เนื่องจากพลังการประมวลผล ความหนาแน่นของอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ข้อกำหนดประสิทธิภาพการทำความเย็น และภาระความร้อนยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์ที่หลากหลายมากขึ้น

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวไม่ได้เป็นเพียงตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและสารหล่อเย็นเท่านั้น เป็นระบบควบคุมของเหลวที่สมบูรณ์ที่เกี่ยวข้องกับ ปั๊ม ท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แผ่นเย็น อ่างเก็บน้ำ ตัวกรอง เซ็นเซอร์ วาล์ว และลอจิกควบคุม.

ในการใช้งานหลายประเภท ปั๊มเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างเล็ก แต่มีอิทธิพลโดยตรงต่อการไหลของสารหล่อเย็น ความเสถียรของแรงดัน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น รอยเท้าของระบบ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

สามารถ ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็ก พิจารณาได้สำหรับวงจรทำความเย็นด้วยของเหลวที่ต้องการการติดตั้งขนาดกะทัดรัด การไหลแบบแทนที่เชิงบวก การไหลเวียนที่มีการควบคุม การกักเก็บของเหลวที่ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็ก และความเข้ากันได้กับของเหลวทำความเย็นแบบพิเศษ

บทความนี้จะอธิบายวิธีประเมินปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสำหรับการทำความเย็นด้วยของเหลว รวมถึงสถาปัตยกรรมระบบ การคำนวณทางความร้อน ข้อกำหนดด้านแรงดัน ความเข้ากันได้ของสารหล่อเย็น การสร้างความร้อนของปั๊ม พารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์ สถานการณ์การใช้งาน และเกณฑ์การคัดเลือกทางวิศวกรรม

คำตอบด่วน: ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสามารถใช้สำหรับการทำความเย็นด้วยของเหลวได้หรือไม่?

ได้ แต่ความเหมาะสมขึ้นอยู่กับจุดปฏิบัติงานจริง

ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสามารถใช้ในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวที่เลือกได้ เมื่อ:

• อัตราการไหล

• ความดันแตกต่าง

• ความหนืดของน้ำหล่อเย็น

• อุณหภูมิในการทำงาน

• ความเข้ากันได้ของวัสดุเปียก

• สภาพทางเข้า

• ความเร็วมอเตอร์

• วิธีการควบคุม

• ข้อกำหนดในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

ตรงกับการออกแบบวงระบายความร้อน

จุดสำคัญที่สุดคือ ปั๊มทำความเย็น จากอัตราการไหลสูงสุดเพียงอย่างเดียว ไม่ควรเลือก .

จุดปฏิบัติงานที่ต้องการถูกกำหนดโดยภาระความร้อนและอุณหภูมิเป้าหมายที่เพิ่มขึ้น ร่วมกับความต้านทานไฮดรอลิกของลูปทั้งหมด

สำหรับการทำความเย็นด้วยของเหลวในศูนย์ข้อมูล ASHRAE อธิบายสถาปัตยกรรมที่เกี่ยวข้องกับวงจรการทำความเย็นในอาคาร หน่วยจ่ายน้ำหล่อเย็น (CDU) และระบบทำความเย็นเทคโนโลยี (TCS) CDU สามารถรวมปั๊ม วาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การตรวจสอบอุณหภูมิ/ความดัน/การไหล และส่วนควบคุมเข้าด้วยกัน

1. ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวทำงานอย่างไร?

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวจะถ่ายเทความร้อนจากส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูงไปยังสารหล่อเย็น จากนั้นจะปฏิเสธความร้อนนั้นผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหรือขั้นตอนการทำความเย็นอื่น

วงจรการระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบง่ายคือ:

แหล่งความร้อน → แผ่นเย็น / ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน → วงจรหล่อเย็น → CDU / ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน → การปฏิเสธความร้อน → กลับ

สถาปัตยกรรมอาจมีลูปของไหลหลายรายการ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์

ส่วนประกอบทั่วไป ได้แก่:

• ปั๊ม

• จานเย็น

• นานา

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

• ซีดียู

• ปริมาณอ่างเก็บน้ำหรือการขยายตัว

• กรอง

• เซ็นเซอร์ความดัน

• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

• เซ็นเซอร์วัดการไหล

• วาล์วควบคุม

• การตรวจจับการรั่วไหล

• ข้อต่อท่อและข้อต่อสวมเร็ว

ASHRAE ระบุว่า CDU เป็นส่วนเชื่อมต่อที่สำคัญระหว่างระบบทำความเย็นในโรงงานและระบบทำความเย็นที่เป็นเทคโนโลยี ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม เทคโนโลยีของไหลหล่อเย็นอาจรวมถึงน้ำ น้ำปราศจากไอออน สารทำความเย็น หรือของเหลวที่มีไกลคอลเป็นหลัก

สำหรับ AI และการประมวลผลความหนาแน่นสูง คำแนะนำ ASHRAE ในปัจจุบันยังอธิบายสถาปัตยกรรมการระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงและ CDU ด้วยฟังก์ชันการสูบและการควบคุมสำหรับโหลดความร้อนที่มีความหนาแน่นสูงกว่า

2. ปั๊มอยู่ที่ไหนในระบบทำความเย็นด้วยของเหลว?

