GLOBALМаршрутизация шлангов для жидкого охлаждения: как избежать изгибов и чрезмерного изгиба
Выбор жидкого охлаждающего шланга не заканчивается, когда выбран материал шланга, диаметр и рейтинг давления.
Способ установки шланга может иметь такое же практическое значение.
В центре обработки данных ИИ охлаждающие шланги могут соединять ХДС, коллекторы, холодные пластины и другие компоненты внутри относительно компактной стойки. Пространство ограничено, оборудование может перемещаться во время технического обслуживания, и шлангу может потребоваться разместить плотные пути установки, не будучи вынужденным в неподходящую форму.
Шланг, который технически подходит на бумаге, все еще может работать плохо, если он направляется с чрезмерным изгибом, скручиванием, сжатием или механической нагрузкой.
Хорошая маршрутизация имеет две цели:
- Поддерживайте требуемый путь потока охлаждающей жидкости.
- Держите шланг в пределах его механической установки.
1.Почему маршрутизация шланга имеет значение в центрах обработки данных ИИ
Жидкие системы охлаждения работают как подключенные гидравлические схемы.
Шланг является только одной частью этой схемы, но его маршрутизация влияет на несколько системных факторов.
Плохая маршрутизация может способствовать:
- Чрезмерное изгибание
- Кинкинг
- извиваться
- Механическое напряжение в фитингах
- Поверхностная истиранность
- Ограниченная площадь потока
- Более высокая потеря давления
- Более сложное техническое обслуживание
Эти проблемы особенно актуальны в высокоплотных серверных средах ИИ, где многие соединения охлаждающей жидкости могут быть установлены в небольшом физическом пространстве.
2.Начните с полной схемы охлаждения
Маршрутизация шланга должна рассматриваться как часть полного контура охлаждения, а не как изолированный путь трубки.
Типичный цикл жидкостного охлаждения может включать:
- Единица распределения охлаждающих веществ (CDU)
- многообразный
- Линия снабжения
- Серверные соединения
- Холодные пластины
- Обратная линия
Путь шланга должен планироваться вокруг положения и требований к движению этих компонентов.
Например, принуждение шланга компенсировать плохое выравнивание между коллектором и холодной пластиной может создать ненужное механическое напряжение.
3. Избегайте резких изгибов
Один из самых простых принципов маршрутизации — избегать резких изменений в направлении.
Гибкий шланг может изгибаться, но гибкость не означает, что шланг должен быть сложен в минимально возможное пространство.
Резкий изгиб может уменьшить эффективную площадь потока и увеличить местное механическое напряжение.
Вместо создания узкого угла используйте гладкую кривую, которая остается в пределах заданного производителем шланга минимального радиуса изгиба.
4.Уважение минимального радиуса изгиба
Каждый гибкий шланг имеет минимальный радиус изгиба, связанный с его конструкцией.
Минимальный радиус изгиба следует рассматривать как требование к установке, а не как предложение.
Когда шланг согнут ниже заданного предела, конструкция шланга может испытывать дополнительное механическое напряжение.
Эффект зависит от материала шланга, армирования, строительства и условий эксплуатации.
Для более подробного обсуждения см.:
Жидкостный охлаждающий шланг Bend Radius: почему гибкость важна для серверов ИИ .
5 Не путайте гибкость с неограниченной способностью изгибать
Гибкие шланги часто выбираются, потому что их легче установить, чем жесткую трубку.
Гибкость имеет практические ограничения.
Шланг может быть достаточно гибким для обхода серверного компонента, при этом все еще требуя относительно большого радиуса изгиба.
Это различие важно при разработке компактных сборок охлаждения сервера ИИ.
6.Избегать порки
Изгиб возникает, когда шланг изгибается таким образом, что вызывает локализованный коллапс или серьезную деформацию его нормального поперечного сечения.
Кинкинг нежелателен по двум причинам.
Во-первых, он может изменить внутренний поток.
Во-вторых, он может создавать концентрированную механическую деформацию в структуре шланга.
Потенциально проблемные места включают:
- Непосредственно за фитингами
- Проникновение стойки
- Многообразные соединения
- Рядом с холодными пластинами
- На острых углах шкафа
7. Избегайте перекручивания шланга
Сгибание и скручивание — это не одно и то же.
Шланг может следовать по изогнутой траектории, оставаясь при этом правильно ориентированным, а также может скручиваться вокруг своей продольной оси при маршрутизации между двумя точками соединения.
Ненужный кручение может поставить дополнительную нагрузку на шланг и его соединения.
