Pob Valves ncaj nraim - mus rau -Chip Liquid Cooling: Flow Control Requirements

Thaum ib tus kws ua haujlwm hauv chaw ua haujlwm qhia txog cov khoom siv cua txias rau 100 kW GPU khib, kev sib tham feem ntau pib nrog cov ntawv txias, CDUs, thiab manifold layouts. Valves yog ib qho kev xav tom qab kom txog thaum ib yam dab tsi mus tsis ncaj ncees lawm. Ib qho kev sib cais tsis raug cai tuaj yeem yuam kom kaw tag nrho cov khib nyiab thaum lub qhov rais tu. Lub valve uas tsis tuaj yeem teb sai txaus rau qhov tshwm sim xau tuaj yeem ua rau $ 300,000 tus nqi ntawm cov accelerators. Thiab kev khiav tawm - tswj cov khoom loj rau lub tsev HVAC system yuav tsim qhov tsis txaus siab uas cuam tshuam cov nti ua haujlwm tsis pub dhau hnub ntawm kev ua haujlwm.

Direct-rau-chip (D2C) kua txias - qhov twg coolant yog circulated ncaj qha los ntawm txias daim hlau mounted rau CPUs, GPUs, thiab nco modules - tau tsiv los ntawm ib tug niche xyaum mus rau lub mainstream xav tau. Ib qho accelerator chips tam sim no dissipate mus txog 1,200 W ntawm tshav kub, thiab khib- theem densities ib txwm ncav cuag 60 kW txog 200 kW. Cua txias tsis tuaj yeem ua raws li cov lej no. Tab sis hloov cov kiv cua nrog cov kua dej txhais tau hais tias qhia cov qeb tshiab ntawm cov khoom siv tshuab ua kom zoo rau hauv ib puag ncig uas yav tas los qhuav. Kev xaiv valve txoj cai tsis yog xaiv tau. Ua yuam kev yog kim.

Tsab ntawv xov xwm no piav qhia txog dab tsi D2C lub tshuab cua txias tiag tiag xav tau los ntawm lub pob li qub, tawg los ntawm lub luag haujlwm ua haujlwm, thiab txhais cov kev xav tau rau hauv cov qauv tshwj xeeb rau cov kws tsim khoom thiab pab pawg muag khoom.

 

Data center kua txias CDU system

 

Yuav ua li cas D2C Cooling Loops Structured

Ua ntej hais txog qhov xav tau valve, nws yuav pab kom nkag siab qhov twg li qub nyob hauv D2C system.

Lub tshuab xa hluav taws xob txias (CDU) ua raws li cov khoom siv hluav taws xob thiab cov twj tso kua mis ntawm lub plawv ntawm lub voj. Nws rub cov dej sov rov qab los ntawm cov neeg rau zaub mov racks, sib pauv cua sov nrog cov chaw txias txias - dej, thiab xa cov dej txias rov qab los ntawm cov khoom ntim khoom rau txhua lub khib nyiab. Nyob rau hauv txhua lub khib, ib tug thib ob manifold ntoo ceg ntws mus rau ib tug neeg txias daim hlau. Ntawm txhua ceg taw tes thiab kev sib txuas, li qub ua ib qho ntawm plaub yam haujlwm sib txawv: kev sib cais, kev hloov pauv, kev hloov pauv, lossis kev kaw thaum muaj xwm txheej ceev.

Txhua yam ntawm cov haujlwm no nqa nws tus kheej cov kev cai, thiab tsis yog txhua lub pob valve tsim txaus siab rau tag nrho plaub.

 

Plaub Lub Luag Haujlwm Ua Haujlwm thiab Txhua Yam Xav Tau

1. Kev rho tawm rau kev tu thiab rov ua dua

Daim ntawv thov pob valve feem ntau hauv D2C systems yog khib- theem kev rho tawm. Thaum lub phaj neeg rau zaub mov xav tau kev hloov pauv lossis lub phaj txias tsim cov xau, cov kws tshaj lij yuav tsum tau depressurize thiab ntws cov ceg ntawd yam tsis tas yuav kaw qhov seem ntawm lub voj.

Ib lub qhov dej zoo- engineering cais tawm qhov chaw tso cov li qub ntawm ob qho tib si cov khoom siv thiab xa rov qab cov kab ntawm cov khib nyiab - mus rau - kev sib txuas ua ke. Qhov no tsis yog redundancy rau nws tus kheej sake. Patents los ntawm cov neeg ua haujlwm loj tshaj plaws piav qhia txog ob- cov phiaj xwm kev sib cais ntawm lub valve qhov twg lub pob valve sab sauv thiab sab qis ua haujlwm ntawm nws tus kheej, txhua tus nrog nws tus kheej lub tais. Yog tias lub valve sab sauv tsis ua haujlwm, qhov qis dua kaw. Lub tshuab xau sab hauv lub tais sib txuas lus nrog lub tuam tsev tswj kev ua haujlwm (BMS) kom ua rau qhov kev kaw thib ob tau txais, tsis muaj kev cuam tshuam tib neeg.

