Жидкое охлаждение корпуса: как выбрать правильный тип подключения

В системе жидкостного охлаждения шланг является только одной частью соединения жидкости.

Фитинг соединяет гибкий шланг с коллектором, холодной пластиной, ХДС, клапаном, трубой или другим компонентом охлаждения. Его размеры, способ уплотнения, материал и тип соединения могут влиять на то, как выполняется завершенная сборка шланга.

Это особенно важно в серверах ИИ и центрах обработки данных, где охлаждающие соединения могут работать непрерывно при установке в компактные пространства.

В этой статье объясняются основные инженерные факторы, которые следует учитывать при выборе фитингов для сборок шлангов жидкого охлаждения.

1.Что такое жидкий охлаждающий шланг?

Фитинг жидкого охлаждающего шланга представляет собой соединительный компонент, используемый для соединения гибкого шланга с другой частью цепи охлаждения.

Упрощенное жидкостное охлаждающее соединение может быть представлено как:

В зависимости от архитектуры системы, фитинг может быть постоянно собран в шланг или может быть частью съемного соединения, такого как быстрое отключение связи.

Таким образом, при полной сборке шланга фитинг и шланг должны оцениваться как одно инженерное соединение.

2 Почему выбор имеет значение для систем охлаждения ИИ

Системы охлаждения серверов ИИ могут содержать множество жидкостных соединений в относительно небольшом пространстве установки.

Каждое соединение должно поддерживать предполагаемый путь охлаждающей жидкости, удовлетворяя требованиям по давлению, температуре, механическому движению и техническому обслуживанию.

Аппарат, который плохо подходит к шлангу или системе, может вызвать такие проблемы, как:

• утечка
• Чрезмерная потеря давления
• Сложность установки
• Механический стресс
• Недостаточная эффективность уплотнения
• Проблемы технического обслуживания

По этой причине выбор подгонки должен быть частью процесса проектирования сборки шланга, а не запоздалой мыслью.

Видишь? Как создать надежные сборки жидких охлаждающих шлангов для серверов ИИ.

3.Начните со строительства шланга

Первый вопрос заключается в том, совместима ли выбранная арматура с конструкцией шланга.

Жидкие охлаждающие шланги могут использовать различные материалы внутренней трубки и методы строительства, включая EPDM, силикон, PTFE, PFA и усиленные многослойные конструкции.

Арматура, предназначенная для одной конструкции шланга, не должна автоматически считаться подходящей для другой.

Способ соединения должен обеспечивать достаточную механическую удержание без повреждения шланга.

Важные параметры шланга включают:

• Внутренний диаметр
• Внешний диаметр
• толщина стенки
• Укрепительная структура
• Материал
• Рабочее давление

Видишь? Жидкие охлаждающие шланги для центров обработки данных ИИ.

4. Сопоставление приспособления с измерениями хозяина

Одного только номинального размера шланга не всегда достаточно для выбора фитинга.

Фактический диаметр шланга внутри и внешний диаметр должны быть подтверждены на соответствие спецификации и способу сборки.

Это особенно важно для армированных шлангов, поскольку армирование изменяет внешние размеры и может повлиять на способ соединения.

Таким образом, практический выбор приспособлений должен проверять:

Параметр шланга	Почему это важно
Внутренний диаметр	Влияние потока и геометрии соединений
Внешний диаметр	Определение совместимости и удержания
толщина стенки	Влияет на дизайн подключения
подкрепление	Может повлиять на способ сборки и механическую прочность

5. Рассмотрим тип соединения

Жидкие системы охлаждения могут использовать несколько типов соединений шлангов в зависимости от применения.

Общие подходы включают:

• Проточные соединения
• Неровные связи
• Сборка шлангов с кримпами
• Зажатые соединения
• Быстроразъемные соединения

Соответствующий тип соединения зависит от интерфейса оборудования, конструкции шланга, условий эксплуатации и требований к обслуживанию.

Не существует единого метода соединения, который подходит для каждого применения жидкостного охлаждения.

6. Проточные соединения

Проточные фитинги обычно используются, когда сборка шланга должна подключаться к резьбовому порту, коллекторам или другому интерфейсу оборудования.

Выбор фитинга должен учитывать применимый стандарт резьбы и метод уплотнения.

Инженеры должны проверить:

• Тип нити
• Размер нити
• Ориентация на соединение
• Метод уплотнения
• Доступное пространство для установки

Совместимость нитей должна подтверждаться, а не предполагаться только из номинального размера.