Во время установки шланг должен быть расположен естественным образом между двумя точками соединения, а не повернут на место просто для достижения определенной визуальной ориентации.
8. Держите шланг естественно выровненным с соединением
Обычно шланг не должен использоваться для приведения в положение двух смещенных компонентов.
Рассмотрим простой пример:
Фактическая приемлемая конфигурация зависит от конструкции шланга и фитинга, но следует избегать ненужной боковой нагрузки.
Соединение должно быть расположено так, чтобы шланг мог подойти к нему без чрезмерного изгиба или скручивания.
9.Немедленно избегайте изгиба при подборе
Особого внимания заслуживает переход между гибким шлангом и жестким фитингом.
Если шланг начинает изгибаться сразу после установки, механическое напряжение может концентрироваться вблизи соединения.
Если конструкция сборки позволяет это, более плавный переход в изгиб шланга предпочтительнее.
Это особенно важно в компактных узлах охлаждения сервера, где расстояние между соединениями может быть ограничено.
10. достаточно места для установки
Маршрутизация шланга должна быть разработана вокруг фактического доступного пространства.
Распространенная ошибка заключается в том, чтобы сначала выбрать шланг, а затем обнаружить, что требуемый радиус изгиба не может быть достигнут в шкафу.
Перед завершением сборки проверьте:
- Доступное пространство маршрутизации
- Места соединения
- Минимальный радиус изгиба
- Ближайшие компоненты
- Доступ к обслуживанию
- Движение оборудования
11. Не идите против острых выступов
Конструкции шкафа и скобки могут содержать края, которые могут постепенно повредить поверхность шланга.
Повторный контакт может вызвать истирание, даже если нет непосредственной видимой проблемы.
В тех случаях, когда контакт не может быть предотвращен, соответствующие защитные меры должны рассматриваться в соответствии с конструкцией установки.
Предпочтительным подходом, однако, является маршрутизация шланга, чтобы не возникало ненужного контакта.
12. Предотвращение контакта между шлангом и шлангом, где это практично
Несколько шлангов могут проходить через одну и ту же стойку или область коллектора.
Если шланги многократно втираются друг в друга из-за движения или вибрации, их внешние поверхности могут испытывать износ.
Поэтому маршрутизация должна учитывать не только контакт с жесткими компонентами, но и взаимодействие между соседними шлангами.
13 Избегать чрезмерного сжатия
шланг не должен сжиматься между оборудованием, скобками или конструкциями шкафа.
Сжатие может изменить геометрию шланга и может уменьшить доступную внутреннюю площадь потока.
Он также может создавать постоянную механическую нагрузку, которая остается даже при нормальной работе системы охлаждения.
14. Держите ненужную длину шланга под контролем
Более длительный период не является автоматически лучшим.
Чрезмерная длина шланга может создавать:
- Дополнительные потери давления
- Ненужные петли
- Больше потенциальных контактных точек
- Более сложное техническое обслуживание
- Дополнительные требования к пространству установки
При этом шланг не должен быть сделан настолько коротким, чтобы его растягивали или резко изгибали при монтаже.
Практическая цель - соответствующая протяженность с достаточным учетом установки и обслуживания.
15. Используйте кратчайшие практические маршруты
Полезным инженерным принципом является:
Используйте самую короткую практическую маршрутизацию шланга, которая по-прежнему обеспечивает безопасную установку, правильный изгиб и доступ к обслуживанию.
Этот подход уравновешивает гидравлические и механические соображения.
По соображениям снижения давления см.:
16 См. движение носовой части
Не каждый охлаждающий шланг полностью статичен.
Обслуживание сервера, замена компонентов и движение стойки могут изменить положение подключенных компонентов.
Если ожидается перемещение, маршрутизация должна обеспечивать достаточную гибкость без помещения шланга под избыточное напряжение или сжатие.
Шланг, который отлично работает в исходном положении, может испытывать совершенно другое механическое состояние после перемещения оборудования.
17. Оставьте адекватный доступ к услугам
Маршрутизация также должна учитывать, что происходит во время технического обслуживания.
Техническим специалистам может потребоваться:
- Отключите соединение UQD
- Удалите холодную тарелку
- Доступ к многообразию
- Заменить серверный компонент
- Осмотрите приспособление
Маршрутизация, которая эффективна во время первоначальной установки, может стать неудобной, если нет места для доступа к соединению позже.
Поэтому удобство обслуживания должно быть включено в первоначальный дизайн маршрутизации.
