Ein großer Hyperscale-Betreiber eröffnete einen neuen Rechenzentrumscampus in Virginia mit einem klaren Auftrag: die Kühlinfrastruktur so zu gestalten, dass Ausfallzeiten verhindert werden. Angesichts hoher Verfügbarkeitsanforderungen und strenger Einleitungsbeschränkungen benötigte das Projektteam einen Wasseraufbereitungspartner, der schnell liefern, sich an zwischenzeitliche Designänderungen anpassen und Redundanz in jede kritische Komponente einbauen konnte. Das Design priorisierte den Schutz der Betriebszeit, die Einhaltung von Umweltvorschriften und eine schnelle Inbetriebnahme – allesamt kritische Anforderungen für den Betrieb von Hyperscale-Rechenzentren.
Herausforderung
Im Gegensatz zu vielen Standorten, die auf eine einzige Wasserquelle und eine einfache Aufbereitungskette setzen, erforderte dieser Campus die Aufbereitung von zwei unterschiedlichen Wasserquellen. Der erste Strom entnimmt Rohwasser aus einem Reservoir, das über Mehrschichtfilter gefiltert wird, bevor es als Ergänzungswasser für Kühltürme bereitgestellt wird – wo Schwebstoffe und Eisen zu Ablagerungen und Korrosion führen sowie die Wärmeübertragungseffizienz verringern können. Der zweite Strom für das Abschlämmwasser aus den Kühltürmen ohne direkten Kontakt wird über Mehrschichtfilter gefiltert (nach vorgelagerter pH-Anpassung und Koagulation/Flockung), um die Einleitungsgrenzwerte einzuhalten, bevor das Wasser in die Umwelt zurückgeführt wird.
Darüber hinaus wurde der Campus nach einem beschleunigten Zeitplan errichtet. Nach der Auftragserteilung änderte sich der Projektumfang, um eine Designmodifikation mit Austauschtanks zu integrieren – was einen überarbeiteten Plan und Zeitplan erforderte, ohne den Liefertermin oder die Gesamtintegrität des Systems zu gefährden.
Lösung
In Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro des Standorts spezifizierte und lieferte Xylem zwei Mehrschichtfiltrationssysteme der Baureihe Vantage® Pre-Treatment – Industrial (PTI), um zwei separate Wasserströme aufzubereiten – einen zur Versorgung des Kühlsystems und einen weiteren zur Behandlung des Abschlämmwassers des Kühlsystems vor der Einleitung in einen nahegelegenen Bach. Jedes System wurde um Behälter mit einem Durchmesser von 120 Zoll mit Rohrleitungen aus Edelstahl und vollautomatischer Luftspülung konstruiert und bietet eine zuverlässige Partikelentfernung, die den Anforderungen von Kühlwasseranwendungen gerecht wird.
Die Vantage® PTI-Serie wurde aufgrund ihres robusten, vorgefertigten, vormontierten und werkseitig geprüften Designs ausgewählt, das die Installations- und Inbetriebnahmezeit minimiert und gleichzeitig automatisierte Rückspülfunktionen bietet, die sowohl die Zykluszeit als auch den Gesamtwasserverbrauch reduzieren – und damit zwei der häufigsten betrieblichen Prioritäten von Facility-Managern erfüllt, die industrielle Wasseraufbereitungsanlagen betreuen.
Um den Verfügbarkeitserwartungen des Betreibers gerecht zu werden, legte das Gesamtdesign besonderen Wert auf Redundanz: Die Systemkonfiguration umfasst redundante kritische Komponenten (d. h. Pumpen und Filtrationskapazität), sodass der Campus den Kühlbetrieb auch dann aufrechterhalten kann, wenn eine Komponente zu Wartungszwecken offline ist – zum Schutz von Umsatz und Betriebskontinuität. Parallele Filtrationskapazität und redundante Pumpen ermöglichten es, das Kühlsystem während Wartungsarbeiten oder Geräteausfällen in Betrieb zu halten.
Als sich die Anforderungen nach der Bestellung änderten, arbeitete Xylem eng mit dem Kunden und dem Ingenieurbüro zusammen, um Designänderungen zu berücksichtigen, den Zeitplan neu zu kalibrieren und die Gerätelieferung an die aktualisierten Baumeilensteine anzupassen.
Warum Xylem ausgewählt wurde
Xylem wurde in Zusammenarbeit mit dem Ingenieurpartner des Standorts ausgewählt, und der Kunde verließ sich auf diese vertrauensvolle Beziehung, um schnell handeln zu können. Die PTI-Plattform erwies sich als besonders geeignet für eine neu errichtete Rechenzentrumsumgebung: vorgefertigte Behälter (keine Sonderanfertigungen), funktionsreiche Automatisierung und Luftspülfunktion zur Minimierung der Rückspülzeit und des Wasserverbrauchs. Die Verfügbarkeit langlebiger Materialien wie Frontverrohrung und Einbauten aus 316L-Edelstahl unterstützte zusätzlich die langfristige Zuverlässigkeit in einer unternehmenskritischen Kühlanwendung.
Ergebnisse
Im Normalbetrieb ist die PTI-Multimedia-Filtrationsanlage darauf ausgelegt, die für das Kühlturm-Ergänzungswasser erforderliche Wasserqualität zu liefern: bis zu 1.200 gpm, wobei der Partikel- und Eisengehalt des Zulaufwassers auf Zielwerte von TSS <20 ppm und gelöstem Eisen <1 ppm reduziert wird.
Durch die Verbesserung der Wasserqualität am Kühlturm unterstützt das System längere Eindickungszyklen – was die Wassernutzungseffizienz verbessert und gleichzeitig das Risiko von Ablagerungen, Korrosion und Verschmutzung reduziert, die die Wärmeübertragungsleistung beeinträchtigen und die Wartungskosten erhöhen können.
Für die Ableitung des Abschlammwassers aus dem berührungslosen Kühlwassersystem (NCCW) ist der Behandlungsstrom auf 200 gpm ausgelegt und umfasst eine Schwermetallkontrolle, um die Einleitungsgrenzwerte für den Bach einzuhalten – mit dem Ziel, lösliches Kupfer auf <0,03 ppm und lösliches Zink auf ≈ 0,00 ppm zu begrenzen, was die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften unterstützt und Kosten vermeidet.
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Vantage® PTI High Flow Multimedia Filters
Vantage® PTI series multi-media filters for industrial applications offer a flexible, reliable and feature-rich solution to reduce the amount of suspended...