บทบาทของปั๊มขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมของระบบ

ห่วงระบายความร้อนสิ่งอำนวยความสะดวก

ฝั่งสิ่งอำนวยความสะดวกอาจจัดการปริมาณน้ำหล่อเย็นที่ค่อนข้างใหญ่และปฏิเสธความร้อนผ่านเครื่องทำความเย็น หอทำความเย็น เครื่องทำความเย็นแบบแห้ง หรืออุปกรณ์ปฏิเสธความร้อนอื่นๆ

ดังนั้นปั๊มจะต้องมีขนาดประมาณ:

การไหลสูง + การสูญเสียแรงดันของระบบ + ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

สิ่งนี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากวงจรหมุนเวียนระดับอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด

เทคโนโลยีระบบระบายความร้อน

เทคโนโลยีระบบระบายความร้อนหรือ TCS ทำหน้าที่รับภาระความร้อนของไอทีหรืออุปกรณ์โดยตรง

ในระบบแบบตรงสู่ชิป ระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นไปยังแผ่นเย็นที่เชื่อมต่อกับส่วนประกอบกำลังสูง

ปั๊มจะต้องรักษาอัตราการไหลที่ต้องการผ่าน:

ปั๊ม → ท่อร่วม → แผ่นเย็น → ท่อส่งกลับ → เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน/CDU

ที่นี่ แรงดันตกผ่านแผ่นเย็น ท่อร่วม ตัวกรอง และการปลดเร็วกลายเป็นส่วนสำคัญของการเลือกปั๊ม

ซีดียู

หน่วยจ่ายน้ำหล่อเย็นสามารถเชื่อมต่อลูปสิ่งอำนวยความสะดวกกับลูปการทำความเย็นเทคโนโลยี

CDU อาจรวมถึง: ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

• ปั๊มหมุนเวียน

• วาล์ว

• เซนเซอร์

• การควบคุม

• การกรอง

• ส่วนประกอบการขยายหรือควบคุมแรงดัน

ดังนั้นจึงต้องเลือกปั๊มให้เป็นส่วนหนึ่งของ การออกแบบไฮดรอลิก CDU ที่สมบูรณ์ แทนที่จะเป็นส่วนประกอบแบบแยกส่วน

3. การคำนวณครั้งแรก: ต้องใช้น้ำหล่อเย็นไหลเท่าไร?

การคำนวณที่มีประโยชน์ที่สุดประการหนึ่งในการทำความเย็นด้วยของเหลวคือความสัมพันธ์ระหว่างภาระความร้อน การไหลของสารหล่อเย็น และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

สำหรับน้ำหล่อเย็นแบบเฟสเดียว:

หรือใช้การไหลเชิงปริมาตร:

ที่ไหน:

• P = ภาระความร้อน, W

• Q = การไหลเชิงปริมาตร, m³/s

• ρ = ความหนาแน่นของน้ำหล่อเย็น, kg/m³

• cp = ความจุความร้อนจำเพาะ, J/(kg·K)

• ΔT = อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาต, K

ตัวอย่าง

สมมติว่าลูปการทำความเย็นลบ:

50 กิโลวัตต์

ด้วยสารหล่อเย็นคล้ายน้ำและอุณหภูมิเป้าหมายที่เพิ่มขึ้นคือ:

5°ซ

อัตราการไหลที่ต้องการโดยประมาณคือ:

143.5 ลิตร/นาที

การคำนวณนี้มีความสำคัญเนื่องจากแสดงให้เห็นทันทีว่าเหตุใดขนาดปั๊มจึงต้องเริ่มต้นด้วย ภาระความร้อนจริง.

ปั๊มขนาดเล็กขนาดเล็กอาจเหมาะสำหรับลูปการจัดการความร้อนเฉพาะที่ วงจรทำความเย็นของคอมเพรสเซอร์ วงจรทำความเย็นเสริม หรือระบบย่อย CDU ขนาดกะทัดรัด แต่ไม่ควรถือว่าเหมาะสำหรับลูปขนาดใหญ่ 50 kW โดยอัตโนมัติ

4. อัตราการไหลไม่เพียงพอ: คำนวณความดันแตกต่าง

หลังจากคำนวณการไหลแล้ว ให้พิจารณาว่าปั๊มจะต้องสร้างแรงดันเท่าใด

แรงดันต่างที่ต้องการอาจรวมถึงการสูญเสียจาก:

• แผ่นเย็น

• ท่อร่วมไอดี

• ท่อ

• ตัวกรอง

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

• อุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็ว

• วาล์ว

• ระดับความสูง

• อุปกรณ์ควบคุมการไหล

จุดการทำงานของปั๊มจึงควรกำหนดเป็น:

การไหลที่ต้องการ + แรงดันส่วนต่างที่ต้องการ

สำหรับปั๊มเกียร์ที่มีการเคลื่อนที่เป็นบวก ความสัมพันธ์ที่เรียบง่ายคือ:

ที่ไหน:

• Vd = การกระจัดต่อการปฏิวัติ

• n = ความเร็วในการหมุน

การไหลจริงต่ำกว่าการไหลตามทฤษฎีเนื่องจากมีการรั่วไหลภายในหรือสลิป

เมื่อความดันแตกต่างเพิ่มขึ้น สลิปภายในอาจเพิ่มขึ้น และการไหลจริงอาจเบี่ยงเบนไปจากค่าทางทฤษฎี

ดังนั้น:

อย่าเลือกปั๊มเกียร์ไมโครจากอัตราการไหลสูงสุดเพียงอย่างเดียว ตรวจสอบการไหลจริงที่แรงดันและความเร็วที่ต้องการ

