Иммерсионное охлаждение майнеров Whatsminer: частые вопросы по системе
Как устроена иммерсионная система майнеров Whatsminer: ёмкость, поток, заправка, испытания давлением, чистота теплоносителя, установка майнеров, промывка.
1. Из чего исходить при расчёте отверстий в опорной плите выравнивания жидкости внутри ёмкости (Tank)?
1. What is a design basis for holes on an uniform flow support plate inside Tank?
Расход распределяют с учётом разного тепловыделения области печатной платы (PCB) и области блока питания: на область блока питания приходится 5–10 % расхода.
Пример, первый тип: «8 отверстий Φ10 для области печатной платы с большим тепловыделением, 8 отверстий Φ10 для области печатной платы с малым тепловыделением и 5 отверстий Φ5 для области блока питания».
Allocate flow based on thermal difference between a PCB area and t power supply area (with a flow proportion of the power supply area being 5-10%).
Example: The first type is "8 Φ10 holes for large heat dissipation area on PCB & 8 Φ10 holes for small heat dissipation area on PCB & 5 Φ5 holes for power supply area"
2. Что главное при проектировании мест для нескольких майнеров в ёмкости?
2. When designing locations for multiple miners in Tank, what are the key considerations?
Нужно продумать место каждого майнера и выравнивание потока по разным областям иммерсионных майнеров — так поток охлаждающей жидкости будет равномерным и не возникнет местного перегрева.
It is necessary to consider a location of each miner and the flow balancing design for different areas of immersion cooling miners to ensure uniform flow of cooling liquid and avoid localized overheating.
3. Какая термостойкость нужна компонентам системы иммерсионного охлаждения и чем грозит более низкая?
3. What are temperature resistance requirements for components in an immersion cooling system? What are risks if these requirements are not met?
Рекомендуется использовать компоненты с термостойкостью не ниже 85 °C. Если термостойкость ниже 85 °C, это легко приводит к повреждению компонентов, утечке жидкой среды и, как следствие, к повреждению иммерсионных майнеров.
It is recommended to use components with a temperature resistance of ≥85℃; if the temperature is below 85℃, it is easy to cause component damage, liquid medium leakage, and further damage to immersion cooling miners.
4. На что обратить внимание, когда иммерсионный майнер устанавливают в ёмкость и извлекают из неё?
4. What should be noted when placing and removing an immersion cooling miner into and from Tank?
- Перед включением питания проверьте, в норме ли напряжение на PDU. Если напряжение на PDU не в норме, соответствующую ёмкость нужно обесточить и проверить.
- При работе двухконтурной системы следите, нет ли в теплоносителе в ёмкости капель воды. Если капли есть, возможно, протекает пластинчатый теплообменник и вода попадает в теплоноситель. В этом случае ёмкость нужно немедленно остановить.
- Если доля отказов иммерсионных майнеров в одной системе достигла 10 % и более, немедленно отключите и проверьте.
- Иммерсионные майнеры рекомендуется включать партиями, чтобы избежать повреждений от бросков тока.
- Во время работы время от времени проверяйте на совместимость все материалы, контактирующие с теплоносителем: уплотнительные кольца, сетевые кабели, кабели питания и т. п. При любом отклонении своевременно заменяйте их.
- Подавать питание на иммерсионный майнер и включать его можно только после того, как теплоноситель нормально циркулирует.
- Когда иммерсионный майнер извлекают из ёмкости, уровень жидкости в ней может упасть. Следите за уровнем, чтобы возвратный патрубок не засасывал воздух.
- Кабели питания должны быть оригинальными, заводской комплектации.
- Отсоединяя кабель питания, нажмите на пружинную защёлку.
- Check whether the voltage of a PDU is normal before powering it on. If the voltage of the PDU is abnormal, a corresponding tank needs to be powered off for check.
- During an operation of the double system, pay attention to whether there are water droplets mixed in the coolant in Tank. If there are water droplets, there may be a leakage in a plate heat exchanger, causing water to enter the coolant. At this time, Tank needs to be stopped immediately.
- When a failure rate of the immersion cooling miners in a single system reaches 10% or more, shut down and check immediately.
- It is recommended to power on the immersion cooling miners in batches when powering on to prevent the damage from surges.
