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扬中市诺朋电热器材有限公司主要产品:加热器,电加热器,防爆电加热器

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设计、选择、研制、使用特种空调系统

新葡京线上投注 www.xj-tstc.com 制冷、空调技术已经涉及剑建筑、冶金、交通、生物、医学、食品等各个领域,随着科学技术的日益发展。所处的地位也越来越重要,国防尖端技术与航天事业的发展更是离不开制冷与空调技术。

有一个把卫星从安装工厂运输到发射塔架的过程,    国研制的某一种型号的卫星在发射之前。人约需要 2 小时的运输时间。随着科学技术的发展,卫星是高度精度的设备,因而在运输过程中对装有卫星的卫星整流罩内空气温度、湿度及压力有严格的要求,所以需要在卫星运输车上安装一套特殊的空调系统。其技术条件是卫星罩内空气必须处于大于 50Pa 以上的正压,并装有精粗空气过滤器以保证其洁净度达到 l0 万等级,由此发生的星整流罩内空气大量泄漏,必需从环境中补充火量的新鲜空气,而该空调使用的地气候条件十分恶劣,温度从 -20 ℃ ~ 35 ℃不等,全年温差高达 55 ℃ ,相对湿度最大可达到 85 %,这样极大地增加了调节罩内空气工况的难度,空调系统又是装置在运输车上,设备使用的能耗又不能太人。星罩内的 [ 况必须在干球温度 10 ℃ ~ 40 ℃ ,相对湿度 15 50 %范围内可任意调节,温度的控制精度为± 0 . 5 ℃ 相对湿度控制精度为± 4 %,由初始状态调到规定要求范围内任一状态的时间要求不超过 1 . 5 小时??盏飨低吃谠诵泄讨斜匦朐诵邪踩?、可靠、动摇小。

    2 设计方案

本着确保参数符合工况要求,    根据该系统的特殊要求。系统工作可靠、节省投资、操作简单的设计原则,进行了多方面的设计研究,通过大量的计算分析和对多种方案的对比,确定了合理的流程方案。此系统流程中中,包括两个空气处理过程。

    2 . 1 新风处置过程

为了不让空气中含有的有机污染物污染新风,    新风通过设置在车顶的新风口由新风风机吸入新风管道。为此在系统中加了活性碳粗过滤器过滤层,然后新风通过粗过滤器进入蒸发器内,经过冷却去湿、加热器和加湿器以及粗过滤器和精过滤器的处置,达到所要求的送风状态。

    2 . 2 回风处理过程

 耗能不能太大,    因为此空调系统在运行过程期间。除了要补充由于泄露的空气外而且还要求空气质量好、洁净度高,尤其是保证相对湿度达到 15% 所以回风系统我采用一次回风和二次

回风相结合的回风。

一路经过一次回风风量调节阀和新风混合经过蒸发器处置后和经过二次同风风量调节阀的另一路回风混合,    从卫星罩出来的空气。再经过加热器、加湿器以及粗过滤器和精过滤器的处置送剑卫星整流罩内。

    3 空调系统设备选择

所以在设备的选型时除了考虑其性能指标外,    由于整个空调系统装置在车厢内?;贡匦肟悸墙I璞傅奶寤椭亓康南拗?。对卫星罩进行冷热负荷计算后,夏季极端负荷为 14980W 不计环境室热容热负荷为 8674W 冬季极端负荷为一 13 193W 不计环境室容热负荷为一 4582W 冬季需最大等温加湿量为 5 58kg h 冬季加湿热负荷为 3 . 6kW

功率为 3 . 2kW 每台名义制冷量 7000W 一般情况卜,    3 . 1 压缩冷凝机组选用 2 台德国 5 匹活塞式风冷压缩冷凝机组。能够满足环境室状态的一备一用的使用要求。极限. I= 况时,两台机同时投入运行。

这种蒸发器的优点是设备紧凑,    3 . 2 蒸发器选用外表式空气直接冷却器型式??掌皇芪廴???悸堑蕉ㄐ驼舴⑵鞑凡荒苈惚究盏飨低骋?,选翅片片距为 4mm 蒸发面积根据设计计算为 40m 考虑车箱截面尺寸,蒸发器为 6 排结构。

