氟化液循环 · 冷凝回送 · 过滤净化 — 100% PEEK全化学惰性,长期浸泡零溶胀零金属溶出
▼ 行业背景
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浸没式液冷是当前数据中心应对高密度 GPU/AI 集群散热的主流技术路径之一。服务器整机或刀片直接浸没于介电冷却液中(通常为氟化液,如 3M Novec 系列或工程流体),液体吸收芯片热量后经外部 CDU 换热冷却并循环回送。相比冷板液冷,浸没式实现了 100% 热量接触,PUE 可低至 1.02~1.05,单机架散热能力突破 100 kW。
浸没系统的核心液路包含三道流体工序:氟化液从浸没槽到 CDU 的循环输送 → 冷凝液回送至浸没槽 → 在线过滤净化去除颗粒物与分解产物。每道工序对泵的化学惰性、流量精度与长期浸泡耐受性提出了严格要求。JONSN MR 系列全 PEEK + 氧化锆陶瓷齿轮泵以零金属接触流道设计,精准回应浸没式场景的全化学惰性需求。
▼ 行业痛点
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▎氟化液长期浸泡,溶胀是最大隐患
氟化液对常规高分子材料(如普通工程塑料、橡胶密封件)具有极强的渗透与溶胀效应。泵体密封圈轻微溶胀即导致内漏增大、流量衰减;齿轮轴衬套溶胀则引起卡死或异常磨损。金属泵虽不溶胀,但氟化液高温长期接触下可能催化金属离子微量溶出,改变介电强度,带来漏电流风险。
▎冷凝回送流量不稳定,影响热交换效率
氟化液经 CDU 冷凝后温度下降、粘度升高(部分氟化液在 25°C 时粘度可达 1.5~4 mPa·s,10°C 时升至 5~10 mPa·s),离心泵易受粘度变化影响导致回送流量波动。流量不足则浸没槽液位下降、液膜覆盖不均,局部热点风险上升。
▎颗粒物与酸性副产物加速劣化
浸没系统长期运行中,液体会累积金属磨损颗粒、密封件碎屑及氟化液在电弧或高温下的微量分解产物(如 PFIB、HF)。若不持续过滤净化,颗粒物可能堵塞冷板微通道或引发电气短路,酸性副产物会加速泵及管路腐蚀。
▎浸没槽内置安装,空间与接口严苛
泵常需直接安装在浸没槽内部或紧邻槽体,空间极为有限。同时氟化液价格昂贵(单升动辄数百元),泵的死腔体积直接决定系统液体装填成本与排放损失。
▼ JONSN 方案:三环液路,全化学惰性
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▎第一环 ▸ 氟化液循环输送
MRB 系列(400~4800 ml/min)与 MRC 系列(0.8~14 L/min)微型磁力齿轮泵承担氟化液从浸没槽到 CDU 的主循环输送。整泵接液部件采用 100% PEEK 壳体 + 氧化锆陶瓷齿轮轴,全流道零金属接触。PEEK 对 Novec 7100/7200/7300 等主流氟化液及合成烃类冷却液均表现出全化学惰性,长期浸泡不溶胀、不软化、不析出。
· 主循环流量:0.4~14 L/min,单泵可服务单槽至中小型浸没集群
· 耐压 4~6 MPa,克服 CDU 换热器至浸没槽的长管路压降
· 正位移容积原理,流量不受氟化液粘度-温度变化影响
▎第二环 ▸ 冷凝液回送
氟化液经 CDU 板式换热器降温后,由 MRA 系列(100~2000 ml/min)或 MRB 系列(400~4800 ml/min)精密回送至浸没槽回液口。全磁力驱动零泄漏设计确保昂贵的氟化液零逸散——单台 CDU 年泄漏量即使仅 50 ml,按 Novec 市价核算便是数百元损失,规模化部署时成本不可忽视。
· 回送流量稳定无脉动,保障浸没槽内液位 ±2 mm 可控
· 全磁力密封,杜绝氟化液慢性挥发与外部水分侵入
▎第三环 ▸ 在线过滤净化
MRA 系列或 MPG 系列驱动旁路过滤回路,氟化液持续流经 1~5 μm 精密过滤器去除颗粒物及分解副产物。旁路比例通常取主循环流量的 2%~5%,由 MPG 微升级计量泵精确控制,在不影响主流路的同时维持全槽液体洁净度。PEEK + 陶瓷材质完全耐受氟化液分解产生的微量 HF,不会成为系统腐蚀链中的薄弱环节。
· 旁路过滤 24×7 连续运行,2万小时免维护匹配数据中心连续运行节拍
· PEEK 对 HF 全惰性,不生成二次金属离子污染
▼ 产品选型速查
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液路功能 | 介质 | 推荐系列 | 关键指标 |
氟化液主循环 | Novec / 合成烃 | MRB / MRC | 0.4~14 L/min,PEEK 全惰性,耐压 6 MPa |
冷凝液回送 | 氟化液(低温段) | MRA / MRB | 0.1~4.8 L/min,全磁力零泄漏 |
旁路过滤净化 | 氟化液 + 颗粒物 | MPG / MRA | 2%~5% 旁路比例,PEEK 耐 HF |
新液补加 | 纯氟化液原液 | MPG | 40 μl/r,微量精准补液 |
定期排液/换液 | 老旧氟化液 | MRC / MRE | 0.8~48 L/min,快拆快排 |
CDU 水侧循环 | 去离子水 / 乙二醇 | MRE / MRF | 4~67 L/min,金属泵头可选 |
▼ 核心价值
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▸ 100% PEEK 流道,全化学惰性零溶胀
泵体、齿轮、轴承全链路 PEEK + 氧化锆陶瓷,无任何金属接触流体。Novec 全系氟化液、合成烃、硅油型冷却液长期浸泡不溶胀、不软化、不析出。浸没式场景最核心的材料安全承诺。
▸ 零金属溶出,保障介电强度
氟化液介电强度 ≥ 40 kV(2.54 mm 间隙),是浸没式液冷的安全底座。金属泵长期运行可能微量溶出铁/铜/镍离子,降低介电强度。JONSN 全 PEEK 流道从根源杜绝此风险。
▸ 流量不随粘度漂移
氟化液在 10~50°C 工作温度范围内粘度可变化 3~5 倍。正位移齿轮泵输出流量由转速与排量决定,不受进口温度/粘度波动影响,CDU 换热参数全程稳定。
▸ 零泄漏封住昂贵冷却液
Novec 单升市场价数百元,一个中型浸没槽装液 500~1000 升,总液体成本可达数十万元。全磁力密封使氟化液零挥发、零滴漏,3 年运维周期内液体补加成本接近零。
▸ 死腔极小,装液即用、排液干净
MPG 泵头内腔 < 0.5 ml,MRA < 2 ml。系统首次装填时泵腔内的死体积损失可以忽略;排液换液时残留极少,最大化回收昂贵的氟化液。
▸ 浸没槽内/外安装双模式
PEEK 材质密度轻(~1.3 g/cm³)、体积紧凑,支持直接浸没安装于冷却液中;也支持槽外 DN10~DN25 管接。安装方向 0°/90°/180° 任意定制。

