2024.05.16
超低温金属磁力泵产业应用:电子氟化液输送
AI 服务器算力越强,发热就越大。风扇散热早已无法满足设备的降温需求,于是有人想到一个新办法:把整个服务器泡在液体里。这就是浸没式冷却。本文介绍浸没式冷却和氟化液输送。

AI 服务器浸没式冷却系统工艺流程简图,单相两相液冷循环系统图解

一、新一代冷却技术:浸没式冷却

AI 芯片越来越强,服务器越来越密。高速运算产生的热量大,风扇不够用了。

于是出现了"浸没式冷却"(immersion cooling)。它不用风扇,节省空间,散热效果也更好。

二、浸没式冷却技术原理

浸没式冷却属于液冷技术的一种。原理是直接把需要散热的高温电子组件浸泡在冷却槽中,冷却液可以充分吸收芯片的热能,达到迅速散热的效果。

系统里需要冷却液分配装置(CDU)来调节冷却液,分配到整个冷却系统。

冷却液必须不导电,否则会损坏电子元件。氟化液导热好、又不导电,是最理想的选择。

三、单相 vs 两相浸没式冷却

浸没式冷却系统分为单相和两相两种,运作方式不同:

单相浸没式液冷

服务器泡在冷却槽里。冷却液流过芯片,吸热后变热。热的冷却液用泵送到冷却塔降温,降温后再流回来。

简单说:靠冷却液的流动来散热。冷却液一直保持液态。

两相浸没式液冷

服务器泡在冷却槽里。冷却液吸热后变成蒸气。蒸气被冷凝器变回液体,流回冷却槽。这种方式散热效率更高。

简单说:不仅靠冷却液流动,还靠气化来带走更多废热。冷却液会在液态和气态之间转换。

电子氟化液 PFPE 介质特性图解,介电性能、耐温区间、化学稳定性及应用场景示意

四、氟化液的其他用途

除了服务器的降温,氟化液还有很多其他广泛用途:

  • 半导体制造厂
  • 供氧系统清洁
  • 喷雾剂配方
  • 精密清洁
  • 档案保存
  • 生物样品保存
  • 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle)

五、电子氟化液 PFPE 的特性

电子氟化液 PFPE(Perfluoropolyether,全氟聚醚)有以下特点:

  • 无色、无味、无毒性
  • 热稳定性佳
  • 化学稳定性佳
  • 材料兼容性高
  • 广泛的液温度区间
  • 介电强度高,不导电

正因为这些特性,氟化液很适合用于电子单相和两相传热应用,能快速导热、不会损害电子组件。

使用时要注意:氟化液工作温度通常 -60°C~165°C。输送设备要耐这个温度,还要避免泄漏。

电子氟化液浸没冷却磁力泵选型核对速览卡片,耐温、防泄漏、NPSH 工况核对对照表

六、超低温金属磁力泵的解决方案

氟化液作为冷却液时必须保持低温,所以需要合适的泵浦来输送。

冷却液分配装置(CDU)和泵浦一起工作,确保冷却液均匀分配。PTCXPUMP 金属磁力泵系列 是这种超低温泵的解决方案。

PTCXPUMP 超低温金属磁力泵最低耐温可达 -100°C,能稳定运送低温氟化液。无轴封设计避免了昂贵流体的泄漏。

关于金属不锈钢磁力泵在电子级化学品中的应用也可以参考相关介绍。

七、超低温金属磁力泵在电子氟化液输送上的优势

PTCXPUMP 超低温金属磁力泵在氟化液输送系统中的应用

超低温金属磁力泵在电子氟化液输送上具有以下四个优势:

1. 适用于超低温:输送时维持冷却液温度。

2. 防泄漏:无轴封设计避免了泄漏风险。

3. 结构设计:减少了维护时间。

4. 低维护:结构简单、耐用,延长设备寿命。

常见问答 FAQ

Q1:什么是浸没式冷却?

浸没式冷却是一种液冷技术,直接把需要散热的高温电子组件浸泡在冷却槽中。冷却液可以充分吸收芯片的热能,达到迅速散热的效果。

Q2:为什么氟化液适合作为冷却液?

氟化液有良好的导热性能和不导电的特性,被广泛用于浸没式冷却系统中。同时它无色无味无毒、化学稳定性好、材料兼容性强。

Q3:单相和两相浸没式冷却有什么区别?

单相靠冷却液流动散热,冷却液一直保持液态。两相不仅靠冷却液流动,还靠气化带走更多废热,冷却液在液态和气态之间转换。

Q4:电子氟化液工作温度范围是多少?

电子氟化液工作温度通常介于 -60°C~165°C,输送设备的耐温问题需要特别留意。

Q5:超低温金属磁力泵在电子氟化液输送中有什么优势?

超低温金属磁力泵最低耐温可达 -100°C,无轴封设计避免了昂贵流体的泄漏问题,能稳定运送低温电子氟化液。

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