额定风量为 4000m h 采用变频调速,    3 . 3 主循环风机选用意大利尼柯 ( NICOPA 风机。保证环境室内 50Pa 正压和空调系统的循环要求。

新风风机选用的尼柯 ( NICOPA 风机,    3 . 4 保证卫星罩内 50Pa 正压。并进行变频调节风量。

根据计算结果加热量,    3 . 5 电加热器采用蛇形翅片式电加热器。采用额定功率 12kW 电加热器。极限工况备用额定功率为 15kW 加热器。

电热式加湿器作为加湿设备。根据计算结果,    3 . 6 加湿方式采用蒸汽等温加湿。采用额定功率为 7 . 5kW 加热器,还增设一套 7 . 5kW 备用电加热器,提高可靠性。

    4 控制系统

即回风温度、回风湿度和回风压力 ( 环境室压力 ) 由于本系统温度控制精度为± 0 . 5~C 相对湿度控制精度为± 4 系统参数控制精度高,    此系统中涉及的控制对象有 3 个。且要求系统运行要绝对可靠,所以我设计从精度高和可靠性考虑。

采用压力、压筹变送器、温度、湿度传感器这些品质优良、精度高的仪器仪表,    工况参数测量方面。经过信号转换、隔离后,送入数据采集仪,数据采集仪通过数据总线与计算机进行数据通讯。

把传统的 PID 控制技术引到模糊控制器中,    工况调节方面。采用单回路闭环调节方式。充分发挥模糊控制鲁棒性较好的特点,构成模糊一 PID 自动调节控制器。系统设备控制方面,由于用户特殊要求采用继电器控制。

使用 100A 希曼顿调功器,    4 . 1 电加热器电加热量调节。对加热量实行实时控制调。电加湿器电加湿调节,也使用 100A 希曼顿调功器,通过调节中央空调辅助加热器的加热量,对加湿量实行实时控制调节。调功器的使用,改变由调功使用固态继电器控制方式,集成性、可靠性得到提高。调功器设备容量选用在 60 用量范围以内,保证调功量长期使用的可靠性。同时还附设手动比例调节,保证在控制器出现意外故障时,保证调功器的正常工作。

    采用双路备份控制方法,    4 . 2 电加热器、电加湿器和主循环风机变频器的实时控制。主控制回路采用仪表控制,辅助回路采用人工控制。仪表控制由日本干野仪表公司数字指示调节仪调节控制,完成模糊控制和 PID 调节控制。人工控制中,电加热器、电加湿器采取手动调整可控硅变压,主循环风机根据整流罩内正压显示值进行手动调整变频器频率,保证电加热器、电加湿器和主循环风机在合适的功率和频率范围内运行。

    5 监控系统软件

功能不只限于单纯的数据采集功能,    本系统软件是基于 wINDOwS 操作平台开发的计算机测控软件。更增加了管理与数据分析等后处理功能,可进行数据采集通道参数设置系统管理以及试验历史记录查询、测试结果趋势曲线分析、打印试验记录数据和曲线等多种工作。这样可为产品的开发和试验研究提供多方面可靠的数据。监控系统软件结构为现场传感器、变送器、执行器,智能数字指示调节仪,计算机集中采集、处置。

    6 测试记录

工况设定温度为 20 ℃ ,    该系统进行常规试验时。湿度为 38 %,罩内压力为 50Pa 冬季做试验,空调系统要进行对空气的去湿处理,需先开启仪表阀门使空气温度上升至 15 ℃ 以上,方可开启制冷机去湿,否则会引起降温去湿器的蒸发器外表结冰,影响系统的去湿效果。

该系统回风温度、回风湿度、回风压力 ( 即卫星罩内压力 ) 均能在制冷机开机后的半个小时达到设定值,    实测数据标明。且自动控制系统波动小,满足控制精度高要求。

    7 结论
系统设计、没备选型、电气控制、运行操作等均从安全、可靠的基本点动身,    设计中充分考虑了卫星发射工作的严格性。采取双机双份,甚至是多备份的技术措施,空调工艺、控制方式等各方面为空调系统的工况提供了可靠的保证。本空调系统能满足技术要求所规定的各项指标 ( 经试验洁净度为 2 万等级 ) 罩内空气进入规定:工况的速度快,控制精度高,可靠行好。
 

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