
Разборные пластинчатые теплообменники (GPHE) обычно применяются в сценариях «первичного крупномасштабного теплового обмена» в серверах искусственного интеллекта. Благодаря гофрированным металлическим пластинам, резиновым уплотнительным прокладкам и зажимной раме эти устройства имеют большие габариты и более низкие рабочие давления по сравнению с паяными пластинчатыми теплообменниками. Однако возможность их разборки на месте, а также простота очистки и технического обслуживания делают их идеальными для первичных контуров — там, где ограничения по габаритам минимальны, но качество воды может быть нестабильным, а регулярное техническое обслуживание обязательно.
Основу пластинчатого теплообменника с уплотнительными прокладками составляют гофрированные металлические пластины, резиновые прокладки и зажимная рама; пластины теплообменника уплотняются друг относительно друга при помощи прокладок и фиксируются стяжными болтами. Такая конструкция обеспечивает две ключевые возможности:
Простое ослабление стяжных болтов и смещение подвижной упорной пластины позволяют демонтировать все пластины и прокладки по одной. Это позволяет проводить механическую или химическую очистку отдельных пластин, эффективно удаляя любой тип загрязнений и восстанавливая первоначальную эффективность теплопередачи. Кроме того, повреждённые пластины или изношенные прокладки можно заменять по отдельности, не заменяя весь комплект, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание и простои.
Площадь поверхности теплопередачи можно легко отрегулировать, добавляя или удаляя пластины. Когда вычислительная нагрузка центра обработки данных возрастает и требуется большая мощность теплообмена, ёмкость можно расширить простым добавлением пластин PHE вместо замены всего агрегата; это обеспечивает значительное удобство при поэтапном строительстве и эластичном расширении первичных контуров.
Контур «первичной стороны» системы жидкостного охлаждения центра обработки данных ИИ служит ключевым звеном, соединяющим внешние источники охлаждения (например, градирни или сухие охладители) с внутренними блоками CDU (Coolant Distribution Unit). Он характеризуется двумя отличительными особенностями:
Первичная сторона напрямую подключена к оборудованию, такому как градирни, а циркулирующая в ней вода обычно функционирует в открытой системе; следовательно, качество воды значительно хуже, чем у чистого теплоносителя на вторичной стороне (внутри серверов). Вода часто содержит примеси, такие как минералы и микроорганизмы; длительная эксплуатация легко приводит к образованию накипи и биологических отложений на поверхностях теплообмена. Такие отложения резко снижают эффективность теплопередачи, повышают показатель PUE и увеличивают энергопотребление.
Система первичной стороны, как правило, обслуживает весь центр обработки данных или несколько модулей, что требует высокой производительности отдельных агрегатов; кроме того, потребности в охлаждении динамически возрастают по мере поэтапного строительства центра обработки данных.
Учитывая склонность к образованию накипи в охлаждающей воде первичного контура, возможность разборки и очистки пластинчатых теплообменников с прокладками представляет собой важное преимущество. Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию может периодически демонтировать устройство для тщательной очистки пластин от накипи и загрязнений; это обеспечивает стабильную и долгосрочную эффективность теплопередачи, а также энергоэффективность системы. В отличие от них, компактные паяные пластинчатые теплообменники, хотя и обеспечивают высокую степень интеграции, не допускают физической очистки вне линии и требуют более высокого качества воды, поэтому они лучше подходят для чистых вторичных контуров, встроенных в CDU. Для решения задач, связанных с крупномасштабными и масштабируемыми системами первичного контура, модульная конструкция пластинчатых теплообменников с прокладками обеспечивает беспрецедентную гибкость. Площадь поверхности теплопередачи легко регулируется путём добавления или удаления пластин, что позволяет без труда адаптироваться к поэтапному расширению центров обработки данных и избежать значительных капитальных затрат на замену всего устройства при росте нагрузки.
