然而對(duì)大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)者來說，這些新興技術(shù)還是存在很多的局限性。在這些技術(shù)能夠普及之前，常規(guī)的液冷仍然是實(shí)際的機(jī)房制冷節(jié)能方式。一方面，水冷的制冷效率比目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心采用的風(fēng)冷系統(tǒng)要高很多。另一方面，液冷系統(tǒng)的后期維護(hù)一般來說只需要補(bǔ)充一些冷卻液，所以整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定主要還是依靠管路本身的可靠性和安全性。也就是說，只要管路與連接器的設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢測(cè)都能在前期得到完善，便可大大減少數(shù)據(jù)中心后期維護(hù)中所遇到的問題。
在機(jī)房制冷系統(tǒng)升級(jí)的一開始，運(yùn)營(yíng)商就應(yīng)該開始考慮管路接頭這一關(guān)鍵而又脆弱的一環(huán)。接頭的連接和斷開是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)椴缓细竦慕宇^極有可能在實(shí)際操作和反復(fù)使用的過程中產(chǎn)生冷卻液泄漏，從而導(dǎo)致電子部件受損和頻繁的維修清理，終造成資源的浪費(fèi)。而設(shè)計(jì)不合理的接頭則無法與數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的需求而契合，帶來后期不必要的麻煩。運(yùn)營(yíng)商需要在前期完成對(duì)接頭的耐壓耐化學(xué)腐蝕測(cè)試，以及在樣機(jī)測(cè)試中觀察接頭的實(shí)際性能，并基于機(jī)房在構(gòu)架和空間上的局限性來考慮定制設(shè)計(jì)。
數(shù)據(jù)中心管路連接器的設(shè)計(jì)考慮重點(diǎn)
1 材料選擇
管路連接器材料選擇需要考慮兩個(gè)方面：耐化學(xué)腐蝕性和性價(jià)比。在耐化學(xué)腐蝕方面，管路中的介質(zhì)需要與接頭的材料匹配，從而長(zhǎng)久性地保護(hù)設(shè)施設(shè)備，達(dá)到可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。在一些案例中，機(jī)房?jī)?nèi)原先可能會(huì)有一些不適合液冷的材料，比如鋁制冷板和黃銅接頭搭配使用等。這時(shí)，接頭主體便可以使用鍍鉻、不銹鋼、玻璃纖維填充聚丙烯等抗腐蝕材料來代替，而具有復(fù)雜幾何設(shè)計(jì)的截止閥則可采用耐溫范圍寬、抗化學(xué)性強(qiáng)的聚砜來制造。考慮到液冷用接頭所需的高度密封性能，接頭也可設(shè)計(jì)雙層密封、配備低摩擦 O 型環(huán)，并采用三元乙丙橡膠來達(dá)到良好的密封性和耐化學(xué)性，進(jìn)一步保證了液冷系統(tǒng)的穩(wěn)定。
從性價(jià)比的角度出發(fā)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商們大多習(xí)慣在液冷系統(tǒng)中使用主體為金屬的定制接頭，因?yàn)槠淠透邷馗邏�、流量大、�?jiān)固耐磨損等特質(zhì)符合數(shù)據(jù)中心對(duì)設(shè)備模塊連接活動(dòng)件的品質(zhì)要求。金屬定制接頭使用機(jī)械加工，可以在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)制造出有著不同外部尺寸、螺紋規(guī)格、端口形式、流量的連接器，以此滿足不同數(shù)據(jù)中心的定制要求。而實(shí)際上, 在中低壓環(huán)境下，高性能塑料也不失為性價(jià)比極高的選擇。塑料材質(zhì)輕巧、穩(wěn)定，聚砜等材料在耐化學(xué)性和堅(jiān)固耐磨損方面均不亞于金屬。模塑工藝制成的連接器也能實(shí)現(xiàn)一體式端頭設(shè)計(jì)，使其裝配時(shí)間短、安裝快捷，因而達(dá)到提高效率和降低維護(hù)成本的目的。
2 優(yōu)化操作