7. Колючие соединения

Колючая арматура использует форму поверхности соединения, чтобы сохранить шланг.

Они могут быть пригодны для определенных конструкций шлангов и условий эксплуатации, особенно в тех случаях, когда метод сборки надлежащим образом контролируется.

Однако геометрию подгонки, материал шланга, метод зажима и рабочее давление необходимо рассматривать вместе.

шланг не должен выбираться только потому, что его номинальный диаметр соответствует размеру барба.

8. Стесненные шланги

Сжатые сборки механически закрепляют шланг к фитингу с помощью контролируемого процесса обжима.

Для приложений, требующих согласованного качества сборки, контролируемое обжимание может обеспечить повторяемый способ соединения, когда шланг, фитинг и спецификация обжима правильно подобраны.

Процесс обжимания должен соответствовать установленным требованиям производителя шланга и фитинга.

Неправильные размеры обжима могут повлиять на механическое удержание и уплотнение готовой сборки.

9. Зажатые соединения

Зажатые соединения используют зажим или аналогичный механический компонент для закрепления шланга к фитингу.

Пригодность этого метода зависит от конструкции шланга, рабочего давления, температуры, охлаждающей жидкости и применимых требований к установке.

Выбор зажима также должен учитывать, подходит ли сила зажима для шланга, не вызывая повреждений.

10. Быстрый разрыв соединения

Быстроразъемные соединения могут быть полезны, когда охлаждающая цепь должна быть разделена во время установки, замены или обслуживания оборудования.

В приложениях центров обработки данных ИИ соединения с быстрым отключением могут использоваться в местах, где ожидается повторный доступ к услугам.

Важными параметрами отбора являются:

• Вместимость потока
• Рейтинг давления
• Диапазон температур
• Охлаждающая совместимость
• Размер соединения
• Конфигурация уплотнения
• Доступное пространство

Что касается UQD, см. Жидкая охлаждающая розетка: как выбрать UQD-связи для серверов ИИ.

11. UQD vs. Другие соединения с быстрым отключением

UQD является одним из типов решений для быстрого отключения, которые можно рассматривать для жидкостного охлаждения.

При сравнении UQD с другим соединением инженеры должны сосредоточиться на фактических системных требованиях, а не на названии соединения.

Ключевые параметры включают:

• Требуемый поток охлаждающей жидкости
• Падение давления
• Рабочее давление
• температура
• Охлаждающая совместимость
• Размер соединения
• Частота обслуживания

Отдельное сравнение UQD и традиционных решений быстрого разъединения представлено в статье. UQD против традиционных быстрых отключений для охлаждения центров обработки данных AI.

12. Рассмотрим совместимость охлаждающих веществ

Фитинговый материал и уплотнительные компоненты являются частью пути смачиваемой жидкости и поэтому должны быть совместимы с охлаждающей жидкостью.

Совместимость должна быть рассмотрена для:

• Материал для тела
• материал для печати
• Внутренняя трубка
• Охлаждающая формулировка
• Рабочая температура

Совместимость должна оцениваться с использованием фактического состава охлаждающей жидкости и условий эксплуатации, когда это возможно.

Видишь? Как совместимость с охлаждением влияет на выбор шлангов жидкого охлаждения для центров обработки данных ИИ.

13. Рейтинг давления на приспособление

Фитинг должен быть способен работать при необходимом системном давлении.

Инженеры должны учитывать как нормальное рабочее давление, так и условия максимального давления.

Завершенная сборка шланга должна оцениваться как система, поскольку возможности давления в шланге и фитинге должны быть совместимы.

Видишь? Рейтинг давления в шланге с жидким охлаждением: сколько давления необходимо для хостинга центра обработки данных ИИ?.

14. Температурный рейтинг

Температура может влиять на материалы шланга, уплотнения и фитинговые компоненты.

Поэтому фитинг должен подходить для того же диапазона рабочих температур, что и сборка шланга.

Там, где система охлаждения испытывает цикличность температуры, инженеры также должны учитывать повторное расширение и сокращение во время работы.

Для более широкого обсуждения см. Как давление и температура влияют на надежность жидкостных шлангов охлаждения в центрах обработки данных ИИ.

15. Давление падает через фитинг

Фитинг может способствовать гидравлическому сопротивлению контура жидкого охлаждения.

Изменения внутреннего диаметра, направления потока и геометрии соединения могут повлиять на потерю давления.

