CN107632684A - 一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，包括机架，所述机架内安装有板式换热器、主循环泵、缓冲水箱、止回阀、过滤器，机架一侧安装有与板式换热器连接的内循环供液口、内循环回液口、外循环供液口、外循环回液口，主循环泵出口以管道连接内循环供液口，止回阀设置于主循环泵出口处，内循环回液口以管道串联连接缓冲水箱；外循环供液口和外循环回液口之间，以管道连接被冷却设备，被冷却设备的进水管道设置过滤器。本发明的系统采用循环冷却工程目前最先进的工程方法，冷却系统设计保证系统可长期稳定运行，可准确实现恒温控制，系统机械结构简单坚固、便于移动和检修维护。

Description

一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统

技术领域

本发明涉及服务器液冷系统领域，具体地，涉及一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统。

背景技术

冷却系统设计保证设计系统可长期稳定运行，可准确实现恒温控制，系统机械结构应该简单坚固、便于检修维护。设备部件应可满足因热胀冷缩及其他正常条件下引起的自由膨胀、收缩和并确保系统部件具备足够的强度；设计时应该考虑系统零部件检修时便于移动和更换。

然而，现有的水冷或液冷系统限于成本、工况等考虑，往往顾此失彼，且系统运行过程中，或者随着使用时间的延长，出现机械振动、运行阻力增大等，效率下降。此外，冷却系统的控温精确度也很难达到要求。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种服务器闭式液冷系统,高效，精确控温，产品美观，易于操作维修。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

发明内容：一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，包括机架，所述机架内安装有板式换热器、主循环泵、缓冲水箱、止回阀、过滤器，机架一侧安装有与板式换热器连接的内循环供液口、内循环回液口、外循环供液口、外循环回液口，主循环泵出口以管道连接内循环供液口，止回阀设置于主循环泵出口处，内循环回液口以管道串联连接缓冲水箱；外循环供液口和外循环回液口之间，以管道连接被冷却设备，被冷却设备的进水管道设置过滤器。

作为优选，所述主循环泵为磁力泵，设置2台并联，一用一备。一用一备的两台泵方便使用损坏后可快速替代，不至于设备瘫痪。

进一步，每台所述主循环泵的出口各设置一只止回阀。主循环泵出口各采用1只止回阀，确保每个支路互不干扰。

作为优选，所述外循环供液口与外循环回液口之间，还连有三通旁路。三通旁路，为旁路调节方式，极其方便对被冷却设备进行冷却介质流量的调节。

作为优选，所述止回阀为旋启式止回阀，所述过滤器为Y型过滤器，所述Y型过滤器精度为100μm。旋启式止回阀适用于本发明涉及的泵和介质，Y型过滤器及其精度，可防止冷却介质在快速循环流动中可能冲刷脱落的刚性颗粒进入被冷却器件，造成被冷却器件内部损伤或堵塞。

作为优选，所述机架一侧还安装有控制面板，机架底部安装移动轮，机架内设置交换机、控制器，控制面板与控制器电连接，控制器对主循环泵进行控制。控制器连接可自动化控制泵等设备和各种监测仪器提高精度和安全性，交换机连接外部设备，控制面板便于操作。

进一步，所述外循环供液口、外循环回液口附近，均设置有温度传感器、压力传感器，所述温度传感器、压力传感器与控制器连接。温度、压力传感器实时监测供给负载的温度和压力，便于工况的调节。

进一步，每台所述主循环泵还设置有报警器，报警器与控制器连接，所述报警器在主循环泵故障或者压力、流量的超限时发出报警信号。当主循环泵故障或不能提供额定压力或流量时，影响到设备安全，立即发出报警信号，提高了安全性。

作为优选，所述缓冲水箱为闭式，且经过保压测试，测试压力5bar，缓冲水箱内侧焊接2mm厚折弯板。为避免循环冷却系统正常运行时因冷却介质热胀冷缩导致系统压强剧烈波动甚至爆管，避免因冷却介质在管路中压力的逐渐的递减在主循环泵进水口出现负压现象，同时也为实现冷却系统与外部环境的隔离，在水处理回路上串联连接有缓冲水箱；保压测试和内焊接弯折板增加了其可靠性。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，结构紧凑、分配合理、运行高效。循环冷却系统的设计和制造基准是保证系统在额定的环境条件下适应被冷却器件的各种运行工况；主循环泵提供动力克服沿程阻力，使恒定压力和流速的冷却介质源源不断地输送进入板式换热器，将从被冷却器件中带出的热量通过与板式换热器的热交换转移到外部工艺冷冻水中，并最终通过工艺冷冻水系统散发到外部环境中；被冷却后的介质从板式换热器出口流出，通过主循环管路中的过滤器过滤后再进入被冷却器件，形成一个密闭式冷却循环；根据被冷却器件热负荷的变化，冷却介质温度发生相应变化，冷却系统的PLC根据检测供水温度的高低来控制换热设备工作负荷，从而达到精确控制冷却介质温度的要求，确保被冷却器件进水温度在设计范围之内。设备部件可满足因热胀冷缩及其他正常条件下引起的自由膨胀、收缩和并确保系统部件具备足够的抗拉强度；系统运行过程中，无变形、泄漏、异常振动和其他影响冷却系统正常工作的材料、设计缺陷或功能缺陷；所有机电设备和仪表的选型均选择国际知名的可靠产品；管路系统设计在满足客户需求前提下确保其沿程水阻为最小。本发明的系统采用循环冷却工程目前最先进的工程方法，冷却系统设计保证系统可长期稳定运行，可准确实现恒温控制，系统机械结构简单坚固、便于移动和检修维护。

