• 冷冻水系统的沟槽管道连接技术
  •   来源:建设工程教育网
  • 2015-08-21
统计数据显示,一个典型的数据中心中,空调系统消耗了45%的电能,UPS供配电系统消耗了24%的电能,照明系统消耗了1%的电能,IT得到的电能仅占30%。这就催生了各种水冷空调系统,在选择机房空调系统时,要因地制宜,使之能够适应当地气候。

以数据中心空调系统作为集中冷源的冷冻水系统,该系统与各自独立的直接蒸发式空调系统相比,制冷效率更高,设备更集中更少,运行更稳定,故障率和维护成本更低,国外众多大型数据中心普遍使用冷冻水空调系统。

在冷冻水系统中,冷冻水通过竖井和吊顶,被从泵房输送到机房的空调设备,吸收空气中的热量,并回流至制冷设备。热量经冷却水循环设备,最终通过冷却塔散发。

冷冻水系统管道普遍采用碳钢管或铜管,选择适合的管道连接方法十分重要。焊接、铜焊或法兰等传统的管道连接方法由于设计灵活性不足、不便维护、施工时存在火灾隐患、管道系统维护需要长时间宕机等原因,已经不能适应数据中心日益增长的容量、定期维护、以及系统升级的需要。与传统方法相比,沟槽式机械管道连接系统是一种无明火的管道连接方式。它提供了一种可靠的管道系统,安装简单快速,保证了数据中心建设和运行的效率,并能显著地减少系统维护时的宕机时间,完全符合数据中心高效、安全运行的要求。

沟槽管道连接技术的应用优势

沟槽管道系统包括末端开槽的管道,沟槽接头,两对螺母、螺栓以及一个橡胶垫圈。首先将密封垫圈嵌入管道沟槽,连接沟槽式接头,并用螺母和螺栓固定紧接头即完成安装。这种富于弹性的橡胶垫圈可以与接头紧密的贴合在一起,更能实现三重止漏的效果。当管道系统受到外界压力时,橡胶垫圈的密封唇缘就会被挤压从而具备更好的防漏性能,提高自身的密封性。

与传统的管道连接方式相比,沟槽管道连接技术具备独特的优势,这也正符合数据中心冷冻水系统管道铺设的高要求:

1.安装快捷:沟槽管道连接操作简单方便,普通工人经过简单培训即可操作。一处管件连接仅需几分钟时间,最大限度地减少施工现场的工时。沟槽式连接现场装配时间比焊接方法快十倍,比法兰快六倍,提高了工作效率,缩短了管道安装工期。

2.施工现场健康安全:沟槽式机械连接方式只需机械组装,无须焊接,没有明火,不会产生一氧化铅,一氧化碳及挥发性有机化合物等有害气体与颗粒物,保持工作环境的健康安全。

3.质量控制:沟槽式机械连接方式在螺栓缩紧之前允许管道、阀门、管件做360度调整,只需肉眼即可判断安装是否合适,方便、快捷。法兰连接虽然也可用肉眼观测安装是否成功,但无法判断垫圈是否密封完好。而焊接,只能通过X光做质量检测。如果X光检测不合格,就需要重复加工,延长系统宕机时间,增加火灾隐患及有害气体污染。

4.后期维护和改造:数据中心系统的后期扩建或维护,也应充分考虑到尽量减少宕机时间。而沟槽管道连接维护及后期改造简单,只需拆开两只卡箍(四支螺栓)就可以对管道系统进行清洁、维护。在系统扩建或改造中,通过沟槽管道接头处安装的蝶形阀关闭一段管道,将其单独隔离出来,不会中断现有操作的正常运行,从而提高数据中心的工作效率。

5.降噪(减振):沟槽式机械接头在降噪方面的功能并非新近才被发现,早在77型接头的管道系统能够切实吸收振动。”(实测中噪音响度在2.3到12.1分贝之间,远低于其他同类产品所产生的噪音)沟槽式管道连接接头的结构有效地减少了噪音的传播。沟槽管道球墨铸铁卡箍的内腔中,有富含弹性的橡胶垫圈,能够起到隔离振动的作用。而且,球墨铸铁卡箍和垫圈本身也是由可以吸收振动的材料制成,从而保护了管道系统中关键的制冷设备,保证了关键制冷设备的高效运行。

沟槽管道接头还有一个功效,相连的两个接头间,下一个接头可以进一步降低从上一个接头传来的振动,递减式地消除管道自身噪音。专注于环保和现场机械测试的NUTECH实验室的研究结果表明:“对于任何指定直径的管道来说,无论使用的是唯特利挠性接头还是刚性接头,振动的减弱程度都与唯特利接头的数量成正比,即,每增加一个唯特利接头,振动将随之减少。”

6.抗震:对于数据中心来说,灾难防御是一个关键的课题。在地震多发带,地震作用产生的压力和扭力对管道系统有巨大的威胁。沟槽连接中挠性接头具有更强的适应管道连接端轴向压力、角偏转、旋转等特点,即更好的适应管道的膨胀、收缩和偏转。当管端发生偏移或者根据设计需要发生角度变化的时候,挠性接头能对管端起到约束作用,以达到设计安装的要求并起到保护作用,防止管道受地震影响而产生断裂。
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