Какъв материал за амортизиране се избира за основната рамка на вентилатора за охлаждане на големи сървърни стаи

Защо вибрациите от вентилаторите за охлаждане достигат до сградата

Физиката на вибрациите, предизвикани от вентилатори, и на конструкцията

Въртящото се работно колело никога не е напълно балансирано, затова при всяко завъртане се предава периодична сила към лагера и по-нататък – към рамката. Вентилаторът за охлаждане на серверна стая, монтиран на твърда рамка, позволява на тази сила да се предава като структурно предавана вибрация, която се разпространява през болтовете и бетона към съседните стойки и офиси. Колкото е по-голям агрегатът и по-висока неговата маса, толкова повече енергия се предава в сградата, което е причината големите инсталации CRAC и CRAH първи и най-силно да усещат този проблем.

Как резонансът усилва шума и умората

Когато принудителната честота на вентилатора се доближи до естествената честота на рамката или пода, резонансът умножава движението вместо да го загася. Малки дисбаланси тогава предизвикват големи осцилации, които охлабват фиксиращите елементи и причиняват пукнатини в заварките в продължение на месеци. Резонансът също повдига слушаемия тон в честотния диапазон, който безпокои операторите и наемателите, превръщайки механичното неудобство в проблем със съответствието. Вентилатор за охлаждане в стая за сървъри, който работи близо до структурна естествена честота, изисква изолация, настроена далеч от тази точка, за да се осигури безопасността. Предварително проучване на вибрациите преди инсталацията определя естествената честота на пода, така че монтажната система да бъде избрана по начин, който избягва тази честота — това струва значително по-малко от реконструкция на рамката след оплаквания от страна на наемателите.

Дата център, който е отстранил трептенето на рамката на пода

Фон на стаята за сървъри с обща локация

Провайдер на съвместно разположени услуги разширил зала с площ 400 квадратни метра чрез инсталиране на три големи въздухоразпределителни агрегата, всеки с производителност около 30 000 кубични метра в час. След пускането в експлоатация наемателите докладвали за тихо бръмчене и вибрации, предавани през подвижния под, а при обиколка се установило, че основните рамки са затегнати директно към бетонната плоча без изолация. Проверките на моментите на затягане на болтовете показали отслабване в рамките на няколко седмици, а обектът бил застрашен от искове за щети, както и от санкции по споразуменията за ниво на достъпност (SLA), свързани с времето на работа.

Какво е необходимо за основата на вентилатора за охлаждане в серверната стая

Инженерите определиха изолатори от неопренови подложки, размерите на които са подбрани според статичната товароносимост на всяка единица, като са включени периметрални ограничители за поемане на сеизмични и тласкови усилия при стартиране и спиране. Пружинни монтирана конструкция бяха добавени само там, където изискванията към деформацията бяха високи, тъй като подложките успешно обхващаха доминиращия средночестотен диапазон. След ретрофита предаваната вибрация в плочата рязко намаля и „жуженето“, което безпокоеше наемателя, изчезна напълно. Основите на охладителните вентилатори в серверната стая след това успяха да издържат последващо изследване с повече от достатъчен запас, а разхлабването на болтовете спря без допълнително вмешателство. Изследването също установи втора единица, разположена наблизо до структурен възел – нещо, което първоначалното разположение изцяло бе пропуснало.

Как да изберете материал за амортизиране на удари

Сравнение между пружинни, гумени и неопренови изолатори

Неопреновите подложки са подходящи за изолация на средни честоти и устойчиви срещу масло, озон и умерено топлина, което ги прави подходящи за повечето вътрешни данни зала. Гумени изолатори струват по-малко, но остаряват по-бързо при непрекъснато натоварване и промени в температурата. Стоманените пружини достигат ниски естествени честоти за тежки единици, но предават високочестотен шум, освен ако не са комбинирани с гумен елемент. Основата на климатичния вентилатор за серверна стая обикновено комбинира неопренова подложка за работния диапазон с периметрални ограничители, като запазва пружините за единици, при които масата и деформацията изискват тяхното използване.

Номинално натоварване, деформация и естествена честота

Качеството на изолацията зависи от статичната деформация, която материала позволява: по-голямата деформация намалява собствената честота и подобрява отделянето от работната скорост на вентилатора. Съответствайте номиналната товарна способност на изолатора с действителната тегло на уреда плюс динамичното тягане при стартиране, никога не се ръководете от закръглената стойност от каталога. Недостатъчно размерените подложки се сплескват и губят ход; прекалено размерените остават твърди и предават вибрациите. Потвърдете, че избраният материал поддържа собствената честота приблизително на една трета от принудителната честота – това е общоприетото правило за ефективна изолация.

Стандарти, подбор и поддръжка, които гарантират непрекъснатата работа

Стандарти за вибрации и акустика, които струва да се знаят

OSHA определя граници за професионално въздействие на шума, които може да бъдат надхвърлени от шумен данни хол, когато вентилаторите предават вибрации на конструкцията. ISO 14694 регулира вибрациите и механичната цялост на вентилаторите, докато семейството стандарти ISO 10816 води измерването и оценката на вибрациите на машини. Топлинните насоки на ASHRAE за центрове за обработка на данни определят охладителната задача, която вентилаторът трябва да изпълнява, така че изборът на изолатори не може да компрометира подаването на въздух. Специфицирането спрямо тези стандарти гарантира честно сравнение при поръчките и избягва използването на изолатори, които издържат лабораторна проверка, но се провалят в хола. Документирането на нивото за приемане още в началото осигурява на оператора ясна референтна точка за одобрение или отказ по време на пускането в експлоатация и премахва несигурността при финалното одобрение.

