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冷卻塔在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用
多年來(lái),由于增加服務(wù)器的密度并減少其體積的大小,服務(wù)器的密度變得越來(lái)越高,數(shù)據(jù)中心正日益產(chǎn)生更多的熱量。因此,每平方英尺產(chǎn)生熱量的瓦數(shù)正在不斷上升,這種功率密度的增加嚴(yán)重制約了傳統(tǒng)的冷卻方法和技術(shù)。同時(shí),大量的能源應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心之后轉(zhuǎn)換成大量的熱,這是一個(gè)周而復(fù)始的過(guò)程,鑒于這種能源消耗與能源成本,專家一直在尋找既能降低能源成本又環(huán)保的方法。其中一種方法是使用冷卻塔。本文就冷卻塔的工作原理及應(yīng)用特點(diǎn)做簡(jiǎn)單介紹。在閉式冷卻塔的材料上,用玻璃鋼材料取代普通的熱鍍鋅鋁板,可以為閉式冷卻塔帶來(lái)更高的耐受溫度、極強(qiáng)的耐腐蝕性能和更長(zhǎng)的使用壽命。
正如它的名稱表明的那樣,冷卻塔是一種塔狀設(shè)備,負(fù)責(zé)冷卻數(shù)據(jù)中心并把廢棄的熱量排放到大氣中。冷卻塔使用冷卻水或者僅僅使用空氣消費(fèi)數(shù)據(jù)中心廢棄的熱量。冷卻塔有各種尺寸,簡(jiǎn)單的冷卻塔有房頂高,巨大的冷卻塔占地面積直徑達(dá)100米。數(shù)據(jù)中心安裝多大尺寸的冷卻塔主要取決于需要清除的熱量總量和其它相關(guān)的因素。閉式冷卻塔的安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)異,適合于各個(gè)行業(yè)的冷卻問(wèn)題。
冷卻塔的工作原理:冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過(guò)蒸發(fā)作用來(lái)散去設(shè)備或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備?;驹硎牵焊稍?低焓值)的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)的抽動(dòng)后,自進(jìn)風(fēng)網(wǎng)處進(jìn)入冷卻塔內(nèi);飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動(dòng),濕熱(高焓值)的水自播水系統(tǒng)灑入塔內(nèi)。當(dāng)水滴和空氣接觸時(shí),一方面由于空氣與不的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象,帶到目前為走蒸發(fā)潛熱,將水中的熱量帶走即蒸發(fā)傳熱,從而達(dá)到降溫之目的。如閉式冷卻塔進(jìn)出水管道、管溝、水槽和集水池嚴(yán)密程度以及安裝附件、疊梁閘板等狀況。
冷卻塔的工作過(guò)程:圓形逆流式冷卻塔的工作過(guò)程為例,熱水自主機(jī)房通過(guò)水泵以一定的壓力經(jīng)過(guò)管道、橫喉、曲喉、中心喉將循環(huán)水壓至冷卻塔的播水系統(tǒng)內(nèi),通過(guò)播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下由底部入風(fēng)網(wǎng)進(jìn)入塔內(nèi),熱水流經(jīng)填料表面時(shí)形成水膜和空氣進(jìn)行熱交換,高濕度高晗值的熱風(fēng)從頂部抽出,進(jìn)入塔內(nèi)的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動(dòng)能壓力差,當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),在塔內(nèi)靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動(dòng)能便會(huì)降低,從而使循環(huán)水的溫度下降。從以上分析可以看出,蒸發(fā)降溫與空氣的溫度(通常說(shuō)的干球溫度)低于或高于水溫?zé)o關(guān),只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā),水溫就會(huì)降低。但是,水向空氣中的蒸發(fā)不會(huì)無(wú)休止地進(jìn)行下去。當(dāng)與水接觸的空氣不飽和時(shí),水分子不斷地向空氣中蒸發(fā),但當(dāng)水氣接觸面上的空氣達(dá)到飽和時(shí),水分子就蒸發(fā)不出去,而是處于一種動(dòng)平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數(shù)量等于從空氣中返回到水中的水分子的數(shù)量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發(fā)就越容易進(jìn)行,水溫就容易降低。閉式冷卻塔投人運(yùn)行前,必須查明冷卻系統(tǒng)中是否有施工時(shí)遺留下來(lái)的雜物,以及溢流下水道是否已經(jīng)接通。