- During the operation, check all materials in contact with the coolant from time to time for compatibility, such as sealing rings, network cables, power supply cables, and the like, and replace them in time if there is any abnormality.
- The immersion cooling miner must be powered on and turned on after the coolant circulates normally.
- Removing the immersion cooling miner from Tank can cause a liquid level of Tank to decrease. Pay attention to the liquid level to ensure that the liquid return port does not inhale the air.
- The power supply cables must be original accessories from the factory.
- Press a shrapnel when unplugging the power supply cable.
5. Перед установкой майнера в ёмкость иммерсионную систему, возможно, придётся заправить жидкостью. Как это сделать?
5. Before putting a miner into Tank, it may be necessary to inject liquid into the immersion system, how should this be specifically done?
Если система двухконтурная, сначала заполните её водой и проведите испытание давлением: убедитесь, что со стороны ёмкости вода не вытекает, а горячая и холодная стороны теплообменника полностью разделены и не сообщаются. После заправки системы теплоносителем циркуляционный насос запускает циркуляцию на низкой частоте в прерывистом режиме, чтобы удалить из системы воздух. Когда воздух удалён и теплоноситель стабильно циркулирует один-два часа, проверьте, чист ли фильтр. Убедившись, что фильтр чистый, установите иммерсионный майнер в ёмкость и соберите излишки теплоносителя. Уровень теплоносителя должен быть достаточно высоким, чтобы возвратный патрубок не засасывал воздух.
If it is a double cycle system, first fill the system with the water and test the pressure, observe whether there is water flowing out from a Tank side, and confirm that hot and cold sides of a heat exchanger are completely isolated and not connected. After the coolant is injected into the system, the circulating pump starts a cycle at a low frequency and in an intermittent manner to evacuate air in the system. After the air in the system is evacuated and the coolant circulates stably for one to two hours, confirm whether a filter is clean. After confirming that the filter is clean, put an immersion cooling miner into Tank, and collect the excess coolant. The coolant level needs to be high enough to ensure that a liquid return port does not inhale the air.
6. Перед установкой майнера в ёмкость трубопроводы системы нужно испытать давлением. Как это сделать?
6. Before putting a miner into Tank, it is necessary to conduct pressure testing on system piping, how should this be specifically done?
После монтажа всех компонентов системы рекомендуется провести испытания давлением и на герметичность, чтобы убедиться, что ни в одном соединении компонентов нет утечек. Если в контуре циркулирует вода, рекомендуется водяное испытание: убедитесь, что при давлении 6 бар утечек нет. Если циркулирует теплоноситель, рекомендуется испытание азотом с проверкой мест уплотнения разъёмов методом мыльных пузырей: убедитесь, что при давлении 4 бар утечек нет. Если для газового испытания использовать воздушный компрессор, есть риск конденсации влаги из воздуха — вода может попасть в систему. Сразу заливать теплоноситель для испытания давлением рискованно: при утечке теплоноситель трудно собрать.
After installing all system components, it is recommended to perform pressure tests and leakage tests to ensure that there are no leakages in connections of all system components. It is recommended to use a water test when using the water for the cycle, and ensure that there is no leakage under a water test pressure of 6 bar. It is recommended to use a nitrogen gas test when using the coolant for the cycle and use a soap bubble method to test sealing positions of connectors, and ensure that there is no leakage under a gas test pressure of 4 bar. If an air compressor is used for the gas test, there is a risk of condensation in the air, which may cause the water to mix into the system. There are risks in directly injecting the coolant for the pressure test. Once the leakage occurs, it is difficult to collect the coolant.
7. Как развернуть иммерсионную систему перед установкой майнера в ёмкость?
7. Before putting a miner into Tank, how should a immersion system be deployed?
Перед размещением иммерсионных майнеров, когда система смонтирована и заправлена теплоносителем, теплоноситель должен циркулировать 1 час. Затем отбирают пробы по 100 мл из возвратного патрубка ёмкости, из патрубка заливки ёмкости и из других мест, где примесей может быть больше всего. В пробах по 100 мл должно быть не более 500 частиц размером 5 мкм и более, не более 100 частиц размером 15 мкм и более, а частиц крупнее 50 мкм быть не должно (класс чистоты NAS 3 по стандарту NAS 1638). Если класс чистоты не соответствует норме, к системе подключают высокоточное фильтрующее устройство 5 мкм с отдельным повысительным насосом и прогоняют через него теплоноситель, пока класс чистоты не придёт в норму.
