1.制冷水循环系统中气体的危害
在数据中心制冷水循环系统中,由于系统补水和管网泄漏,水中会无可避免地会出现空气,积聚的气体会随着冷冻水的循环在系统中运行,导致管道或者设备内产生气阻,降低系统传热效率,腐蚀系统设备,使系统产生噪声和气蚀,降低管道和设备的使用寿命,影响系统安全稳定运行的同时增加了维保的压力与资金投入。
(1)空气在水中存在形式
空气的聚集气体停滞在最高点——在系统充水的过程中由于气体密度较小气体被排挤到系统最高点此时如果系统的排气阀关闭或存在故障,则聚集在最高点的气体不能被排放。这种情况下聚集的部分空气会溶解到水里,导致气体在水中呈过饱和状态所以在系统加热时水的溶解度降低,在循环过程中便释放出气泡。
大游离气泡存在于流动的水中——在水的流动过程中,水携带大量气泡,在通常情况下管道内流体中气泡分离困难,如果要分离并收集这些气泡,必须在特殊的装置中进行。
微小游离气泡体积小但数量巨大——肉眼很难发现微小气泡,但微小游离气泡大量存在使水呈现乳白色。当水流动时气泡以特殊的方式被携带,只能通过特殊的分离装置才能将它们分离。如果存在固体粒子则形成较大的气泡。气体附着在固体表面使得分离过程变溶解的气体肉眼看不见——气体分子以一种特殊的方式附着在水分子之间此时只有在高倍显微镜下才可看见气体的存在。当压力降低或水温升高时气体才被分离出来。由于在一个系统中各个位置的温度和压力是不同的因此溶解的气体在循环过程中处于溶解与释放的不断变化中。
(2)空气的危害
锈蚀与腐蚀空气随着系统补水进入系统中,空气中的氧分子与管道和设备的金属原子发生化学反应生成氧化铁,即铁锈。这种化学反应一方面会导致腐蚀,腐蚀严重时会使水管、散热器、锅炉发生泄漏,另一方面腐蚀产物即铁锈随着液体的流动被带到系统的各个位置沉积下来导致堵塞,阻塞设备零部件、控制阀、水泵、降低锅炉及换热器的换热性能。
压力波动、循环不畅,空气中的氮气及其他气体分子在水中若以游离气泡的形式存在对系统循环将造成不利影响。一方面游离气泡使系统中的水量相对降低压力波动;另一方面在紊流条件下某些靠热压工作的部件可能失效使水泵性能降低或失效使控制阀不能正常工作,特别在系统低负荷运行状态下情况更为严重。
噪声,系统中的游离气体会随着水流在设备、管道和散热器中流动而产生较大噪声。
降低供热制冷效率,气泡附着在散热面上阻止热的传导、辐射从而降低设备的换热传热性能,如果气体过度聚集最终将导致循环停止,并使散热器完全无法传递热量。(www.xing528.com)
2.真空脱气机的工作原理
真空脱气机通过产生真空,将水中的游离气体和溶解气体释放出来,再通过自动排气阀排出系统,脱气后的水再次注入系统中,此时这些含低气量的水是不饱和水,对气体有高度的吸收性,它将吸收系统中的气体从而达到气水平衡。
3.工作过程
真空脱气机组的脱气过程分为以下两个阶段。
抽水阶段:系统中的液体进入脱气罐,液体中含有的所有气体都会被释出,并通过脱气罐顶部的自动放气阀与系统分离。
抽真空阶段:脱气泵会对罐内持续抽真空,制造负压状态,使液体中溶解态气体全部析出,聚集在罐的顶部并排出,此时进水电磁阀再次打开,新的液体进入罐内,那些经脱气处理过的,有吸收性液体,重新注入系统中参与循环,并重新吸收系统中的气体。
4.真空脱气机的工作原理图(图3-34)
图3-34 真空脱气机的工作原理图
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