หลักการนี้ยังสะท้อนให้เห็นในคำแนะนำในการเลือกปั๊มโดยทั่วไปของ Suofu

5. ความร้อนของปั๊ม: ปั๊มก็เป็นส่วนหนึ่งของงบประมาณด้านความร้อนด้วย

ปัญหาหนึ่งที่มักถูกมองข้ามในการทำความเย็นด้วยของเหลวก็คือตัวปั๊มสามารถนำความร้อนเข้าสู่ระบบได้

กำลังไฟฟ้าเข้าไม่ได้กลายเป็นพลังงานไฮดรอลิกที่มีประโยชน์โดยสิ้นเชิง

กำลังไฮดรอลิกสามารถประมาณได้โดย:

ที่ไหน:

• Δp = แรงดันต่างปั๊ม

• Q = การไหลเชิงปริมาตร

ความแตกต่างระหว่างกำลังอินพุตและกำลังไฮดรอลิกที่มีประโยชน์แสดงถึงการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับมอเตอร์ ข้อต่อแม่เหล็ก แบริ่ง เกียร์ แรงเสียดทานของของไหลภายใน ส่วนประกอบทางไฟฟ้า และกลไกอื่นๆ

การสูญเสียทั้งหมดไม่จำเป็นต้องเข้าสู่สารหล่อเย็น บางส่วนถูกปฏิเสธจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ

ดังนั้น สำหรับการสร้างแบบจำลองความร้อนของระบบ วิศวกรควรพิจารณา:

จริงๆ แล้วการสูญเสียของปั๊มจะถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นเท่าใด

ซึ่งมีประโยชน์มากกว่าการใช้ตัวเลข 'อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของปั๊ม' ที่เป็นสากล

วิธีการตรวจสอบเชิงปฏิบัติคือการวัด:

• อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นขาเข้า

• อุณหภูมิทางออกของน้ำหล่อเย็น

• อัตราการไหล

• กำลังไฟฟ้าเข้าของปั๊ม

• ความดันแตกต่าง

• อุณหภูมิมอเตอร์

• อุณหภูมิแวดล้อม

ภายใต้สภาพการใช้งานจริง

ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ

หากปั๊มเพิ่มความร้อนหลายร้อยวัตต์ให้กับวงจรรองที่มีขนาดกะทัดรัด ในที่สุดความร้อนนั้นจะต้องถูกกำจัดออกโดยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ปั๊มจึงกลายเป็นส่วนหนึ่งของ สมดุลทางความร้อนของระบบ ไม่ใช่แค่อุปกรณ์เคลื่อนที่ของไหลเท่านั้น

6. เหตุใดไดรฟ์แม่เหล็กจึงมีความสำคัญในการทำความเย็นด้วยของเหลว

เพลาหมุนแบบธรรมดาที่ผ่านตัวเรือนปั๊มต้องใช้ส่วนต่อประสานการซีลแบบไดนามิก

ปั๊มขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กจะถ่ายเทแรงบิดผ่านข้อต่อแม่เหล็ก ทำให้มอเตอร์และของไหลที่ถูกสูบแยกจากกันโดยโครงสร้างการกักเก็บปั๊ม

การออกแบบนี้สามารถ:

• ขจัดอินเทอร์เฟซซีลเพลาหมุนแบบเดิมๆ

• ลดเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น

• แยกมอเตอร์ออกจากของเหลวที่ถูกสูบ

• รองรับการรวมระบบของเหลวขนาดกะทัดรัด

สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเมื่อสารหล่อเย็นคือ:

• แพง

• ไวต่อสารเคมี

• ยากที่จะมี

• ระเหย

• อ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม

• ใช้ในระบบวงปิดที่ไม่พึงประสงค์จากการปนเปื้อนหรือการรั่วไหล

อย่างไรก็ตาม ไดรฟ์แบบแม่เหล็กไม่ได้หมายความว่าระบบทำความเย็นที่สมบูรณ์จะปราศจากการรั่วไหลโดยอัตโนมัติ.

ซีลแบบสแตติก โอริง การเชื่อมต่อแบบเกลียว ข้อต่อแบบเชื่อม ข้อต่อ ตัวเรือนปั๊ม ท่อ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ยังคงต้องมีการตรวจสอบความถูกต้อง

7. คุณสมบัติของน้ำหล่อเย็นส่งผลโดยตรงต่อการออกแบบปั๊ม

วลี 'การระบายความร้อนด้วยของเหลว' ครอบคลุมถึงของเหลวที่แตกต่างกันมาก

สารหล่อเย็นที่ใช้น้ำและไกลคอล

ส่วนผสมของน้ำและน้ำ-ไกลคอลเป็นเรื่องธรรมดาในระบบทำความเย็นแบบเฟสเดียว

พารามิเตอร์ที่สำคัญได้แก่:

• ความเข้มข้นของไกลคอล

• ความหนืด

• ความหนาแน่น

• ความร้อนจำเพาะ

• ลักษณะการกัดกร่อน

• อุณหภูมิในการทำงาน

• การนำไฟฟ้า

• ความเข้ากันได้ของวัสดุ

ควรประเมินปั๊มที่อุณหภูมิการทำงานจริงเนื่องจากความหนืดเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

ของเหลวอิเล็กทริกและสารหล่อเย็นชนิดพิเศษ

สารทำความเย็นแบบพิเศษอาจนำไปใช้ในการแช่หรือสถาปัตยกรรมการทำความเย็นระดับอุปกรณ์อื่นๆ

สำหรับของเหลวเหล่านี้ วิศวกรควรตรวจสอบ:

• ความเข้ากันได้ทางเคมี

• พฤติกรรมการบวมตัวของอีลาสโตเมอร์

• ความเข้ากันได้ของโพลีเมอร์

• การหล่อลื่น

• ความดันไอ

• ความหนืด

• การสกัดวัสดุ

• การได้รับสารในระยะยาว

ไม่ควรถือว่ารูปแบบปั๊มเดียวกันนั้นเข้ากันได้กับสารหล่อเย็นชนิดพิเศษทุกชนิดโดยอัตโนมัติ

สารทำความเย็นและการทำความเย็นแบบสองเฟส

การทำความเย็นโดยใช้สารทำความเย็นทำให้เกิดความซับซ้อนเพิ่มเติม

ที่ทางเข้าปั๊ม ของไหลอาจเข้าใกล้สภาวะอิ่มตัว แรงดันตกอาจทำให้เกิดการกะพริบ ทำให้เกิดส่วนผสมระหว่างก๊าซและของเหลว

ซึ่งจะทำให้สภาพแวดล้อมการทำงานของปั๊มเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก

การออกแบบจึงควรคำนึงถึง:

• ความดันอิ่มตัว

• อุณหภูมิของของไหล

• แรงดันขาเข้า

• NPSH / สภาวะการดูดที่มีอยู่

• การกักเก็บก๊าซ

• พฤติกรรมสองเฟส

• ความเข้ากันได้ของวัสดุ

• เงื่อนไขการเริ่มต้น

สำหรับการใช้งานสารทำความเย็น การเลือกปั๊มจะต้องได้รับการตรวจสอบกับ สารทำความเย็นและขอบเขตการทำงานเฉพาะ แทนที่จะพิจารณาจากประสิทธิภาพของน้ำเท่านั้น

8. พารามิเตอร์ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสำหรับการทำความเย็นด้วยของเหลว

ซีรีส์ NP ของ Suofu ครอบคลุมช่วงการเคลื่อนที่และการไหลหลายช่วง

ตารางต่อไปนี้ใช้ข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่เผยแพร่ในปัจจุบัน และควรถือเป็นข้อมูล อ้างอิงในการเลือก แทนที่จะเป็นจุดปฏิบัติงานที่ รับประกัน ประสิทธิภาพที่แท้จริงขึ้นอยู่กับแรงดัน ความเร็ว ความหนืด อุณหภูมิ โครงร่างมอเตอร์ และน้ำหล่อเย็น

*หน้าผลิตภัณฑ์ที่เผยแพร่ระบุการอ้างอิงความแตกต่างของแรงดันโดยมีน้ำเป็นสื่อกลาง ความสามารถของแรงดันที่ปรับแต่งได้นั้นแตกต่างกันไปตามรุ่นและการกำหนดค่า และควรได้รับการตรวจสอบเทียบกับเส้นโค้งประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้อง

ลักษณะการดำเนินงานที่เป็นตัวแทน

ข้อมูลจำเพาะ NP ที่เผยแพร่ขึ้นอยู่กับซีรี่ส์ ได้แก่:

• ความเร็วในการทำงาน: สูงสุดประมาณ 4,000 รอบต่อนาทีตามการกำหนดค่าที่ระบุไว้

• อุณหภูมิในการทำงาน: ประมาณ -120°C ถึง +150°C ในการกำหนดค่าที่เกี่ยวข้อง

• ความหนืดปานกลาง: สูงถึงประมาณ 20,000 cP บนหน้าผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

• สุญญากาศทางเข้า: ประมาณ -0.85 บาร์ ขึ้นอยู่กับความเร็ว ในการกำหนดค่าที่เกี่ยวข้อง

• ตัวเลือกตัวปั๊ม: SS316, Hastelloy, PEEK และวัสดุที่ปรับแต่งเอง

• ตัวเลือกเกียร์/แบริ่ง: PEEK ตามการกำหนดค่าที่ระบุไว้

• เพลา: เซรามิกเซอร์โคเนีย

• ตัวเลือกโอริง: FKM, EPDM, PTFE, FVMQ, CR และ FFKM

• ตัวเลือกมอเตอร์: การกำหนดค่า BLDC, AC/VFD และเซอร์โว ขึ้นอยู่กับซีรีย์

ข้อมูลจำเพาะเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า และไม่ควรถือเป็นขีดจำกัดสากลของ NP-Series

9. วิธีเลือก NP Series สำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลว

การเลือกควรเป็นไปตามจุดปฏิบัติการที่ต้องการ ไม่ใช่หมายเลขรุ่น

การระบายความร้อนแบบไหลน้อย

สำหรับระบบการจัดการความร้อนขนาดกะทัดรัดที่ต้องการการไหลต่ำกว่าประมาณ 2.2 ลิตร/นาที กลุ่มผลิตภัณฑ์ NP42 มีตัวเลือกการแทนที่สี่ตัวเลือกตั้งแต่ 0.2 ถึง 0.7 มล./รอบ

การใช้งานทางวิศวกรรมทั่วไป ได้แก่:

• วงจรทำความเย็นขนาดเล็ก

• ระบบระบายความร้อนในห้องปฏิบัติการ

• อุปกรณ์ทำความเย็นขนาดกะทัดรัด

• ลูปการระบายความร้อนเสริม

• อุปกรณ์ระบายความร้อนเฉพาะทาง

การไหลเล็กน้อยถึงปานกลาง

กลุ่มผลิตภัณฑ์ NP51 ครอบคลุม NP100 ถึง NP190 โดยมีช่วงการไหลพิกัดที่เผยแพร่ตั้งแต่ 0–2.9 ลิตร/นาที ถึง 0–6.0 ลิตร/นาที

ช่วงนี้สามารถพิจารณาได้สำหรับ:

• อุปกรณ์ทำความเย็นขนาดกะทัดรัด

• การไหลเวียนของความเย็น

• ระบบย่อย CDU ขนาดเล็ก

• การจัดการความร้อนของอุปกรณ์

• การระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์

ไหลปานกลาง

ตระกูล NP60 ประกอบด้วย NP240 และ NP350

NP350 มีช่วงการไหลตามพิกัดที่เผยแพร่ไว้สูงถึง 10.5 ลิตร/นาที โดยมีการกระจัดเล็กน้อยที่ 3.5 มล./รอบ

ซีรีส์นี้สามารถประเมินได้สำหรับ:

• วงจรทำความเย็นแบบไหลปานกลาง

• เครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรม

• การระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์

• อุปกรณ์ระบายความร้อนด้วยของเหลวขนาดกะทัดรัด

• โมดูลการจัดการความร้อน

การไหลที่สูงขึ้น

ผลิตภัณฑ์ตระกูล NP98 ประกอบด้วย:

• NP400

• NP600

• NP900

• NP1200

• NP1700

ช่วงอัตราการไหลที่เผยแพร่ขยายจาก 12.6 ลิตร/นาทีสำหรับ NP400 เป็น 55 ลิตร/นาทีสำหรับ NP1700

ช่วงนี้สามารถประเมินได้สำหรับระบบทำความเย็นและอุปกรณ์ทำความเย็นที่มีอัตราการไหลสูงกว่า โดยที่จุดแรงดันการไหลจริงอยู่ภายในขอบเขตประสิทธิภาพของปั๊ม

การระบายความร้อนทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

NP2600 มีอัตราการกระจัดเล็กน้อยที่ 26 มล./รอบ และช่วงการไหลที่กำหนดที่เผยแพร่ที่ 0–65 ลิตร/นาที.

สำหรับปั๊มประเภทนี้ วิศวกรควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับ:

• กำลังมอเตอร์

• ความดันแตกต่าง

• ความหนืดของน้ำหล่อเย็น

• การสร้างความร้อน

• ขนาดท่อ

• แรงดันตกคร่อมตัวกรอง

• การกำหนดค่าการติดตั้ง

10. รายการตรวจสอบการเลือกปั๊มทำความเย็นด้วยของเหลวที่ใช้งานได้จริง

ก่อนที่จะเลือกปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็ก ให้เตรียมพารามิเตอร์ 10 ประการเหล่านี้

พารามิเตอร์เพิ่มเติมอีกสองตัวมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการทำความเย็นแบบวงปิด:

ความสะอาดของน้ำหล่อเย็น

การปนเปื้อนของอนุภาคอาจส่งผลต่อช่องว่างภายใน เกียร์ แบริ่ง และซีลขนาดเล็ก

หน้าผลิตภัณฑ์ NP42, NP51, NP60 และ NP98 ที่เผยแพร่ของ Suofu แนะนำให้ใช้ ตัวกรองทางเข้า 400 ตาข่าย ในการกำหนดค่าที่เกี่ยวข้อง ควรเลือกตัวกรองจริงตามแรงดันตก ความสามารถในการไหล และความเข้ากันได้ของน้ำหล่อเย็น

สภาพการทำงานแบบแห้ง

ความสามารถในการวิ่งแบบแห้ง ไม่ได้เป็นแบบสากลในซีรีส์ NP.

ตัวอย่างเช่น หน้าผลิตภัณฑ์ NP60 ระบุเงื่อนไขการทำงานแบบแห้งที่จำกัด ในขณะที่หน้า NP98 ระบุอย่างชัดเจนว่าไม่แนะนำให้ใช้งานแบบแห้ง

ดังนั้น:

อย่าถือว่าความสามารถในการทำงานแบบแห้งจากชื่อตระกูลปั๊มเพียงอย่างเดียว

11. สถานการณ์การใช้งาน

11.1 การระบายความร้อนด้วยของเหลวของศูนย์ข้อมูล

ในการระบายความร้อนด้วยของเหลวของศูนย์ข้อมูล ปั๊มอาจทำงานภายใน CDU หรือระบบระบายความร้อนของเทคโนโลยี

ข้อกำหนดทั่วไป ได้แก่:

• การดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

• การไหลที่มั่นคง

• ควบคุมแรงดันต่าง

• รอยเท้าการติดตั้งต่ำ

• ความเข้ากันได้ของน้ำหล่อเย็น

• การติดตามและการควบคุม

• ความสามารถในการให้บริการ

ASHRAE ระบุว่าปั๊ม วาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์เป็นส่วนประกอบของระบบกระจายความเย็นด้วยของเหลว

ดังนั้นปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กจึงเกี่ยวข้องกับ หน้าที่การหมุนเวียนแบบกะทัดรัดหรือแบบเฉพาะจุด มากกว่าตำแหน่งปั๊มทุกตำแหน่งในศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่

11.2 การระบายความร้อนโดยตรงสู่ชิป

ระบบ Direct-to-Chip จะวางแผ่นเย็นบนส่วนประกอบที่มีกำลังสูงโดยตรง

ปั๊มจะต้องเอาชนะความต้านทานไฮดรอลิกของ:

ปั๊ม → ท่อร่วม → แผ่นเย็น → ท่อร่วม → เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน → กลับ

ดังนั้นควรเลือกปั๊มที่ถูกต้องโดยใช้ แรงดันตกของแผ่นเย็นและการไหลของน้ำหล่อเย็นที่ต้องการ ไม่ใช่แค่พลังงานความร้อนของชิปเท่านั้น