18. UQD соединения требуют особого внимания
Подключения UQD полезны в системах жидкостного охлаждения, поскольку они могут упростить обслуживание оборудования и управление соединением.
Однако маршрутизация шланга не должна размещать ненужные боковые нагрузки на соединение UQD.
Соединение должно быть расположено так, чтобы шланг естественным образом приближался к соединению.
Для получения дополнительной информации см.:
Жидкая охлаждающая розетка: как выбрать UQD-связи для серверов ИИ .
19. Маршрутизация может повлиять на падение давления
Маршрутизация шланга сама по себе не определяет потери давления, но решения маршрутизации могут косвенно влиять на гидравлические характеристики системы.
Например, излишне длинный шланг увеличивает длину пути потока.
Изгиб или тяжелая деформация также могут уменьшить эффективную площадь потока.
Поэтому гидравлические расчеты и физическая маршрутизация должны рассматриваться вместе.
Для размеров шлангов см.:
Как выбрать правильный размер шланга для охлаждения жидкости для центров обработки данных ИИ .
20.Диаметр шланга и маршрутизация работают вместе
Большой шланг может обеспечить большую пропускную способность, но он также может потребовать большего физического пространства и большего радиуса изгиба.
Меньший шланг может быть легче вписаться в компактную область, но он может производить более высокую скорость потока и потерю давления для того же требования потока.
Поэтому конструкция маршрутизации не может быть полностью отделена от выбора диаметра шланга.
21.Не проектируйте вокруг хозяина в одиночку
Если маршрутизация шланга затруднена, решение не всегда заключается в выборе более гибкого шланга.
Иногда лучшим решением является пересмотр:
- Расположение компонентов
- Ориентация приспособления
- Многообразное местоположение
- Высота соединения
- Длина шланга
Этот системный подход может уменьшить ненужное механическое напряжение еще до установки шланга.
22.Поддержка длинных или тяжелых ходов
Длинные шланги могут потребовать соответствующей поддержки в зависимости от среды строительства и установки шланга.
Поддержка не должна вводить острые точки сжатия или создавать изгиб меньше заданного минимального радиуса изгиба шланга.
Опорная конструкция должна также обеспечивать ожидаемое тепловое и механическое перемещение сборки.
23. Избегайте подвешивания грузов на соединениях
Нельзя допускать, чтобы шланг помещал ненужный вес или механическую нагрузку непосредственно на фитинг, коллектор или холодную пластину.
Если длительный прогон шланга имеет значительный вес, установка должна быть сконструирована таким образом, чтобы соединение не несло предотвратимую механическую нагрузку.
24. Проверить маршрут после технического обслуживания
Система охлаждения может быть установлена правильно и все еще развивать проблемы маршрутизации после технического обслуживания.
Например, серверный компонент может быть удален и переустановлен немного иначе.
Многообразие может быть перемещено.
За другим компонентом может быть выдвинут шланг для создания временного рабочего пространства.
Эти изменения могут изменить первоначальный радиус изгиба и состояние маршрутизации.
После технического обслуживания проверьте маршрутизацию шланга, прежде чем вернуть систему к нормальной работе.
25. Проверить маршрутизацию после переезда сервера AI
Движение оборудования может изменить геометрию контура охлаждения.
После перемещения стойки проверьте:
- Длина шланга и напряжение
- радиус изгиба
- Ориентация на соединение
- Контактные точки
- Обсуждение UQD
- Потенциальная абразия
Конфигурация маршрутизации, которая была приемлемой до перемещения, может больше не подходить после этого.
26.Постоянная деформация
Если шланг остается резко согнутым в течение длительного периода, он может развить постоянную деформацию в зависимости от конструкции шланга и рабочей среды.
Во время осмотра ищите:
- Плоские секции
- Локализованные изгибы
- извиваться
- буллинг
- Необычные изменения формы
Любая значительная деформация должна оцениваться по спецификации шланга и условиям эксплуатации.
27. Маршрутизация и выбор материала для шланга
Материал шланга и конструкция могут повлиять на гибкость маршрутизации.
Различные материалы и армирующие конструкции могут иметь разные механические характеристики.
Например, гибкость, необходимая для компактного соединения стойки, может влиять на то, рассматривает ли инженер конструкцию резинового шланга, силиконового шланга или фторполимерного шланга.
Выбор материала по-прежнему должен начинаться с совместимости охлаждающей жидкости и эксплуатационных требований, а не только с гибкости.