Rau lub luag hauj lwm no, qhov tseem ceeb specification yog tag nrho - tho qhov tsim, lub ntsiab lus ntawm lub sab hauv txoj kab uas hla ntawm lub valve bore phim cov yeeb nkab txoj kab uas hla. Ib qho kev txo qis -bore valve qhia txog qhov tsis tsim nyog poob siab thoob plaws txhua qhov kev sib cais, thiab nyob rau hauv ib lub khib nrog 20 lossis ntau dua daim hlau txias uas khiav hauv qhov sib npaug, cov tee ntawd sib xyaw kom sai.

Cov kev cai tshwj xeeb rau kev cais tawm: tag nrho -ntev bore geometry, Chav Kawm VI to rating (qhov kev lag luam tus qauv nruj tshaj plaws rau kev ua haujlwm zoo- rooj li qub), 316 stainless hlau lub cev rau corrosion kuj nyob rau hauv cov av nruab nrab txhua yam chav, thiab actuation uas integrates nrog BMS tswj cov cim.

2. Bypass thiab Loop Switching

A 3 txoj kev flanged pob valveua haujlwm ib qho ntawm cov kev xav tau tshaj plaws hauv D2C systems: routing coolant ntawm ntau txoj hauv kev nyob ntawm kev ua haujlwm.

Hauv kev teeb tsa pub dawb - cua txias, qhov twg qhov ntsuas kub tsis txaus txaus uas cov tshuab chilling tsis tsim nyog, qhov kev teeb tsa no hloov pauv cov dej ntws los ntawm lub voj voog hla, hla lub chiller tag nrho thiab txuag lub zog tseem ceeb. Hauv cov txheej txheem ua kom txias tsis txaus, qhov chaw nres nkoj thib ob hloov pauv ntawm qhov chaw pib thiab qhov chaw txias txias yog tias CDU mus ncig offline.

Lub precision xav tau ntawm no yog siab dua qhov yooj yim rau / tawm cais. Lub valve yuav tsum tswj kom muaj qhov sib faib sib npaug ntawm nws cov chaw nres nkoj hla ntau txhiab lub voj voog ua haujlwm. Txoj hauj lwm drift ntawm txawm ob peb degrees tuaj yeem hloov pauv cov dej txias kom txaus los cuam tshuam rau chip hlws ris kub. Qhov no ua rau hluav taws xob actuation nrog txoj hauj lwm tawm tswv yim xaiv qhov kev xaiv tshaj li kev siv phau ntawv. Lub pneumatic actuator caij tsheb kauj vab ntawm ib nrab- lub sijhawm thib ob yog nrawm txaus rau cov lus teb thaum muaj xwm txheej ceev tab sis khaws cov khoom siv hluav taws xob sai dua hauv cov ntawv thov uas yuav tsum tau hloov kho tas li.

Rau bypass thiab voj- hloov lub luag haujlwm, qhia lub valve nrog tus yam ntxwv T-chaw nres nkoj lossis L- chaw nres nkoj geometry, hluav taws xob actuator nrog 4-20 mA lossis 0-10 V DC tswj cov tswv yim, thiab txoj haujlwm tawm tswv yim xa rov qab mus rau CDU tswj tswj.

 

Leadtek 3 Txoj Kev Flanged Pob Valve

 

3. Rack-Level Flow Modulation

Tsis yog tag nrho cov racks nyob rau hauv ib lub chaw zov me nyuam khiav ntawm tib lub thermal load ib txhij. Ib lub khib nyiab ntawm cov servers tsis muaj cua sov tsawg dua li tib lub khib nyob rau hauv tag nrho AI kev cob qhia ua haujlwm. Yog tias cov dej txias tau kho ntawm qhov siab tshaj plaws tsis hais txog kev siv neeg rau zaub mov, cov twj siv hluav taws xob sib npaug rau qhov phem tshaj plaws - xwm txheej nyob ib ncig ntawm lub moos.