Примечание: число частиц (5 мкм) проверяют так. Возьмите 100 мл пробы теплоносителя или промывочной воды и пропустите через фильтровальную бумагу диаметром 39 мм с сеткой 3 мм × 3 мм и размером пор 5 мкм. Затем рассмотрите фильтровальную бумагу под микроскопом, наугад выберите 12 клеток, подсчитайте на них частицы и вычислите среднее число частиц на клетку δ, где δ ≤ 500*3²/(π*39²/4) = 4.
Иммерсионный майнер отводит тепло по схеме циркуляции теплоносителя «вход снизу, выход сверху». Поэтому его нужно ставить в иммерсионную ёмкость, в которой теплоноситель может втекать внутрь майнера и вытекать из него. Опорная плита выравнивания жидкости на дне ёмкости должна поддерживать майнер. Теплоноситель проходит через опорную плиту и нижнюю панель майнера, поступает прямо в майнер и выходит через верхнюю сторону или верхнюю панель майнера, как показано на рисунке ниже. Установить иммерсионный майнер в ёмкость и извлечь его может один человек.
Before deploying the immersion cooling miners, after the system is installed and filled with the coolant, the coolant should be circulated for 1 hour, then 100 ml samples are taken from the liquid return port of Tank, the liquid injection port of Tank, and other areas where impurities may be the most. Among them, the number of particles greater than or equal to 5 μm in the100 ml samples should be less than or equal to 500, the number of particles greater than or equal to 15 μm should be less than or equal to 100, and there are no particles larger than 50 μm (based on a cleanliness level NAS 3 of NAS 1638 standard). If the cleanliness level does not meet the standard, the system is connected to a 5 μm high-precision filter apparatus with an independent booster pump for circulating and filtering the coolant until the cleanliness level meets the standard.
Note: A test method for the number of particles (5 μm) is as follows. Take 100 ml of coolant or flushing water sample and let it pass through a filter paper with a diameter of 39 mm, a mesh of 3 mm 3 mm, and a mesh of 5 μm, then observe the filter paper under a microscope, select 12 grids at random, count the number of particles thereon, and then calculate an average number of particles on each grid δ, where δ ≤ 5003²/(π*39²/4) = 4.
The immersion cooling miner uses a bottom-in and top-out coolant cycle flow method to dissipate heat. Therefore, the immersion cooling miner needs to be placed in an immersion cooling Tank that allows the coolant to flow in and out from the inside of the immersion cooling miner. A liquid equalization support plate at the bottom of the immersion cooling Tank needs to support the immersion cooling miner. The coolant passes through the liquid equalization support plate and a bottom panel of the immersion cooling miner and directly enters the immersion cooling miner, and flows out from a top side or an upper panel of the immersion cooling miner, as shown in the following figure. The immersion cooling miner can be put into Tank and taken out Tank by one person.
8. Промывка системы иммерсионного охлаждения: общие сведения
8. Introduction to Cleaning Immersion Cooling System
Чтобы вся система иммерсионного охлаждения была чистой, рекомендуется прежде всего обеспечить чистоту основных компонентов как готовых изделий: циркуляционных насосов, ёмкости, радиаторов, заранее изготовленных трубопроводов и труб и т. п. Кроме того, при проектировании системы рекомендуется предусмотреть на магистральном трубопроводе байпас для подключения дополнительного устройства очистки системы с функцией повышения давления и тонким фильтром 5 мкм и выше.
Перед сборкой системы необходимо убедиться, что все её компоненты чистые. Если компоненты недостаточно чистые, очистите их до монтажа системы.
При монтаже каждого компонента системы также необходимо следить за чистотой внутри устройств — трубопровода, труб, ёмкости и радиаторов. Например, устанавливая трубу, снимайте упаковку только с неё, а с остальных устройств не снимайте. Если при монтаже в какой-либо компонент случайно попали посторонние частицы, своевременно очистите его чистой тканью или пылесосом. Кроме того, если монтаж приостановлен, загерметизируйте и защитите компоненты, которые уже распакованы, но ещё не установлены или не введены в работу.
