液冷系统管路里会有气
有几个来源:
● 初次注液时,管路里的残余空气没有完全排出
● 冷却液里溶解的气体,在系统运行后因温度/压力变化析出
● 支路拆修、更换快接头、补液操作不规范,空气二次侵入回路
气体一旦积在管路的高点,就形成气塞。气塞会阻碍冷却液流动,导致局部流量不足,换热效果变差,服务器温度升高。严重的时候,泵体内大量进气,出现气蚀、空转,永久损伤循环泵叶轮与密封。
液冷管路严禁纯水平敷设,必须设置连续坡度,让气体能朝着一个方向走,走到排气阀位置排出去。
一般规范:水平管段坡度不小于5‰(每米高差不小于5mm),且朝着排气方向上升。
这个要求在实际施工里很容易被忽略。原因是施工队做管路支架时,往往按照水平来打,没有刻意做坡度。等管路预制、法兰拼装完成后,支架已固定,再想调坡度就很难了。
正确做法:在施工前的管路设计图里就把坡度标注出来,和施工队交底,支架安装时就按坡度来打。验收时用水平仪逐段检查,不合格不得封管。
排气阀放在哪里
排气阀要放在气体容易积聚的地方:
● 管路的最高点(气体自然上升,最终汇聚到这里)
● 管路上升段之后的水平转折处
● 机柜末端的回液管路顶部
常见错误:排气阀放在方便施工的地方,而不是气体容易积聚的地方。结果是排气阀开了半天,气没排出来,因为气根本不在这里。
排气阀分手动和自动两种。手动排气阀在初次注液和维护时使用;自动排气阀长期安装在系统最高点,持续排出溶解析出的微量气体。两者一般配合使用。
初次注液的排气程序
即使管路坡度做对了、排气阀位置也对,初次注液时如果程序不对,还是会留气。
标准程序:
● 从最低点注液,低速注入(不要开大泵快速注,会卷入大量气泡)
● 注液的同时,逐段打开高点的手动排气阀,让气体从排气阀排出
● 注液完成后,以低转速运行循环泵15-30分钟,让气泡随液流运动到排气阀位置
● 再次开排气阀,确认排出的是纯液体,没有气泡
这个步骤重复1-2次,系统里的气体基本可以排干净。
如果系统已经运行,但流量不稳,怀疑有气塞:
● 调取 DCIM 历史曲线,定位流量持续偏低、周期性波动的故障支路
● 用听音棒或手触感受管路:气塞部位管壁震动会和正常满液管路不同逐段打开排气阀:从最高点开始,按顺序检查,直到找到有气的位置
找到气塞位置之后,用低速泵运行+手动排气的方法通常可以解决。若短时间内反复积气,代表管路坡度存在反向、局部低洼死角,需改造管路支架调整高差。
管路坡度与排气设计属于一次性施工工序,前期规范施工仅增加少量工期,可保障系统多年无气塞故障;若施工时图省事、偷省坡度与排气点位,投运后反复排查、改造管路、加装排气阀,整体返工成本、停机时长是施工阶段整改的十倍以上,是液冷项目性价比极高的前置管控项。
冷系统(涵盖空调水系统、液冷系统及制冷剂系统)的管路坡度和排气设计,核心目的是保证介质(水、制冷剂)流动顺畅、防止气堵(气锁)和积液、确保系统高效稳定运行。不同系统的设计侧重点有所不同,具体设计规范如下:一、 空调水系统(冷冻水/冷却水/冷凝水)的坡度与排气设计1. 坡度设计
· 水平干管坡度:冷冻水/冷却水供回水管敷设坡度不小于0.003,坡向应利于排水(通常坡向末端或排水点),且不允许有积水部位。
· 冷凝水管坡度:冷凝水盘泄水支管沿水流方向坡度不小于0.01;冷凝水水平干管坡度不宜小于0.003(通常取0.003~0.005),坡向就近地漏或排水点。
· 排水管坡度:水系统最低点处应配置泄水管(如DN25)及截止阀,确保系统泄水顺畅。2. 排气设计
· 排气阀安装位置:系统最高点、管路向上凸起(“气囊”处)及供水管末端必须设置排气阀(如DN20全铜自动排气阀)。
· 阀门配置:排气阀前应安装截止阀,便于排气阀的检修与更换。二、 液冷系统(二次侧)的坡度与排气设计1. 坡度设计
· 冷凝排液总管:为保证半液流动的“明渠流动”特性,管路应朝储液罐方向设置至少每米21mm的下行坡度,且冷凝排液总管严禁设置存液弯。
· 下走管集水盘:设置不小于0.003的定向排水坡度,并全程敷设漏水告警绳。2. 排气设计
· 排气阀安装位置:工质分配单元(manifold)及柜内配流管路组件的顶部必须装设自动排气阀,确保系统带压运行状态下顺畅排气(额定承压不宜低于0.6MPa)。三、 制冷剂系统(冷库/空调制冷)的坡度与排气设计1. 坡度设计(核心为“回油”与“防液击”)
· 吸气管(蒸发器至压缩机):坡度不小于0.01(氟系统)或不小于0.003(氨系统),坡向压缩机,确保润滑油随制冷剂蒸气顺利回油,并防止停机时液态制冷剂倒流回压缩机造成液击。
· 排气管(压缩机至冷凝器):坡度不小于0.01(氟系统)或不小于0.03(氨系统),坡向油分离器或冷凝器,确保润滑油和冷凝液顺利回流,防止倒流回压缩机。
· 液管(冷凝器至贮液器):坡度不小于0.01,坡向贮液器,确保液态制冷剂靠重力顺畅回流,防止局部积液。2. 排气与排液设计
· 高点排气:系统最高点、排气阀前需设置排气阀,排除系统内的不凝性气体(如空气),防止气阻影响换热。
· 低点排液/排污:系统最低点需设置排污阀,便于系统调试和维修时排液、排污。注:实际工程设计中,需结合具体系统类型、设备相对位置(如压缩机与蒸发器的高差)及厂家技术文件进行校核,确保坡度与排气设计满足系统压降和回油要求。
管路坡度与排气系统的气锁防御
在闭式液冷二次侧系统运行过程中,管道中残存的空气极易在局部高点聚集并形成"气锁",导致循环阻力激增,甚至引发高瓦特算力设备局部换热失效而烧毁 。因此,管网系统各并联环路的相对最高点必须设置定压、膨胀及高效脱气装置 。工质分配单元(Manifold)及柜内配流管路组件的顶部,均应装设自动排气阀,且该阀门的额定承压能力不宜低于0.6MPa,以确保系统在带压运行状态下仍能顺畅自动排气 。
管道的坡度设计是预防气锁和保障工质顺利排空的基础。在冷凝排液总管路中,为保证半液流动的"明渠流动"特性,管路应朝储液罐方向设置至少每米21mm的下行坡度 。值得注意的是,冷凝排液总管本身严禁设置任何存液弯,而垂直段立管则应按照"满液流动"的工艺规则设计,并设置相应的存液弯,以保证制冷剂流体流动的连续性 。
此外,为了彻底隔绝泄漏隐患,液冷机房内不应在机架上方采用上走管设计,防止管网泄漏或带压喷溅破坏IT设备;一次侧及二次侧主管路宜优先采用架空地板下走管形式 。在下走管的集水盘设计中,建议设置不小于i=0.003的定向排水坡度,并在集水盘内全程敷设米级定位式漏水告警绳,一旦发生渗漏,信号需即时接入动环系统并精确定位 。