由此可見,冷卻塔的工作原理很容易理解。簡(jiǎn)單的說(shuō),通風(fēng)的空氣從正確的角度吹向滴下來(lái)的水,當(dāng)空氣通過(guò)這些水滴的時(shí)候,一部分水就蒸發(fā)了,由于用于蒸發(fā)水滴的熱量降低了水的溫度,剩余的水就被冷卻了。這種方法的冷卻效果依賴于空氣的相對(duì)濕度以及壓力。
蒸發(fā)的水的總量隨著濕度的下降而增加,剩余的水的溫度也隨著下降。換句話說(shuō),濕度越低,冷卻塔的冷卻效果就越好。普通的冷卻塔有各種形狀和尺寸。根據(jù)工作量的需求和安裝的位置,有的冷卻塔形狀像一個(gè)倒著放的漏斗,有的冷卻塔像一個(gè)小箱子。
必須要記住,安裝冷卻塔的初成本肯定比安裝那些沒有冷卻塔的傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)高得多。但是,這肯定是一次性的成本,但是每一年節(jié)省的成本將不斷增加。因此在一段時(shí)間里,冷卻塔肯定能夠節(jié)省大量金錢和珍貴的能源??紤]到全球的能源狀況,節(jié)省能源是更加重要的。同時(shí)在循環(huán)系統(tǒng)充水過(guò)程中,應(yīng)注意防止因冷卻塔集水池水位的降低使循環(huán)水泵運(yùn)行中斷的情況發(fā)生。
冷卻塔在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用已經(jīng)受到了重視,英特爾近介紹了它在兩個(gè)高密度數(shù)據(jù)中心成功地使用冷卻塔的情況,通過(guò)使用濕氣節(jié)能設(shè)備減少了冷卻設(shè)備的電源消耗。采用這種方法每年能夠節(jié)省14.4萬(wàn)美元電費(fèi)。無(wú)論按照什么標(biāo)準(zhǔn)衡量這都是很大的節(jié)省。
不過(guò)在英特爾的這個(gè)冷卻塔試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)這種節(jié)能設(shè)備的也許沒有初看起來(lái)那樣節(jié)省。這種矛盾的原因是冷卻塔需要一個(gè)龐大的加濕系統(tǒng)和預(yù)熱。這將增加整個(gè)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。
還有一個(gè)爭(zhēng)論說(shuō)由于使用冷卻塔的這種節(jié)能設(shè)備的濕的方面需要更多的溫度較低的水,因此,冷卻塔風(fēng)扇部分將消耗更多的能源,所以它并不便宜。但是,試驗(yàn)結(jié)果表明這沒有負(fù)m的影響,冷卻塔從長(zhǎng)遠(yuǎn)看仍是節(jié)能的。
因此,我們看到,冷卻塔是利用自然的免費(fèi)的空氣在工業(yè)機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)中心提供冷卻的一種的方法。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這種方法實(shí)際上節(jié)能的。期待冷卻塔在未來(lái)能增加應(yīng)用,從而在給企業(yè)帶來(lái)好處的同時(shí)能夠節(jié)省更多的寶貴的能源。但是任何單個(gè)的策略都會(huì)有自己的局限性,因此,數(shù)據(jù)中心要達(dá)到d限度的節(jié)能效率就需要采取全m的方法,CIO們需要把行業(yè)中目前所有的降低能耗的方法智能地組合起來(lái),尋找減少能源消耗的新途徑。3、控制橫流式冷卻塔的填料到風(fēng)機(jī)的高度大于或等于風(fēng)機(jī)直徑的0。
閉式冷卻塔結(jié)構(gòu)閉式冷卻塔結(jié)構(gòu)閉式冷卻塔結(jié)構(gòu)閉式冷卻塔結(jié)構(gòu)
閉式冷卻塔維修需要注意什么
大家應(yīng)該知道在很多的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中都是需要經(jīng)過(guò)冷卻這個(gè)流程的。那么就少不了閉式冷卻塔的幫助。當(dāng)然不同的行業(yè)不同的環(huán)境需要的閉式冷卻塔的種類是不一樣的。今天主要給大家介紹一下關(guān)于閉式冷卻塔在維修的時(shí)候需要注意的一些地方。
那么大家在使用的過(guò)程中應(yīng)該遇到過(guò)冷卻塔出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。出現(xiàn)故障肯定就需要進(jìn)行維修,在維修的過(guò)程中有幾個(gè)方面的內(nèi)容還是希望大家能夠注意一下,首先我們需要注意機(jī)器設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的工作下它的電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)需要加潤(rùn)滑油的形象。那么如果缺油整個(gè)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)不動(dòng)的現(xiàn)象,另外平面拋光機(jī)廠家可以跟大家說(shuō)一下我們這個(gè)風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候如果出現(xiàn)傾斜了一定要及時(shí)的校正,其實(shí)h的辦法就是定期的安排專業(yè)人員進(jìn)行校正??此茻o(wú)關(guān)緊要的問(wèn)題,最終卻會(huì)降低整個(gè)閉式冷卻塔的冷卻能力,所以不能將次問(wèn)題放任不管,還是要盡快的解決。