Перед заливкой теплоносителя ещё раз убедитесь, что вся система — циркуляционный насос, трубы, ёмкость, радиаторы и т. п. — чистая и в ней нет заметных следов воды, пыли, металлической стружки, примесей сварочного шлака и т. п.
Примечание:
a) Новый циркуляционный насос перед отгрузкой с завода проходит испытания, поэтому внутри остаётся вода. Остатки воды рекомендуется удалить до отгрузки с завода или перед использованием.
b) Для заранее изготовленных трубопроводов и труб, ёмкости и радиаторов рекомендуется включить в технологию обработки очистку и сушку, чтобы не оставалось следов воды, пыли, металлической стружки, примесей сварочного шлака и т. п. После очистки и сушки как можно скорее загерметизируйте их, чтобы внутрь не попали пыль и примеси.
c) Устройство очистки системы с функцией повышения давления — это отдельное устройство очистки с повысительным насосом. Его используют только тогда, когда систему нужно промыть циркуляцией, а при нормальной работе системы подключать его не нужно.
Перед размещением иммерсионных майнеров, когда система смонтирована и заправлена теплоносителем, теплоноситель должен циркулировать 1 час. Затем отбирают пробы по 100 мл из возвратного патрубка ёмкости, из патрубка заливки ёмкости и из других мест, где примесей может быть больше всего. В пробах по 100 мл должно быть не более 500 частиц размером 5 мкм и более, не более 100 частиц размером 15 мкм и более, а частиц крупнее 50 мкм быть не должно (класс чистоты NAS 3 по стандарту NAS 1638). Если класс чистоты не соответствует норме, к системе подключают высокоточное фильтрующее устройство 5 мкм с отдельным повысительным насосом и прогоняют через него теплоноситель, пока класс чистоты не придёт в норму.
Порядок операций — в таблице ниже.
Regarding the immersion cooling system, to ensure the cleanliness of the entire system, it is recommended to first ensure the cleanliness of finished products of various key components, including circulating pumps, Tank, radiators, prefabricated pipeline and pipes, and the like. Secondly, when designing the system, it is recommended that a main pipeline system reserve a bypass to connect an additional system cleaning apparatus with a pressure boosting function, which is equipped with a fine filter of 5 μm or more.
Before assembling a system, all components in the system must be confirmed to be clean. If the components are not clean enough, clean them before installing the system.
During an installation process of each component in the system, cleanliness inside the devices must also be ensured, including pipeline, pipes, Tank and radiators. For example, when installing a certain pipe, only remove packaging of the pipe, and do not remove the packaging of other devices. If foreign particles are accidentally mixed into a certain component during the installation process, clean it with a clean cloth or a vacuum cleaner in time. Moreover, in an installation suspension period, seal and protect the components that have been unpacked but not yet installed or put into use.
Before injecting the coolant into the system, confirm again whether the entire system is clean, including a circulating pump, pipes, Tank, radiators, and the like, and ensure that there are no obvious water stains, dust, metal chips, welding slag impurities, and the like.
Note:
a) A new circulating pump will be tested before leaving the factory, so there will be residual water inside. It is recommended to clean the residual water before leaving the factory or using it.
b) Regarding to processing technologies of the prefabricated pipeline and pipes, Tank and radiators, it is recommended to have a cleaning and drying process to ensure that there are no water stains, dust, metal chips, welding slag impurities, and the like. After cleaning and drying, seal as soon as possible to prevent internal contamination by dust and impurities.
c) The system cleaning apparatus with the pressure booster function herein refers to an independent cleaning apparatus with a booster pump, which is only used when the system needs cyclic cleaning, and does not need to be connected during a normal operation of the system.
Before deploying the immersion cooling miners, after the system is installed and filled with the coolant, the coolant should be circulated for 1 hour, then 100 ml samples are taken from the liquid return port of Tank, the liquid injection port of Tank, and other areas where impurities may be the most. Among them, the number of particles greater than or equal to 5 μm in the100 ml samples should be less than or equal to 500, the number of particles greater than or equal to 15 μm should be less than or equal to 100, and there are no particles larger than 50 μm (based on a cleanliness level NAS 3 of NAS 1638 standard). If the cleanliness level does not meet the standard, the system is connected to a 5 μm high-precision filter apparatus with an independent booster pump for circulating and filtering the coolant until the cleanliness level meets the standard.
The operating procedures are shown in the table below.