Dynamic flow control hais txog qhov no. Kev tshawb fawb los ntawm University of Texas ntawm Arlington tau qhia txog cov khoom siv tswj dej ntws siv V- txiav pob valve txuas nrog lub tshuab hluav taws xob micro servo, hloov pauv ntws ntawm cov neeg rau zaub mov rack qib raws li kev siv sijhawm tiag tiag. Nyob rau hauv cov xwm txheej tsis ua haujlwm thoob plaws lub khib nyiab tag nrho, lub kaw lus tau ua tiav txog li 87% txo cov twj siv zog. Nyob rau hauv tag nrho load, lub valve qhib tag nrho los muab siab tshaj plaws txaus.

Lub V-txiav (los yog V-notch) pob valve yog tsim tshwj xeeb rau kev hloov cov dej num. Tsis zoo li tus qauv puv - pob pob uas tau txais txiaj ntsig zoo yog qhib lossis kaw tag nrho, V-notch tsim qhov sib npaug-feem pua ​​tus yam ntxwv ntws: ib qho kev nce ntxiv ntawm qhov kev sib hloov ntawm lub valve ua rau qhov feem pua ​​​​ntawm kev hloov pauv hauv cov dej ntws tsis yog qhov hloov pauv kiag li. Qhov no ua rau lub valve tau sib xws nrog PID (proportional-integral-derivative) tswj loops, qhov twg tus maub los tsis tu ncua hloov ntws los tuav lub hom phiaj muab qhov kub thiab txias.

4. Cov lus teb Leak thiab kaw thaum muaj xwm ceev

Coolant ntawm cov khoom siv hluav taws xob yog qhov kev txhawj xeeb tseem ceeb hauv kev cuam tshuam sai sai ntawm cov kua txias hauv cov ntaub ntawv. Niaj hnub nimno D2C systems hais txog qhov no nrog kev tiv thaiv kev tswj hwm tus kheej: solenoid- ua kom lub pob valve ua ke nrog cov khoom siv hluav taws xob uas cuam tshuam cov dej tsis pub dhau milliseconds ntawm kev tshawb pom cov dej ntawm qhov chaw sib txuas.

Rau lub luag haujlwm kaw thaum muaj xwm txheej ceev, kev ua kom nrawm thiab tsis ua haujlwm -kev nyab xeeb tus cwj pwm tseem ceeb ntau dua li kev hloov pauv qhov tseeb. Pneumatic actuators yog qhov nyiam vim tias lawv mus ncig hauv qis dua ib nrab thib ob thiab tuaj yeem teeb tsa rau lub caij nplooj ntoo hlav- rov qab mus rau qhov chaw kaw ntawm qhov poob ntawm kev tswj lub teeb liab. Qhov no ua tsis tiav- kaw tus cwj pwm tiv thaiv kho vajtse yog tias lub kaw lus tswj nws tus kheej poob lub zog.

 

Txhais cov luag hauj lwm rau hauv Specifications

Feem ntau qhov tshwj xeeb valve rau D2C daim ntawv thov yog underspecified vim lawv tau theej los ntawm HVAC lossis cov qauv kev lag luam. Cov qauv hauv qab no siv tshwj xeeb rau D2C lub luag haujlwm.

Khoom siv:316 stainless hlau lub cev thiab trim rau kev sib raug zoo nrog dej deionized, dej -glycol mixs, thiab corrosive ib puag ncig ntawm cov kua-cooled data hall. 304 stainless yog siv tau rau tsawg- kev ntxhov siab fittings tab sis tsis pom zoo rau thawj lub luag hauj lwm cais.

Khoom siv zaum:PTFE lossis TFM (kev hloov kho PTFE nrog kev ruaj ntseg zoo dua) rau kev sib raug zoo nrog D2C coolant chemisries thiab ntev - lub sij hawm sealing kev ua tau zoo ntawm 5 mus rau 15 PSI kev khiav hauj lwm sib txawv, lub qhov rais siab nyob rau hauv ib tug D2C khib ceg.

Xaus kev sib txuas:Kev hloov mus rau cov kav dej huv hauv cov qauv tsim khoom siv niaj hnub no txhais tau hais tias ntau lub khib- theem li qub tam sim no xav tau tri-clamp lossis zoo li kev tu cev kev sib txuas es tsis yog threaded NPT lossis flanged pob qij txha. Lub 3 PC Pob Valve teeb tsa, nrog peb lub cev sib cais, ua rau lub rooj hloov pauv yam tsis tau tshem lub valve los ntawm txoj kab, ib qho tseem ceeb ntawm kev saib xyuas zoo hauv qhov chaw ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom 3 PC Pob Valve teeb tsa kev teeb tsa, 3 PC Pob Valve teeb tsa Leadtek peb -thooj series yog tsim nyob ib ncig ntawm raws nraim qhov yuav tsum tau serviceability, siv precision CNC-machined 316 stainless hlau lub cev uas khaws cia qhov tseeb qhov ntev los ntawm kev txuas ntxiv thermal cycling.

