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数据中心空气净化技术-解决方案

时间:2023-07-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:数据中心内的空气污染物成分,主要包括腐蚀性粉尘颗粒和气态污染物两大类。1)定期对空调箱中的部件进行清理、维护、更换,清除污染源。2)在空调箱中部署杀菌功能段,对流动空气中的细菌进行灭活。2)在无回风的数据中心中,可在室内部署配置相应过滤段的内循环机组,将污染空气吸入并过滤,净化后的空气排出,并对室内污染空气不断进行稀释从而达到净化效果。

数据中心空气净化技术-解决方案

数据中心内的空气污染物成分,主要包括腐蚀性粉尘颗粒和气态污染物两大类。这些污染物的来源又可分为外部污染源及室内污染源两大类。因此,若需对这些污染物进行充分有效的过滤处理,则需要根据污染物的成分及污染物来源,综合采取多种措施进行处理。

1.粉尘颗粒的净化

可以根据颗粒物直径的不同,采取物理过滤的方式(如滤网)对颗粒物进行拦截并过滤。实际工作中,大型工矿企业通常采用静电除尘方案,通过静电的释放,使粉尘颗粒带有正、负电荷,从而相互吸引形成更大直径、更大重量的颗粒团,沉降后达到除尘效果。静电除尘装置对粗尘具有良好的过滤效果,除尘量较大,但是由于在静电释放过程中,空气被电离后极易产生臭氧,而臭氧对人体具有一定的危害,因此国际卫生组织在相关规范中提出,不建议在民用建筑环境中采用静电除尘装置,以免造成对人体健康的二次伤害。

实际应用中,可以通过安装初效~超高效(G~U)级的多级滤网,对空气中所携带的粉尘颗粒进行逐级过滤,既达到了净化效果,又延长了滤网的使用寿命。各级滤网的过滤能力见表9⁃4。

9⁃4 各级滤网的过滤能力

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从目前的实际应用来看,除特殊场合(如洁净室),大部分过滤系统在设计中配置为初、中、亚高效的多级组合。这样的布局方式可以对粉尘颗粒进行逐级“筛滤”,从而延长了各级过滤器的使用寿命并降低了维护成本。

对是否存在“锌晶须”污染,可在弱光下,用手电筒以45°斜角照射高架地板下板面或PCB电路板表面,若存在亮点闪烁现象,受“锌晶须”污染的可能性非常高。更进一步的分析,可以用碳胶标签粘贴受污染表面,并将标本做电子显微检测以做确认。“锌晶须”颗粒的长度平均在mm级,甚至更长,此类颗粒物通过合适的物理过滤器配置,可以得到有效的阻拦并过滤。

2.气态污染物的净化

技术较为复杂。气态分子的直径通常为10-9m(纳米)量级,物理滤网对此类大小的气态分子是无法过滤的,可采用具有吸附性的材料对这些气态物质进行捕捉并处理。

传统上往往采用活性炭类材质对气态物质进行简单的物理吸附,但活性炭材质对于小分子量的VOC类气体(如甲醛)吸附效果较为明显,对于大分子量的气体分子(如二氧化硫)的吸附效果较弱,净化效率较低。同时,活性炭类材质存在明显的饱和效应,使用一定时间后(通常为2~3个月),如不及时更换,被吸附的污染气体会由于范德华效应造成二次释放并污染,因此,在数据中心这样的环境中,不建议采用此方式。

目前比较领先的方法是采用具有多种化学成分的配方式化学滤料,当空气流经化学滤料时,滤料中的化学成分与污染物分子直接发生单向不可逆的化学反应,气态成分被固化成无害的盐类物质,从而彻底去除。这种方式由于其化学反应的单向不可逆性,无二次释放污染,使用寿命可长达一年以上,从而大大降低了维护工作量,同时净化效果更为显著。

3.细菌的净化

除了以上两类对设备会产生重要影响的污染物质,在某些场合下会由于某些原因产生多种细菌污染物,如空调箱长期使用所产生的真菌、节肢动物过敏源、异味、细菌等;风管中由于异物积聚所产生的多种细菌;水冷空调机组的蓄水池、加湿器水循环系统所产生的病菌通过气流循环进入室内等。虽然这些细菌并不会对设备造成直接影响,但由于数据中心的空间相对封闭,对工作在其中的人员同样会产生危害。

对于细菌污染物,可以采取以下几种方式进行净化处理。

1)定期对空调箱中的部件进行清理、维护、更换,清除污染源。

2)在空调箱中部署杀菌功能段,对流动空气中的细菌进行灭活。比较常用的杀菌段是静电杀菌和紫外线照射杀菌。这两种杀菌方式的灭活时间和效率有所不同,应根据风量、风速的设计合理选择,同时应对空调箱体的功能段前后顺序进行合理布局,以达到良好的效果。(www.xing528.com)

3)定期对风管进行除尘清洁工作。

4)用杀菌清洗药剂对水冷系统蓄水池做周期性清洗,清除水垢并除菌。

5)用杀菌清洗剂对湿膜表面进行定期清洗,必要时需做更换。

6)在室内安装紫外线杀菌灯。

4.外部污染源的净化

可通过在新风机组内配置多级物理、化学及其他功能段进行过滤,对室外进入的颗粒及气态污染物进行综合净化处理,同时,通过一定的新风换气量,使数据中心内部对外保持微正压,从而阻止室外污染空气通过门窗等缝隙进入机房内。

5.室内污染源的净化

可采取如下两种措施。

1)室内空气通过回风管道进入新风机组进行混风后,流经各级过滤功能段,净化后重新回到室内,对室内污染空气不断进行稀释,从而达到净化效果。

2)在无回风的数据中心中,可在室内部署配置相应过滤段的内循环机组,将污染空气吸入并过滤,净化后的空气排出,并对室内污染空气不断进行稀释从而达到净化效果。

理论研究及实际使用案例表明,在综合采用物理、化学及其他功能段的过滤技术,新风加内循环的双重过滤机制下,数据中心内的空气质量可以被有效控制在G1等级,如图9⁃20和图9⁃21所示。

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图9⁃20 物理加化学的综合过滤技术

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图9⁃21 新风加内循环的双重过滤机制

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