Поэтому для систем с высокими требованиями к потоку охлаждающей жидкости падение давления фитингов и муфт следует рассматривать вместе с падением давления шланга.

Полный гидравлический путь может включать:

Для получения дополнительной информации о потере давления в шланге, см. Падение давления в жидкой охлаждающей шланге: как рассчитать и контролировать его в центрах обработки данных ИИ.

16. Размер соединения и скорость потока

Соединение не должно создавать ненужных ограничений в схеме охлаждения правильного размера.

Например, шланг может иметь соответствующий внутренний диаметр, в то время как соединение содержит значительно меньший проход потока.

Поэтому инженеры должны оценить эффективный путь потока через полное соединение.

Это особенно актуально в системах охлаждения серверов с высоким потоком.

17.Учитывайте пространство установки

Серверы ИИ и системы охлаждения на уровне стойки могут иметь ограниченное пространство вокруг жидкостных соединений.

Поэтому перед завершением сборки следует рассмотреть физические размеры фитинга.

Важными измерениями могут быть:

• Общая длина подгонки
• Диаметр соединения
• Необходимая очистка инструмента
• Пространство вращения
• Расчистка смежного компонента

Установка, отвечающая гидравлическим требованиям, все еще может быть трудной в установке при недостаточном физическом зазоре.

18 Подходящая ориентация

Ориентация крепления может оказывать непосредственное влияние на маршрутизацию шланга.

Например, прямая и 90-градусная фитинги могут создавать очень разные геометрии маршрутизации в серверной стойке.

Там, где пространство ограничено, выбор подходящей ориентации может помочь уменьшить ненужный изгиб и длину шланга.

19. Избегайте заставлять шланг в положение

Подгонка должна позволять шлангу достигать соединения без чрезмерной силы.

Если шланг необходимо вытащить, скрутить или резко согнуть, чтобы достичь фитинга, геометрию соединения следует пересмотреть.

Принуждение сборки к положению может создавать механические нагрузки, которые остаются при эксплуатации.

Видишь? Жидкостный охлаждающий шланг Bend Radius: почему гибкость важна для серверов ИИ.

20 Метод уплотнения

Различные типы соединений используют различные механизмы уплотнения.

В зависимости от конструкции фитинга уплотнение может основываться на уплотнении эластомера, прокладке, O-кольце, методе резьбового уплотнения или другом инженерном интерфейсе.

Уплотнительный материал должен быть совместим с охлаждающей жидкостью и рабочей температурой.

Во время сборки уплотнения также должны быть установлены в соответствии с применимыми требованиями производителя.

21. Выбор материала для фитингов

Фиттинговые материалы должны выбираться в соответствии с прикладной средой.

Потенциальные соображения включают:

• Охлаждающая совместимость
• Устойчивость к коррозии
• температура
• Давление
• Механическая сила
• вес
• Требования к установке

Фитинговый материал также следует оценивать вместе с шлангом и другими смачиваемыми компонентами.

22. Механическое удержание шлангов

Надежное соединение требует достаточного механического удержания между шлангом и фитингом.

Точный метод удержания зависит от конструкции шланга и фитинга.

Инженеры должны избегать предположения, что общий зажим, зажим или фитинг обеспечит требуемое удержание просто потому, что номинальные размеры кажутся совместимыми.

Готовое соединение должно соответствовать требованиям сборки производителя.

23. Фитинги в многослойных жидкостных охлаждающих шлангах

Многослойные жидкостные охлаждающие шланги могут содержать внутреннюю трубку, арматурный слой и наружное покрытие.

Подгонка должна взаимодействовать с соответствующей структурой шланга без ущерба для жидкостного барьера или усиления.

Это одна из причин, почему выбор подгонки должен основываться на фактической конструкции шланга, а не просто на номинальном размере шланга.

24. Выбор подгонки для EPDM

шланги EPDM используются в различных приложениях на водной и тепловой основе.

При выборе фитингов для шлангов жидкостного охлаждения EPDM инженеры должны проверить совместимость размеров, совместимость охлаждающей жидкости, диапазон температур и требуемый метод сборки.

Что касается конкретных соображений EPDM, см. EPDM Liquid Cooling Hose: приложения, преимущества и факторы выбора.

25. Подборка силиконовых шлангов

Силиконовые шланги ценятся во многих областях применения за их гибкость и температурные характеристики.

Тем не менее, конструкция подгонки по-прежнему должна соответствовать размерам шланга и условиям эксплуатации.