閉式冷卻塔外殼材料
閉式冷卻塔
在冷卻塔市場(chǎng)常見的閉式冷卻塔外殼有玻璃鋼外殼、不銹鋼外殼、鍍鋁鋅板外殼和鍍鎂鋁鋅板外殼。下面無(wú)錫三九制冷將給大家介紹這四種閉式冷卻塔外殼的區(qū)別,哪種才是生產(chǎn)閉式冷卻塔外殼h的材料。
玻璃鋼外殼
玻璃鋼是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強(qiáng)材料,以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料,玻璃鋼又叫做玻璃纖維增強(qiáng)塑料,俗稱:FRP(Fiber Reinforced Plastics)
優(yōu)點(diǎn):
1.耐腐蝕
玻璃鋼是良好的耐腐材料,玻璃鋼外殼閉式冷卻塔對(duì)大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。
2. 絕緣性能好
玻璃鋼還是優(yōu)良的絕緣材料,用來(lái)制造閉式閉式冷卻塔的外殼,可使閉式冷卻塔擁有良好的絕緣性。
3. 可塑性好
只要有模具,可以根據(jù)需要,靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)閉式冷卻塔產(chǎn)品,來(lái)滿足使用要求,可以使產(chǎn)品有很好的整體性。
缺點(diǎn):
降低了閉式冷卻塔的使用壽命低,老化是塑料的共同缺陷,F(xiàn)RP也不例外,在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致冷卻塔外殼老化。
不銹鋼外殼
不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼。
優(yōu)點(diǎn):
1.良好的耐溫性能
不銹鋼材料可以在-270℃-400℃的溫度下長(zhǎng)期安全工作,無(wú)論是高溫還是低溫,都不會(huì)析出有害物質(zhì),材料性能相當(dāng)穩(wěn)定。
2.優(yōu)異的耐腐蝕性能
表面薄而致密的富鉻氧化膜使得不銹鋼外殼在包括軟水在內(nèi)的所有水質(zhì)中都具有良好的耐腐蝕性,即使埋地使用也有優(yōu)良的耐蝕性。
缺點(diǎn):
生產(chǎn)成本高,相同尺寸情況下幾乎是其它材料的五六倍,做工也繁鎖,切割、造型都需要肯定的工藝和機(jī)器基礎(chǔ)。
鍍鋁鋅板外殼
鍍鋁鋅鋼板是鋁鋅合金結(jié)構(gòu)組成,由55%鋁、43%鋅與2%硅在600℃高溫下凝固而組成,其整個(gè)結(jié)構(gòu)由鋁-鐵-硅-鋅,形成致密的四元結(jié)晶體的一種合金。
優(yōu)點(diǎn)
1.使用壽命長(zhǎng)
鍍鋁鋅板具有很強(qiáng)的耐腐性。
2.耐熱性
鍍鋁鋅板具有有高度的熱反射率,合適作為房頂資料,鍍鋁鋅合金鋼板自身耐熱性也,可用于達(dá)315度的高溫環(huán)境。
3.再涂性
鍍鋁鋅板能與漆膜保持杰出的附著力,無(wú)需進(jìn)行特別的前處置,即可直接噴漆或噴粉。
缺點(diǎn)
如果有一處被劃傷或者破壞掉鍍鋅層,那么時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)從這個(gè)傷口處開始馬那么難腐蝕,做工選型,需要一定的工藝和機(jī)器基礎(chǔ)。
鍍鎂鋁鋅板
鍍鎂鋁鋅屬于前鍍敷處理(與后浸鋅相對(duì)),屬于熱浸鍍鋅(與電鍍鋅相對(duì)),材料分為鍍鎂鋁鋅板和鍍鎂鋁鋅卷,一般的鍍鎂鋁鋅從鋼廠軋制出來(lái)后進(jìn)入到貿(mào)易商手中的時(shí)候,都是原卷,通過(guò)開平的方式可以得到鍍鎂鋁鋅板。其成分具體的化學(xué)元素(秘方)不對(duì)外公開,公開的化學(xué)成分是:11%的鋁,3%的鎂,和極其微量大約0.5%的硅以及剩余全部的鋅組成。1、橫流式冷卻塔應(yīng)該要有防止空氣進(jìn)入填料底部到水面短路的通流措施。
閉式冷卻塔的工作原理
高溫冷卻水在盤管內(nèi)流動(dòng),而自上而下的低溫噴淋水則在盤管外形成水膜將盤管包住,同時(shí)冷卻塔外的冷空氣在風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下被引入塔內(nèi),以加快水膜吸收冷卻水散出的熱量,從而使冷卻水快速冷卻以被在循環(huán)使用,噴淋水在在吸收了熱量后溫度升高,在重力作用下流至盤管下方的PVC填料散熱片,在這里與被引入塔內(nèi)的外界空氣進(jìn)行熱交換,從而降低自身溫度,低溫噴淋水又由水泵抽播水管在冷卻盤管。如果是新建設(shè)的冷卻塔在調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,說(shuō)明冷卻塔在安裝的時(shí)候出現(xiàn)了偏差。