Leakage chav kawm:Chav Kawm VI rau ANSI/FCI 70-2, tus qauv xau nruj tshaj plaws tau ua tiav hauv lub quarter-tig pob valve tsim.

Lub neej voj voog:AI cov chaw zov me nyuam ua haujlwm tsis tu ncua, thiab tswj li qub hauv CDU bypass circuits tuaj yeem mus txog ntau pua zaus hauv ib hnub. Yam tsawg kawg ntawm lub voj voog ntawm 500,000 actuations rau hluav taws xob -actuated li qub yog ib qho khoom tsim nyog hauv pem teb. Tshawb xyuas nrog cov chaw tsim khoom thiab hla - hais txog qhov xav tau BMS tswj zaus ua ntej ua.

BMS kev koom ua ke:D2C systems yog tswj hwm los ntawm lub tsev tswj cov txheej txheem uas saib xyuas qhov kub thiab txias, ntws, thiab siab thoob plaws tag nrho cov chaw. Valves yuav tsum lees txais cov qauv analog tswj cov cim thiab xa rov qab cov lus tawm tswv yim ntawm tib txoj cai kom qhib tau kaw -Loop pov thawj tias lub valve tau txav mus rau nws txoj haujlwm tau txib.

 

Xaiv Txoj Cai Valve Configuration los ntawm Txoj Haujlwm

Qhov davstainless hlau pob valveqeb spans ib tug ntau yam ntawm configurations, thiab tsis yog txhua txhua configuration yog tsim nyog rau txhua txoj hauj lwm nyob rau hauv ib tug D2C voj.

Ntawm CDU thawj kev sib txuas, qhov twg cov yeeb nkab diameters loj tshaj plaws thiab qhov siab tshaj plaws, flanged pob li qub nrog txhais tes - log actuation yog qhov raug rau kev sib cais tsis tu ncua. Nyob rau theem rack manifold, compact 2-piece lossis 3-piece lub cev nrog cov hluav taws xob actuators yog qhov ua tau zoo dua vim tias kev nkag mus rau khib yog txwv. Nyob rau theem neeg rau zaub mov, qhov ceev-disconnect serviceability drives tsim, huv si pob li qub nrog tri-clamp xaus yog ua tus qauv kev lag luam.

Ib txoj hauv kev xaiv siv tsis hais txog ntawm txoj haujlwm: valve txoj cai, uas piav qhia ntau npaum li cas ntawm tag nrho cov kev sib txawv ntawm lub valve tswj, yuav tsum yog tsawg kawg 50% ntawm ceg siab poob. Valves uas tsis muaj cai tsis txaus yuav tsis tuaj yeem hloov kho tau zoo vim tias lub kaw lus lwm qhov kev tawm tsam tswj hwm tus cwj pwm ntws.

Leadtek Fluid, ua haujlwm los ntawm 37,000 square meter chaw tsim khoom hauv Quzhou, Zhejiang, tsim tag nrho cov kev teeb tsa valve siv thoob plaws D2C txheej txheej txheej, los ntawm flanged cais ntawm CDU mus rau huv li qub ntawm cov phaj txias. Nrog ntau tshaj 30 xyoo ntawm precision casting thiab CNC machining kev, ISO 9001 thiab CE daim ntawv pov thawj, thiab 100 los yog ntau tshaj ntawv pov thawj pob valve variants tsim los ntawm -tsev R & D, Leadtek muab D2C system integrators thiab cov ntaub ntawv chaw zov me nyuam nyob rau hauv ntau tshaj 80 lub teb chaws.

 

Summary and Action Recommendations

Direct-rau-chip txias tsis poob vim tias cov phaj txias yog tsim tsis zoo. Nws ua tsis tiav ntawm cov txheej txheem faib khoom, qhov chaw siab tsis sib xws, kev sib cais tsis txaus, thiab cov lus teb ceev ceev qeeb tig cov xwm txheej tswj tau mus rau qhov xwm txheej kim.