Особое внимание следует уделять механическим методам удержания и требованиям к установке.

Видишь? Силиконовая жидкая охлаждающая шланг: основные преимущества и ограничения.

26. Выбор подгонки для PTFE и PFA

шланги PTFE и PFA представляют собой растворы на основе фторполимеров, которые могут быть выбраны там, где важны химическая стойкость и конкретные требования к температуре или чистоте.

Фитинговая система должна быть совместима с конструктивными и размерными характеристиками выбранного фторполимерного шланга.

Для сравнения материалов см. PTFE vs. PFA Жидкий охлаждающий шланг: в чем разница?.

27. Фитинги для соединений CDU-to-Rack

Для соединений CDU-to-rack могут потребоваться фитинги, которые сочетают в себе достаточную пропускную способность с практическим доступом к услугам.

Геометрия соединения должна поддерживать предполагаемую маршрутизацию шланга, избегая ненужных изгибов и чрезмерной механической нагрузки.

Для более крупных схем охлаждения фитинг также должен оцениваться как часть общего расчета потери давления.

Видишь? CDU к Rack Connections: проектирование надежных сборок жидкостных охлаждающих шлангов для центров обработки данных ИИ.

28. Приборы для охлаждения серверов AI высокой плотности

Серверам GPU высокой плотности может потребоваться несколько текучих соединений в компактной области.

В этих приложениях выбор подгонки должен учитывать не только давление и поток, но и физический доступ и маршрутизацию шланга.

Компактная установка может уменьшить пространство установки, но ее внутренние характеристики потока и соединения по-прежнему должны удовлетворять гидравлическим требованиям.

Видишь? Как выбрать правильную жидкую охлаждающую шлангу для серверов ИИ высокой плотности.

29. Общие ошибки выбора подбора

Распространенная ошибка	Потенциальная проблема
Выбор только номинального размера	Фактические размеры шланга могут не совпадать
Игнорирование совместимости охлаждающей жидкости	Проблемы с материалом или уплотнением
Игнорирование соответствующего рейтинга давления	Подключение может не соответствовать системным требованиям
Использование излишне ограничительной связи	Дополнительные потери давления
Игнорирование разрешения установки	Трудная сборка или техническое обслуживание
Выравнивание шлангов	Дополнительное механическое напряжение
Использование несовместимого метода сборки	Снижение надежности соединения

30. Практичный процесс выбора

Практический инженерный рабочий процесс может быть организован следующим образом:

31 Как определить жидкостный охлаждающий шланг

Запрашивая у поставщика монтажную или полную сборку шланга, инженеры должны предоставить достаточно информации, чтобы избежать предположений.

Полезная спецификация может включать:

• Модель Hose
• Дыра внутри диаметра
• Дыра наружного диаметра
• охладитель
• Рабочее давление
• Рабочая температура
• Требуемый расход
• Стандарт подключения
• Ориентация приспособления
• Требуемая длина шланга
• UQD, если применимо
• Требования к испытаниям

Эта информация позволяет оценить шланг и фитинг как полную сборку.

32. Жидкие охлаждающие шланги и фитинговые растворы CJAN

CJAN предоставляет гибкие решения для жидкостных охлаждающих шлангов для применения в тепловом управлении, где необходимо учитывать требования к материалу шланга, конструкции и соединению.

The Жидкое охлаждение JAN Ассортимент применения охватывает решения для систем охлаждения, используемых в требовательных тепловых средах управления.

Соответствующие изделия из шланга включают LCH, LCH-SD и LCH-SDS.

Для полной сборки шланга выбор фитинга должен основываться на фактической охлаждающей жидкости, потоке, давлении, температуре, конструкции шланга, интерфейсе подключения и среде установки.

Заключение

Выбор жидкостного холодильного шланга — это не просто вопрос соответствия двух номинальных размеров соединения.

Оборудование должно работать с конструкцией шланга и полной системой охлаждения. Необходимо учитывать совместимость с охлаждением, давление, температуру, поток, уплотнение, механическое удержание, пространство для установки и требования к обслуживанию.

Для центров обработки данных ИИ и серверов GPU высокой плотности наиболее надежным подходом является обработка шланга и фитинга в качестве одной инженерной сборки.

Когда эти факторы оцениваются вместе, полученное соединение может быть легче установить, поддерживать и интегрировать в общую систему жидкостного охлаждения.

Для получения дополнительной информации о жидких охлаждающих шлангах, посетите Жидкое охлаждение JAN Страница заявки.