Списък за технически спецификации и инспекция за купувачи

Покупателите трябва да потвърдят номиналната товарна способност на изолатора спрямо теглото на монтираното устройство, температурния диапазон на материала и дали са необходими периметрални ограничители за сеизмични или тласкови натоварвания. Поискайте метода за измерване на вибрациите и нивото на приемане, след което проверете резултатите след монтажа с ръчен виброметър върху плочата. При поддръжката е необходимо тримесечно проверяване на компресията на подложките, моментите на затягане на болтовете и височината на пружините, за да се засекат промените преди те да се предават по-нататък. Записвайте показанията в фиксирани точки, за да ви предупреди отклонението от базовата линия за евентуално повредено крепежно устройство седмици предварително. Потвърдете, че ограничителите са проектирани за тласкови натоварвания при стартиране и спиране, тъй като именно това преходно натоварване — а не статичното тегло — често разрушава неподходящо избрано крепежно устройство.

Вибрациите представляват бавен данък върху всеки голям център за обработка на данни, платен във вид на шум, разхлабване на стоманени елементи и намаляване на експлоатационния живот на оборудването. Правилно изолираната основа на охладителния вентилатор в стаята за сървъри отстранява този данък чрез избор на материал за амортизиране на удари, подходящ за масата и скоростта на устройството, като превръща треперещия под в стабилна и тиха основа за стойките над него.

Често задавани въпроси

Въпрос

Какъв материал за амортизиране на вибрации е подходящ за основата на охладителен вентилатор?

Отговор

Неопреновите подложки обхващат средночестотния диапазон в повечето вътрешни данни залите и са устойчиви към масло, озон и умерено топлина, което ги прави обичайния първи избор. Гумата осигурява по-евтини вибрационни изолации, но остарява по-бързо при натоварване и температурни колебания. Стоманените пружини достигат ниски собствени честоти за тежки устройства, но пропускат високочестотен шум, освен ако не се комбинират с гума. Основата на охладителен вентилатор за серверна стая често комбинира неопренова подложка за работния диапазон с периметрални ограничители, като използва пружини само там, където масата изисква това.

Въпрос

Как резонансът поврежда рамката на основата на охладителен вентилатор?

Отговор

Резонансът възниква, когато принудителната честота на вентилатора се доближи до естествената честота на рамката или пода, което умножава движението вместо да го загася. Дори малки дисбаланси тогава предизвикват големи трептения, които постепенно охлабват болтовете и причиняват пукнатини в заварките. Чуваемият тон също се повишава до диапазона, който притеснява операторите и наемателите. Изолацията, настроена далеч от естествената честота на конструкцията, предотвратява това явление; затова преди окончателния избор на монтиране трябва да се извърши проучване на вибрациите.

Въпрос

Каква номинална товарна способност трябва да има вибрационният изолатор?

Отговор

Номиналната товарна способност на изолатора трябва да съответства на действителната инсталирана маса на агрегата плюс динамичното теглене при стартиране — никога не на закръглената стойност от каталозите. Недостатъчно размерените подложки се сплескват и губят ход, докато прекалено размерените остават твърди и предават вибрациите направо. Потвърдете, че материала запазва своята естествена честота близо до една трета от принудителната честота за ефективно разделяне. Поискайте кривата „товар–деформация“, за да се уверите, че избраната номинална способност е коректна при реални работни условия.

Въпрос

Дали пружинните монтиранки надвишават гумени подложки за центровете за обработка на данни?

Отговор

Пружините постигат по-ниски естествени честоти за много тежки агрегати, но предават високочестотен шум, освен ако не се комбинират с гумен елемент, и изискват допълнителна височина и сейсмични ограничители. Неопреновите или гумените подложки отговарят по-добре на доминиращия средночестотен диапазон в повечето зали при по-ниска цена и по-проста инсталация. По-добрата опция зависи от масата на агрегата, необходимата деформация и естествената честота на пода, затова решението трябва да се вземе след проучване, а не по подразбиране в полза на един от двата типа.

Въпрос

Колко често трябва да се проверяват изолационните монтиранки?

Отговор

Тримесечната проверка на компресията на подложките, въртящия момент на болтовете и височината на пружините улавя потъването, преди то да предава вибрации към плочата. Записвайте показанията в фиксирани точки, за да разберете отклонението от базовата линия още седмици преди появата на чуващ шум. В сеизмични зони или след значително събитие на стартиране/спиране извършвайте инспекция по-рано, тъй като ограничителите и подложките могат да се изместят под действието на тягата. Ранното откриване пази както лагерите на вентилатора, така и структурната цялост на сградния каркас.

Въпрос

Може ли лошата изолация да анулира споразумението за ниво на обслужване (SLA) на дата център?

Отговор

Прекомерната вибрация, предавана през конструкцията, може да наруши ограниченията за шум, да разхлаби оборудването и да предизвика оплаквания от наематели, които се ескалират до санкции по SLA, свързани с времето на работа и околната среда. Треперещият под също носи риск от искове за щети от съседни стойки и офиси. Правилно избраната изолация, базирана на вибрационно проучване, защитава споразумението, като запазва хала тиха и стабилна. Трактувайте изолацията на основния каркас като част от процеса на пускане в експлоатация, а не като допълнение, добавено едва след оплаквания от наематели.