11.3 ระบบย่อย CDU

CDU ขนาดกะทัดรัดอาจมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับ:

• ขนาดการติดตั้ง

• การควบคุมการไหล

• เสถียรภาพของแรงดัน

• ความเข้ากันได้ของน้ำหล่อเย็น

• การดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

• การรวมเซ็นเซอร์

สามารถเลือกปั๊มได้ตามจุดการทำงานของ CDU จริง

11.4 การระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์แบบแม่เหล็กแบริ่ง

คอมเพรสเซอร์แบบแม่เหล็กและแบริ่งอากาศสามารถใช้วงจรทำความเย็นของเหลวหรือสารทำความเย็นโดยเฉพาะ

ปั๊มอาจต้องจัดการ:

• พื้นที่ติดตั้งขนาดกะทัดรัด

• ความเข้ากันได้ของสารทำความเย็น

• การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

• ความแตกต่างของความดัน

• การดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

• การควบคุมความเร็วตัวแปร

ข้อมูลการใช้งานคอมเพรสเซอร์ทำความเย็นที่เผยแพร่ของ Suofu ประกอบด้วย NP070/NP190 สำหรับระบบการไหลต่ำ, NP350 สำหรับระบบการไหลปานกลาง และ NP1700/NP2600 สำหรับระบบการไหลที่สูงขึ้น

11.5 การจัดการความร้อนทางอุตสาหกรรม

ภายนอกศูนย์ข้อมูล สามารถประเมินปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสำหรับ:

• การระบายความร้อนด้วยอิเล็กทรอนิกส์กำลัง

• การทดสอบไอจีบีที

• การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่

• การระบายความร้อนในห้องปฏิบัติการ

• อุปกรณ์ทำความเย็น

• กระบวนการทำความเย็นแบบพิเศษ

• ระบบถ่ายเทความร้อนขนาดกะทัดรัด

ใช้กฎทางวิศวกรรมเดียวกัน:

เลือกจากจุดปฏิบัติการ-ความดัน-อุณหภูมิ-ความหนืดที่สมบูรณ์

12. กรณีทางวิศวกรรม: การพัฒนาปั๊มความเร็วสูงสำหรับการใช้งานแบบระบายความร้อนในอวกาศ

แหล่งข้อมูลที่ให้ไว้สำหรับบทความนี้ประกอบด้วยกรณีทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาปั๊มทำความเย็นความเร็วสูงสำหรับน้ำหนักบรรทุกในการคำนวณอวกาศ

ตามข้อมูลโครงการที่ให้มา การออกแบบได้ก้าวไปไกลกว่าความเร็วปั๊มทั่วไปไปสู่ช่วงการทำงานประมาณ 11,000–20,000 รอบต่อนาที โดยมีเพลาขนาดกะทัดรัดประมาณสเกล 3 มม. และพื้นที่การทำงานเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับสิบถึงประมาณ 100 มล./นาที และประมาณ 1–2 MPa

ความท้าทายทางวิศวกรรมไม่ใช่แค่การเพิ่มความเร็วในการหมุนเท่านั้น

ปัญหาการออกแบบเกี่ยวข้องกับ:

ความเร็วที่สูงขึ้น

↓

ซองปั้มเล็กกว่า

↓

ความเค้นความเร็วเพลาสูงขึ้น

↓

โหลด PV เกียร์ที่สูงขึ้น

↓

ข้อจำกัดด้านวัสดุและตลับลูกปืน

↓

จำเป็นต้องมีการตรวจสอบโดยเฉพาะ

การใช้งานประเภทนี้จำเป็นต้องประเมินปั๊มว่าเป็นระบบหมุนที่สมบูรณ์

รายการตรวจสอบที่สำคัญ ได้แก่ :

• ความแข็งแรงของโรเตอร์

• การโก่งตัวของเพลา

• กำลังโหลดแบริ่ง

• การสึกหรอของเกียร์

• แรงบิดของข้อต่อแม่เหล็ก

• พฤติกรรมความร้อนของมอเตอร์

• การสั่นสะเทือน

• พฤติกรรมการเริ่มต้น

• การปั่นจักรยานตามอุณหภูมิ

• สภาวะสุญญากาศ/สภาพแวดล้อม

13. อะไรทำให้ปั๊มทำความเย็นเหลวเชื่อถือได้

ความน่าเชื่อถือไม่ได้ถูกกำหนดโดยวัสดุอย่างใดอย่างหนึ่งหรือข้อกำหนดเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่ง

แบบจำลองความน่าเชื่อถือเชิงปฏิบัติคือ:

ความเข้ากันได้ของวัสดุ

จุดปฏิบัติการไฮดรอลิก

การจัดการความร้อน

การออกแบบแบริ่ง/เกียร์

การเลือกมอเตอร์

ความสะอาดของน้ำหล่อเย็น

ความสม่ำเสมอในการผลิต

การทดสอบการตรวจสอบ

ควรทดสอบปั๊มภายใต้เงื่อนไขทั่วไป แทนที่จะทดสอบด้วยน้ำที่อุณหภูมิห้องเท่านั้น

เมทริกซ์ทดสอบที่มีความหมายอาจรวมถึง:

สำหรับโปรเจ็กต์พิเศษ แผนที่ประสิทธิภาพ P-Q มีประโยชน์มากกว่าตัวเลขการไหลสูงสุดเพียงตัวเดียว

14. ปั๊มเกียร์ไมโครแม่เหล็กมีข้อจำกัดทางวิศวกรรมอะไรบ้าง

บทความที่น่าเชื่อถือทางเทคนิคควรอธิบายว่าเทคโนโลยีมีข้อจำกัดใดบ้าง

ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กอาจไม่เหมาะสมเมื่อ:

ต้องใช้กระแสน้ำปริมาณมาก

การไหลที่ต้องการอาจเกินช่วงการทำงานจริงของปั๊มที่มีการเคลื่อนที่เชิงบวกขนาดกะทัดรัด

จำเป็นต้องมีการสร้างอนุภาคต่ำมาก

ส่วนเชื่อมต่อเฟืองและแบริ่งต้องได้รับการประเมินอย่างรอบคอบ ในกรณีที่ขีดจำกัดการปนเปื้อนเข้มงวดเป็นพิเศษ

สารหล่อเย็นมีอนุภาคแข็ง

อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถเร่งการสึกหรอของเกียร์ แบริ่ง และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เปียกชื้นได้

ของเหลวมีลักษณะไม่ดี

สำหรับของเหลวอิเล็กทริก สารทำความเย็น หรือสารหล่อเย็นชนิดพิเศษที่ไม่คุ้นเคย ควรกำหนดข้อมูลความเข้ากันได้ของวัสดุและความหนืดก่อนการเลือก

คาดว่าจะมีการไหลแบบสองเฟสที่ทางเข้าปั๊ม

การกระพริบและการกักเก็บก๊าซสามารถเปลี่ยนพฤติกรรมของปั๊มได้อย่างมาก

คาดว่าปั๊มจะทำงานแบบแห้ง

ขีดจำกัดการทำงานแบบแห้งต้องได้รับการตรวจสอบสำหรับรุ่นและการกำหนดค่าที่แน่นอน

นี่ไม่ใช่จุดอ่อนของผลิตภัณฑ์ใดผลิตภัณฑ์หนึ่งโดยเฉพาะ เป็นส่วนพื้นฐานของการเลือกปั๊มทางวิศวกรรม

15. ความร้อนของปั๊มควรรวมอยู่ในการจำลองระบบทำความเย็นอย่างไร

สำหรับแบบจำลองเชิงความร้อน ให้แยกปริมาณสามปริมาณ:

1. กำลังไฟฟ้าเข้า

กำลังจ่ายให้กับมอเตอร์และไดรฟ์

2. พลังไฮดรอลิก

3. ความร้อนถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็น

การสูญเสียทั้งหมดเพียงบางส่วนเท่านั้นที่จำเป็นต้องเข้าสู่สารหล่อเย็น

ดังนั้น แทนที่จะสมมติเปอร์เซ็นต์การสร้างความร้อนสากล ให้รับข้อมูลที่วัดได้ภายใต้จุดปฏิบัติการที่ต้องการ

บันทึกการทดสอบที่มีประโยชน์คือ:

การไหล + ΔP + กำลังไฟฟ้า + อุณหภูมิทางเข้าของน้ำหล่อเย็น + อุณหภูมิทางออกของน้ำหล่อเย็น + อุณหภูมิโดยรอบ

ซึ่งจะสร้างชุดข้อมูลที่สามารถนำมาใช้โดยตรงในแบบจำลองการระบายความร้อนของระบบ

16. คำถามที่พบบ่อย

สามารถใช้ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กเพื่อระบายความร้อนด้วยของเหลวในศูนย์ข้อมูลได้หรือไม่

ใช่. สามารถพิจารณาได้สำหรับวงจรทำความเย็นที่เลือก โดยเฉพาะอย่างยิ่งลูปขนาดกะทัดรัดหรือเฉพาะที่ซึ่งการไหลที่ต้องการ ความดันแตกต่าง คุณสมบัติน้ำหล่อเย็น และขนาดการติดตั้งอยู่ภายในขอบเขตการทำงานของปั๊ม

ปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็กสามารถให้อัตราการไหลได้เท่าใด

ซีรีส์ Suofu NP ที่เผยแพร่มีตั้งแต่ประมาณ 0–1.5 ลิตร/นาที ถึง 0–65 ลิตร/นาที ขึ้นอยู่กับซีรีส์และรุ่น สำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลว จุดการทำงานจริงจะต้องพิจารณาจากการไหล แรงดันส่วนต่าง น้ำหล่อเย็น และความเร็วปั๊มที่ต้องการ

แรงดันสูงสุดคือเท่าไร?

ไม่มีค่าความดันเดียวสำหรับ NP ซีรี่ส์ทั้งหมด

หน้าผลิตภัณฑ์ที่เผยแพร่จะระบุค่าความแตกต่างของแรงดันและค่าทนต่อแรงดันที่แตกต่างกันตามรุ่นและการกำหนดค่า ตัวอย่างเช่น เพจ NP42, NP51, NP60, NP98 และ NP106 จะเผยแพร่ความสามารถด้านแรงดันของระบบที่แตกต่างกัน จุดปฏิบัติงานสุดท้ายจะต้องได้รับการตรวจสอบโดยเทียบกับเส้นโค้งรุ่นที่เกี่ยวข้อง

ปั๊มสามารถจับไกลคอลได้หรือไม่?

สามารถประเมินปั๊มสำหรับสารหล่อเย็นที่ใช้ไกลคอลได้ แต่ควรยืนยันความเข้มข้น อุณหภูมิ ความหนืด และความเข้ากันได้ของวัสดุที่แน่นอนก่อนการเลือก

ปั๊มเกียร์แม่เหล็กสามารถจัดการกับสารทำความเย็นได้หรือไม่?

