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冷板式液冷系统常见问题分析

冷板式液冷系统常见问题分析 材荟智造
2024-04-18
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导读:本文整理了冷板式液冷系统常见问题

本文整理了冷板式液冷系统常见问题,包括腐蚀、污垢、泡沫、细菌。

1.腐蚀

腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀,其中局部腐蚀包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、流动腐蚀。冷板腐蚀穿孔,严重时会导致设备短路,引发相关火灾事故。

全面腐蚀:是指暴露在腐蚀环境中的金属表面发生的基本均匀的腐蚀。金属表面上任意一点在某一时刻是阳极,在下一时刻可能是阴极。全面腐蚀金属表面腐蚀比较均匀。

电偶腐蚀:异种金属在同一介质中接触,由于腐蚀电位不相等有电偶电流流动,使电位较低的金属溶解速度增加,造成接触处的局部腐蚀。电位较高的金属,溶解速度反而减小。

缝隙腐蚀:腐蚀性液体进入材料狭缝中而又无法自由流动,造成狭缝内外存在着浓度差,而材料在狭缝处的腐蚀速度将会大大加快。狭缝处金属的腐蚀速度将会大大加快。

点蚀点蚀常在金属表面钝化膜破坏的地方发生,这些腐蚀区深度大于直径,后期可能一直向深处发展严重时可使设备穿孔。坑内环境会变得比周围本体水环境更具腐蚀性。

流动腐蚀:流动加速腐蚀是一种受流体动力机制作用,在一定水化学环境下在碳钢或低合金钢表面发生的化学腐蚀现象。通常发生在弯管处、弯头及泵叶轮等处。

2.污垢

液冷系统结垢的原因有很多,具体可分为以下几种:由固体颗粒在壁面亡的沉淀而形成的垢、由结晶而造成的垢、由腐蚀而形成的垢及由微生物而生成的垢。

污垢会堵塞管道和冷板,增加管内循环的流动阻力,降低传热效率。

表3-2污垢产生的原因及造成的后果

3、泡沫

泡沫是冷板式液冷系统常见问题之一,当液冷工质带有大量泡沫的话,泡沫会附着在冷板表面,导致传热效果明显下降,同时泡沫的存在还会增大系统运行中的阻力,对泵造成气穴腐蚀等,损坏设备。

液冷系统运行过程中产生泡沫的原因有很多,例如

表3-3液冷系统泡沫产生原因

4、细菌

细菌滋生是冷板式液冷系统常见问题之一,细菌的大量繁殖会给液冷系统带来一系列的危害,如粘泥沉积、管道堵塞、传热效率降低、设备腐蚀等。

研究表明:25%及以上的丙二醇或乙二醇溶液,即具有一定的抑菌功能,而使用去离子水作为液冷工质时,更需要额外注意抑制细菌的滋生,所以在使用去离子水时需要一定的抑制剂、杀菌剂来抑制细菌的生长。

细菌的危害 

对金属有腐蚀作用:细菌代谢产物中含有各种酸类,使冷却介质的pH下降,引起相关金属材料的腐蚀。

对缓蚀剂的影响:细菌群容易附着在液冷系统管道、换热器和冷板的表面,会妨碍缓蚀剂保护膜的形成及分解液冷工质缓蚀剂有效组成。

产生生物粘泥:粘泥是由细菌群体及其分泌物所形成的胶粘状物,粘泥极易附着在设备上,造成沉积物的危害,促进污垢沉积,粘泥附着影响传热,使换热器污垢热阻增加,换热效率大大降低,液冷系统阻力增加,使泵的能耗增加。

表3-4液冷系统细菌危害及机理




本文资料参考自派瑞特种换热材料,派瑞科技有限公司是一家由中国船舶重工集团总公司和中国船舶重工集团公司第七一八研究所合资成立的高新科技企业。

七一八所换热材料事业部始于1998年,主要致力于雷达、数据中心、 储能、液冷超充、新能源、医药化工等领域用冷却液研制,开发的多种冷却液具有优异的传热、阻垢、防腐、抑菌及抑泡等优点,并能够根据客户需求提供冷却液安全解决方案。

公司开发的储能电池用长效冷却液(简称TCN-I冷却液) 选用优质乙二醇为基料,添加全有机OAT高性能缓蚀剂,具有良好的防冻、防沸、防锈、防垢及缓蚀性能,可以有效延缓储能冷却系统中各金属材料的腐蚀,防止沉积物生成,并且对冷却系统内橡胶、 塑料等非金属材料部件无损害。

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源:七一八所换热材料事业部


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