流体联轴器和连接器的选择

为您的液体冷却应用程序选择正确的流体耦合

流体管路连接器对液体冷却循环至关重要。工程师必须考虑系统流体连接的选择、安装和维护，以防止泄漏并确保系统寿命。由于可用的流体连接器选项非常多，因此很难决定哪一个最适合您的应用程序。液冷流体连接器通常分为两类:管件和联轴器。本文的第1部分讨论了配件。本部分将回顾选择流体连接器时需要考虑的两个因素，并描述在液体冷却应用中最常见的连接器类型。

一、评估申请

在确定哪种耦合最适合您的液体冷却系统时，了解您的应用程序至关重要。考虑耦合时你应该问的问题包括:

什么是系统流体?流体的粘度和腐蚀性是否与系统硬件兼容?了解冷却剂粘度在工作温度范围内的变化如何影响流体连接器的压降。检查以确保流体与流体连接器的湿润材料(包括任何o形环)在化学上兼容。(了解更多关于一些最常见的o形环化合物)

什么流量要求?这将影响您的管或软管的选择，从而影响耦合要求。流体路径组件的内径对压降和流体速度有很大的影响。计算连接器的压降，并检查流体速度，以防止冲蚀腐蚀。(有关侵蚀及腐蚀的更多信息，请参阅我们的应用说明"冷却系统的腐蚀”。)

系统的温度和压力的运行范围是怎样的?连接器需要在所有这些操作点保持密封。确保软管或油管的壁厚、表面光洁度、硬度或硬度计、同心度和椭圆度能够承受预期的压力和温度。

系统是否会经历振动、脉动或热循环?流体连接器和软管之间的密封必须能够承受这些极端条件的变化。

耦合器如何机械地集成到系统中?常见的安装选项包括管道螺纹、直线安装、刚性安装、面板安装或弯头安装。

您需要遵守特定的行业标准或其他特殊要求吗?国际标准组织(ISO)、食品和药物管理局(FDA)和有害物质限制(RoHS)是许多应用程序必须遵守的共同标准。在选择联轴器和连接器时，灭菌、颜色编码或标签和特定包装要求是需要考虑的其他常见规范。

2确定流体连接器的类型

流体连接器可以被认为是管件或联轴器，它们是液体冷却系统中常见的硬件部件。两者都连接冷却回路组件，如阀门，泵，液体冷板，热交换器，软管等。管件和联轴器的区别主要在于它们在系统中的使用方式。

当设备不经常断开连接时，要使用连接件，因为反复拆卸可能会导致泄漏。与联轴器相比，管件相对便宜，有许多不同的尺寸、类型和材料。配件需要安装和拆卸工具。

联轴器能够快速连接和断开管道，而不会造成流体损失或将空气引入系统。对于需要快速组装或日常维护的系统，联轴器是更好的流体连接器。例如，像液冷底盘这样的模块化设备需要快速断开连接(QDC)，以便在现场进行维修或维护，特别是用于军事应用(见图1)。

联轴器有多种材料，包括塑料，如缩醛和尼龙，这是经济有效的，并与各种流体兼容。塑料也可以被塑造成各种形状或包括颜色，以区分不同的流体线。金属联轴器应用于更具有挑战性的环境中，在这些环境中，冲击和振动、更高的压力、重量、温度变化、人员安全以及其他具有挑战性的要求需要更高的耐久性和强度。

本文主要关注耦合。参见本文的第1部分:流体配件和连接器的选择详细说明如何为您的应用选择合适的配件。

快速断开联轴器类型

在液冷应用中，基本上有四种类型的快速断开接头。它们是直通式的，单关断，双关断，和不溢出。

直通式耦合

最简单的联轴器类型是直通式联轴器(见图2)。这些联轴器没有任何内部阀门来阻挡流体流动，因此它们的压力损失最小。需要外部手动关闭阀，以防止断开时流体丢失。直通式联轴器的工作压力通常可达5000 psi。这种类型的联轴器通常用于可以容忍断开液体冷却回路时损失冷却剂的应用场合。

单关闭耦合

也被称为单向关闭联轴器(见图3)，它们由一个止回阀组成，通常在母阀上，在公阀上没有阀门。这种类型的联轴器通常用于系统下游流体泄漏或溢出不那么重要的应用场合。它们通常安装在电路的压力侧，当联轴器断开时提供自动关闭功能。单关断联轴器一般适用于工作压力为60 ~ 300psi的场合。(注意，联轴器的最大压力取决于设计和材料。)



双关闭耦合

双关闭联轴器(见图4)，也称为双向关闭联轴器，在主阀和内阀上都有一个止回阀。它们适用于不需要下游泄漏或溢出的场合。这种类型的联轴器通常比单关断联轴器能够承受更高的压力。双关闭联轴器可支持压力高达10,000 psi的应用。



Non-Spill耦合

这种双向关闭联轴器，也称为平面、干式或无泄漏联轴器(见图5)，是一种双向关闭联轴器，适用于任何泄漏或泄漏都有污染风险的场合。阀门内部配置防止在断开连接时丢失任何流体，并在连接时最大限度地减少空气进入。这种管件的工作压力通常可达5000 psi。



与我们在本文第1部分中讨论的配件一样，有许多可用的耦合选项，因此，为了拥有可靠和可维修的液体冷却系统，了解您的应用需求是非常重要的。为了确保您为您的应用程序选择正确的流体连接器，最好在设计过程早期与耦合或液体冷却组件合作伙伴密切合作。