Смотри:
28. Маршрутизация должна соответствовать конструкции шланга
Укрепленный шланг может обеспечить преимущества в способности давления и механической прочности, но его поведение изгиба зависит от конкретной конструкции.
Кроме того, очень гибкий шланг все еще должен оставаться в пределах установленных пределов установки.
Поэтому инженеры должны использовать фактические технические данные производителя при определении требований к маршрутизации.
29. Практический контрольный список маршрутизации шлангов
| пункт маршрутизации | Что проверить |
|---|---|
| Минимальный радиус изгиба | Подтвердите, что установленный изгиб остается в спецификации шланга |
| Кинкс | Проверьте локализованное уплощение или коллапс |
| извиваться | Убедитесь, что шланг не вращается без необходимости вокруг своей оси. |
| Выравнивание соединения | Избегайте принуждения шланга к компенсации смещенных компонентов |
| Острые края | Предотвращение ненужного истирания или резки |
| Длина шланга | Избегайте чрезмерной слабости и чрезмерного напряжения |
| UQD соединение | Проверьте вовлеченность и избегайте боковой загрузки |
| Доступ к услугам | Оставьте достаточно места для осмотра и технического обслуживания |
| Смежные компоненты | Предотвращение компрессии и нежелательного контакта |
| Движение | Рассмотрим движение стойки и изменения, связанные с обслуживанием |
30.Простая последовательность проектирования маршрутизации
Практический процесс маршрутизации может следовать этой последовательности:
Эта последовательность помогает предотвратить обнаружение проблем с маршрутизацией только после установки шланга.
31. Маршрут Хосе перед завершением Ассамблеи
Для пользовательских сборок шлангов следует рассмотреть маршрутизацию до завершения окончательной длины шланга и ориентации подгонки.
Сборка шланга, которая выглядит правильно на рабочей панели, может вести себя по-другому после установки в стойке сервера ИИ.
По возможности, фактическая геометрия установки должна учитываться при проектировании сборки.
32. Маршрутизация является частью выбора шланга
Маршрутизация шланга должна быть включена в первоначальный процесс выбора шланга.
Ключевые отношения можно резюмировать следующим образом:
Это предотвращает распространенную ошибку выбора шланга, основанного только на давлении и температуре, и пытается решить проблему маршрутизации после этого.
33. Как CJAN подходит к применению шлангов для жидкостного охлаждения
CJAN предоставляет решения для жидкостных шлангов охлаждения для приложений, где поток охлаждающей жидкости, гибкость, надежность соединения и требования к установке должны работать вместе.
Соответствующие продукты жидкостного охлаждающего шланга CJAN включают:
Соответствующий продукт должен быть выбран в соответствии с фактическим охлаждающим веществом, давлением, температурой, требованиями к потоку, пространством маршрутизации и конфигурацией соединения.
Смотрите полный обзор приложения:
Решения CJAN Liquid Cooling Hose .
34 Самый важный принцип маршрутизации
Хорошая маршрутизация шланга заключается не только в том, чтобы сделать установку аккуратной.
Речь идет о контроле механического напряжения при сохранении необходимых гидравлических и эксплуатационных условий.
Хорошо проложенный шланг должен:
- Поддерживайте требуемый радиус поворота
- Избегать ковыряния
- Избегайте ненужных скручиваний
- Поддерживать выравнивание соединения
- Избегайте чрезмерной ссадины
- Обеспечить адекватный доступ к услугам
- Поддержка требуемого потока охлаждающей жидкости
35. Заключение
Маршрутизация шланга жидкого охлаждения является инженерным соображением, а не просто деталью установки.
В центрах обработки данных ИИ шланги часто работают в компактных пространствах, где изгибы, соединения и близлежащие компоненты тесно упакованы вместе. Плохая маршрутизация может создать ненужное механическое напряжение, ограничить путь потока, увеличить потерю давления или затруднить обслуживание.
Основные принципы просты:
- Уважайте минимальный радиус изгиба производителя.
- Избегайте изгибов и острых изгибов.
- Не крутите шланг без необходимости.
- Держите шланг естественно выровненным с его соединениями.
- Избегайте острых краев, сжатия и истирания.
- Используйте практическую длину шланга.
- Рассмотрим ориентацию UQD и доступ к техническому обслуживанию.
- Перепроверить маршрутизацию после технического обслуживания или перемещения оборудования.
Наиболее надежным подходом является разработка маршрута шланга вместе с системой охлаждения, а не обработка маршрутизации в качестве конечного этапа установки.
Узнайте больше о Решения для жидкостного охлаждения CJAN .