การกำหนดค่าที่เลือกสามารถพิจารณาสำหรับการหมุนเวียนของสารทำความเย็น แต่การใช้งานสารทำความเย็นจำเป็นต้องมีการตรวจสอบความดัน อุณหภูมิ ความหนืด ความเข้ากันได้ของวัสดุ สภาพทางเข้า และพฤติกรรมของก๊าซ-ของเหลวโดยเฉพาะ

ไดรฟ์แม่เหล็กหมายถึงการรั่วไหลเป็นศูนย์หรือไม่?

ไม่ควรอธิบายปั๊มว่าเป็น 'การรั่วไหลเป็นศูนย์' โดยสิ้นเชิง โดยไม่กำหนดทั้งระบบและสภาวะการทดสอบ

ไดรฟ์แม่เหล็กกำจัดส่วนต่อประสานซีลเพลาหมุนแบบทั่วไป ซึ่งสามารถลดเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นได้ ซีลแบบคงที่และการเชื่อมต่อภายนอกยังคงต้องมีการตรวจสอบทางวิศวกรรม

ปั๊มสามารถทำงานแห้งได้หรือไม่?

ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าที่แน่นอน

ตัวอย่างเช่น เอกสาร NP60 ของ Suofu ระบุเงื่อนไข dry-running ที่จำกัด ในขณะที่เอกสาร NP98 ระบุว่าไม่แนะนำให้ใช้ dry run

พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการเลือกปั๊มระบายความร้อนด้วยของเหลวคืออะไร?

ไม่มีพารามิเตอร์เดียว

ข้อมูลการเลือกขั้นต่ำควรประกอบด้วย:

การไหล + ความดันแตกต่าง + น้ำหล่อเย็น + ความหนืด + อุณหภูมิ + สภาพทางเข้า + มอเตอร์/การควบคุม

ฉันจะคำนวณโฟลว์ที่ต้องการได้อย่างไร

สำหรับน้ำหล่อเย็นแบบเฟสเดียว:

การไหลที่ต้องการจะเพิ่มขึ้นเมื่อภาระความร้อนเพิ่มขึ้นหรืออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาตลดลง

จำเป็นต้องรวมความร้อนของปั๊มในการคำนวณการทำความเย็นหรือไม่?

ใช่.

การสูญเสียของปั๊มอาจส่งผลต่อภาระความร้อนของวงจรสารหล่อเย็น สำหรับระบบขนาดกะทัดรัดที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนค่อนข้างเล็ก สิ่งนี้อาจมีความสำคัญเพียงพอที่จะปรับการวัดโดยตรงได้

ปั๊มเดียวกันนี้สามารถใช้กับน้ำ ไกลคอล สารทำความเย็น และของเหลวไดอิเล็กทริกได้หรือไม่

ไม่โดยอัตโนมัติ

ของไหลที่แตกต่างกันมีความหนืด ความหนาแน่น ความดันไอ การหล่อลื่น และความเข้ากันได้ทางเคมีที่แตกต่างกัน โครงร่างปั๊มควรได้รับการตรวจสอบความถูกต้องสำหรับสารหล่อเย็นเฉพาะ

17. ข้อมูลทางวิศวกรรมสำหรับการเลือกปั๊ม

สำหรับโครงการทำความเย็นด้วยของเหลว OEM ให้ระบุข้อมูลต่อไปนี้:

ยิ่งข้อมูลนี้สมบูรณ์มากเท่าใด ปั๊มก็สามารถจับคู่กับระบบทำความเย็นได้แม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

18. บทสรุป

ควรเลือกปั๊มระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบระบายความร้อนและไฮดรอลิกที่สมบูรณ์ ไม่ใช่ส่วนประกอบแบบแยกส่วน

สำหรับปั๊มเกียร์แม่เหล็กขนาดเล็ก ห่วงโซ่การออกแบบที่สำคัญคือ:

โหลดความร้อน

→ การไหลของน้ำหล่อเย็นที่จำเป็น

→ แรงดันของระบบลดลง

→ จุดการทำงานของปั๊ม

→ ความเข้ากันได้ของน้ำหล่อเย็น

→ การควบคุมมอเตอร์และความเร็ว

→ การสูญเสียความร้อน

→ การตรวจสอบระยะยาว

ซีรีส์ NP ของ Suofu มีการกำหนดค่าการกระจัดและการไหลหลายรูปแบบ ตั้งแต่รุ่น NP42 การไหลขนาดเล็กไปจนถึง NP2600 ที่มีช่วงอัตราการไหลที่เผยแพร่สูงสุด 65 ลิตร/นาที

สำหรับการระบายความร้อนด้วยของเหลว วัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมไม่ใช่การเลือกปั๊มที่มีข้อกำหนดเฉพาะที่ใหญ่ที่สุด โดยจะจับคู่ปั๊มกับ จุดปฏิบัติงานของการไหล-ความดัน-อุณหภูมิ-ความหนืดจริง ในขณะที่ตรวจสอบวัสดุ สภาพทางเข้า การสร้างความร้อน ความสะอาด และการทำงานต่อเนื่อง

สำหรับโครงการ OEM ข้อมูลเริ่มต้นที่มีประโยชน์ที่สุดคือ:

สารหล่อเย็น + โหลดความร้อน + การไหล + ความดันแตกต่าง + อุณหภูมิ + ความหนืด + สภาพทางเข้า + มอเตอร์/การควบคุม

ข้อมูลดังกล่าวช่วยให้สามารถประเมินการกำหนดค่าปั๊มและเส้นโค้งประสิทธิภาพเทียบกับข้อกำหนดของระบบทำความเย็นที่เกิดขึ้นจริง