációt kínál, a kis átfolyású NP42 modellektől az NP2600-ig terjedően, a közzétett névleges áramlási tartomány akár 65 l/perc.

Folyékony hűtési alkalmazásoknál a mérnöki cél nem a legnagyobb specifikációjú szivattyú kiválasztása. A szivattyút az kell igazítani aktuális áramlási nyomás-hőmérséklet-viszkozitás működési ponthoz , miközben ellenőrizni kell az anyagokat, a bemeneti feltételeket, a hőtermelést, a tisztaságot és a folyamatos működést.

Egy OEM-projekt esetében a leghasznosabb kezdő információ:

Hűtőfolyadék + hőterhelés + áramlás + nyomáskülönbség + hőmérséklet + viszkozitás + bemeneti állapot + motor/vezérlés

Ezek az adatok lehetővé teszik a szivattyú konfigurációjának és teljesítménygörbéjének a tényleges hűtőrendszer követelményeihez viszonyított értékelését.