附图说明

图1是本发明实施例的一个方向的立体结构示意图，图2是本发明实施例的另一个方向的立体结构示意图。

图中：1-机架，11-内循环供液口，12-内循环回液口，13-外循环供液口，14-外循环回液口，2-板式换热器，3-主循环泵，4-缓冲水箱，5-止回阀，6-控制面板，7-控制器，8-散热孔，9-减压排水口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍。

如图1~2，一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，适用于最大35KW容量服务器的冷却，包括机架1，所述机架1内安装有板式换热器2、主循环泵3、缓冲水箱4、止回阀5、过滤器、交换机、控制器7，机架1一侧安装有与板式换热器2连接的内循环供液口11、内循环回液口12、外循环供液口13、外循环回液口14，板式换热器2液接材质为304及以上规格不锈钢（304、304L、316、316L、321等），优选316，板式换热器2冷却容量为总散热容量的100%，机架1一侧还安装有控制面板6，机架1底部安装移动轮，控制面板6与控制器7电连接，控制器7对主循环泵3进行控制；板式换热器2为核心部件，其四个口中水的流动方向为，主循环泵3提供动力，冷却水从内循环供液口11经过板式换热器2到内循环回液口12，形成内循环，经过服务器（被冷却设备）的较热的水从外循环供液口13经过板式换热器2到外循环回液口14，形成外循环，从而实现热交换；

所述主循环泵3为磁力泵，设置2台并联，一用一备，主循环泵3出口以管道连接内循环供液口11，每台所述主循环泵3的出口各设置一只止回阀5，所述止回阀5为旋启式止回阀，内循环回液口12以管道串联连接缓冲水箱4，所述缓冲水箱4采用304不锈钢；每台所述主循环泵3还设置有报警器，报警器与控制器7连接，所述报警器在主循环泵3故障或者压力、流量的超限时发出报警信号；

外循环供液口13和外循环回液口14之间，以管道连接被冷却设备，被冷却设备的进水管道设置过滤器，所述过滤器为Y型过滤器，所述Y型过滤器精度为100μm，液接材质均为304及以上规格不锈钢（304、304L、316、316L、321等），优选304或316，所述外循环供液口13与外循环回液口14之间、被冷却设备前端，还连有三通旁路，三通旁路对进入被冷却设备的冷却介质流量进行旁路调节；所述外循环供液口13、外循环回液口14附近，均设置有温度传感器、压力传感器，所述温度传感器、压力传感器与控制器7连接。

本发明的稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统具体设计优化如下：

1）由于框架4U高度的限制，主循环泵3出口采用倒刺接头+软管连接，节省空间，便于连接；

2）由于框架4U高度的限制，在满足换热量的前提下板式换热器2采用侧卧方式；

3）缓冲水箱4通过保压测试，5bar压力下无泄漏和变形，内侧焊接2mm厚折弯板；

4）机架1前后面开设通风散热孔8，方便散热；

5）前侧面上设有把手结构，方便搬运；

6）后侧面上部设有减压排水口9，方便排气泄压。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (9)

1.一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，包括机架，所述机架内安装有板式换热器、主循环泵、缓冲水箱、止回阀、过滤器，机架一侧安装有与板式换热器连接的内循环供液口、内循环回液口、外循环供液口、外循环回液口，主循环泵出口以管道连接内循环供液口，止回阀设置于主循环泵出口处，内循环回液口以管道串联连接缓冲水箱；外循环供液口和外循环回液口之间，以管道连接被冷却设备，被冷却设备的进水管道设置过滤器。

2.根据权利要求1所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述主循环泵为磁力泵，设置2台并联，一用一备。

3.根据权利要求2所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，每台所述主循环泵的出口各设置一只止回阀。

4.根据权利要求1所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述外循环供液口与外循环回液口之间，还连有三通旁路。

5.根据权利要求1所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述止回阀为旋启式止回阀，所述过滤器为Y型过滤器，所述Y型过滤器精度为100μm。

6.根据权利要求1所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述机架一侧还安装有控制面板，机架底部安装移动轮，机架内设置交换机、控制器，控制面板与控制器电连接，控制器对主循环泵进行控制。

7.根据权利要求6所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述外循环供液口、外循环回液口附近，均设置有温度传感器、压力传感器，所述温度传感器、压力传感器与控制器连接。

8.根据权利要求6所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，每台所述主循环泵还设置有报警器，报警器与控制器连接，所述报警器在主循环泵故障或者压力、流量的超限时发出报警信号。

9.根据权利要求1所述的一种稳定和准确控温的服务器闭式液冷系统，其特征在于，所述缓冲水箱为闭式，且经过保压测试，测试压力5bar，缓冲水箱内侧焊接2mm厚折弯板。