液冷系統(tǒng)往往十分龐大，因此系統(tǒng)的模塊化就能給維護(hù)帶來無比的便利，只需斷開出問題的模塊進(jìn)行維護(hù)。使用快速和耐反復(fù)插拔的連接器不但能實(shí)現(xiàn)模塊化，還能通過簡(jiǎn)化操作來提高工作人員效率，使設(shè)備的安裝和維護(hù)更加便捷。為了幫助工作人員實(shí)現(xiàn)單手操作，接頭需配有符合人體工學(xué)的拇指鍵，并在斷開時(shí)自動(dòng)彈開，無需傳統(tǒng)的球閥關(guān)閉裝置，增加維護(hù)效率。
為了進(jìn)一步優(yōu)化操作，接頭還可在制造過程中加入不同顏色的組件進(jìn)行標(biāo)識(shí)，為維護(hù)人員提供明顯可視化提示，大大降低因連接錯(cuò)誤而導(dǎo)致的系統(tǒng)損壞和停機(jī)時(shí)間。接頭也可以用防滑的軟感塑料加以包覆，既方便操作又能增加抗沖擊性，延長(zhǎng)接頭的使用壽命。
另一個(gè)需要考慮的重要環(huán)節(jié)是機(jī)房留給水冷模塊的空間。接頭可以通過特殊設(shè)計(jì)來保證所有的拇指鍵都能朝向一個(gè)方向, 既美觀, 又大限度地滿足了空間有限的要求, 且不影響操作。
3 安全穩(wěn)定
數(shù)據(jù)中心液冷管路所面臨的大挑戰(zhàn)之一就是要確保沒有冷卻液滴漏。傳統(tǒng)接頭因在接口具有彈簧等突出的部件和接頭凹槽，使其無法在斷開時(shí)保持無液體殘留。若想徹底避免殘留冷卻液滴漏而引起的服務(wù)器機(jī)架故障，接頭就需具有平整的斷面和外部結(jié)構(gòu)，并通過高強(qiáng)度的測(cè)試達(dá)到耐高頻率反復(fù)插拔的品質(zhì)。接頭內(nèi)集成的閥門需要采用特定的設(shè)計(jì)——比如與錐形閥相比，無滴漏閥門的迅速動(dòng)作能更有效地防止液體滴漏。擁有一定軸線容差的閥門也能大大提升接頭性能，使閥門在未完全連接的情況下依然保持液體無溢漏地全流通，從而保證設(shè)備的有效運(yùn)行，保護(hù)電子設(shè)備和數(shù)據(jù)。
穩(wěn)定的管路連接也需要考慮服務(wù)器在運(yùn)作中所產(chǎn)生的震動(dòng)。運(yùn)營(yíng)商們可能會(huì)出于習(xí)慣而選擇常規(guī)的國(guó)標(biāo)螺紋，但這種螺紋不能保證接頭在持續(xù)震動(dòng)的環(huán)境下不會(huì)松動(dòng)脫落。我們可以采用通常用于工業(yè)和汽車行業(yè)的SAE螺紋來定制接頭，大幅減少接頭脫落的風(fēng)險(xiǎn)。
在水冷系統(tǒng)中，我們需要用管道把液體從A點(diǎn)輸送到B點(diǎn)。這聽起來似乎很簡(jiǎn)單，但實(shí)際上，輸送的過程難免會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)的兼容性、系統(tǒng)內(nèi)的壓力、以及對(duì)防泄漏等問題的需求而復(fù)雜化。接頭是液體輸送系統(tǒng)關(guān)鍵而又脆弱的一環(huán)，因?yàn)橐粋�(gè)不合格的接頭極有可能在實(shí)際操作和反復(fù)使用的過程中產(chǎn)生泄漏或?qū)е虏僮魇д`，造成資源的浪費(fèi)和安全性的缺失。為了避免這種情況的發(fā)生，冷卻液輸送系統(tǒng)中的接頭不僅需要卓越的機(jī)動(dòng)設(shè)計(jì)，也需要使用適合的材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)真正安全與穩(wěn)定的數(shù)據(jù)中心。
作者簡(jiǎn)介：
曹明， CPC (Colder Products Company)中國(guó)區(qū)銷售和市場(chǎng)發(fā)展經(jīng)理，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，擁有材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位，在國(guó)內(nèi)流體處理領(lǐng)域有超過 15 年的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，并憑借在材料和流體管理方面的知識(shí)開發(fā)更適合中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用。
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