Ua ntej tso daim ntawv xaj rau D2C pob li qub, paub meej cov hauv qab no:

Tag nrho -dhau geometry ntawm txhua qhov kev sib cais kom tsis txhob muaj kev sib xyaw ua ke

Peb - txoj kev teeb tsa nrog txoj hauj lwm tawm tswv yim ntawm txhua qhov bypass lossis voj - hloov txoj hauj lwm

316 stainless hlau lub cev thiab TFM cov khoom siv lub rooj zaum hla lub khib thib ob

Cycle life rating verified tiv thaiv BMS tswj zaus

Chav Kawm VI to qhov ntsuas rau txhua lub valve hauv lub luag haujlwm tas li

Qhov kawg kev sib txuas hom sib phim rau cov qauv tubing siv nyob rau hauv khib

Tau txais cov lus qhia tshwj xeeb no ua ntej kev teeb tsa yog qhov pheej yig dua li kev kuaj xyuas cov teeb meem tsis txaus ntseeg tom qab cov servers khiav.

 

FAQ

Dab tsi yog qhov txawv ntawm 2-txoj kev thiab 3 txoj kev flanged pob valve hauv D2C txias system?A 2- txoj kev valve muaj ib lub qhov hluav taws xob thiab ib lub qhov hluav taws xob thiab ua haujlwm rau / tawm lossis tswj kev tswj hauv ib kab. Peb txoj kev tsim qauv muaj peb qhov chaw nres nkoj, ua kom nws hloov pauv ntawm ob txoj hauv kev (T-chaw nres nkoj) lossis sib xyaw ntws los ntawm ob qhov chaw (L-chaw nres nkoj). Hauv D2C systems, qhov kev teeb tsa no ua haujlwm dhau los ntawm circuits, redundancy switching, thiab free-cooling economizer control.

Vim li cas 316 stainless hlau nyiam dua 304 hauv cov kua txias txias?316 stainless hlau muaj molybdenum, uas txhim khu kev tiv thaiv rau chloride -induced pitting thiab crevice corrosion. Cov ntaub ntawv chaw txias dej, txawm tias thaum kho tshuaj, nthuav tawm lub valve sab hauv rau cov xwm txheej uas 304 ua haujlwm txaus nyob rau hauv qis -hu rau fittings tab sis tsis tshua muaj kev ntseeg siab nyob rau hauv siab - lub voj voog thiab lub cev nyob rau hauv tas li ndlwg.

Ntev npaum li cas yuav tsum tau kuaj lub pob li qub hauv D2C system?Los ntawm txhais tes cais li qub cycled tsuas yog thaum lub sij hawm txij nkawm feem ntau lav kev soj ntsuam txhua xyoo. Hluav taws xob- actuated tswj li qub kev caij tsheb kauj vab raws li BMS cov lus txib yuav tsum ua raws li cov chaw tsim khoom lub voj voog - kev ntsuas lub neej, nrog rau kev tshuaj xyuas lub rooj zaum ntawm 50% ntawm lub neej ntsuas. Peb -daim lub cev tsim ua kom yooj yim rau qhov kev tshuaj xyuas no vim tias lub cev sib cais rau lub rooj zaum yam tsis muaj kev cuam tshuam txoj kab.

"Valve Authority" txhais li cas, thiab vim li cas nws tseem ceeb rau D2C flow modulation?Valve txoj cai yog qhov piv ntawm lub siab poob thoob plaws lub valve ntawm qhov qhib rau tag nrho lub siab poob hauv ceg Circuit Court. Lub valve uas muaj txoj cai qis tsis tuaj yeem tswj cov dej ntws tau zoo vim tias cov hluav taws xob hluav taws xob muaj lwm yam kev tawm tsam. Hauv D2C ceg khiav ntawm 5 txog 15 PSI qhov sib txawv, lub valve tswj yuav tsum suav rau tsawg kawg ib nrab ntawm cov peev nyiaj siab ntawm tag nrho -qhib ntws los tswj qhov muaj txiaj ntsig kev hloov pauv ntau yam.

Tus qauv HVAC pob li qub puas tuaj yeem siv ncaj qha - rau - daim ntawv thov txias?Tsis ntseeg. Txheem HVAC li qub yog qhov loj me rau cov nqi ntws ntau dua thiab kev tswj xyuas coarser dua li D2C khib cov ceg xav tau. Lawv cov actuators feem ntau qeeb heev rau CDU tswj lub sijhawm, thiab lawv cov khoom siv zaum yuav tsis sib haum nrog cov pob khoom tiv thaiv corrosion siv hauv cov dej txias deionized. D2C-tau tshaj li qub raug xaiv rau qis- qhov sib txawv siab, kev ntsuas lub voj voog siab, huv lossis corrosion- cov ntaub ntawv tiv taus, thiab BMS teeb liab sib xws. Siv lub HVAC valve loj nyob rau hauv ib ceg D2C yog ib qho ntawm kev yos hav zoov tsis ruaj khov hauv CDU tswj loops.