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冷熱衝擊試驗箱製冷系統主要執行引數的節能控制調節

釋出時間↟▩✘: 2019-08-06  點選次數↟▩✘: 841次

冷熱衝擊試驗箱 引數要求↟▩✘:

型號(CM)

SET-A

SET-B

SET-C

SET-D

SET-G

內部尺寸

40×35×35

50×50×40

60×50×50

70×60×60

80×70×60

外部尺寸

140×165×165

150×190×175

160×190×185

170×240×195

180×260×200

結構

三廂式(預冷箱)(預熱箱)(測試箱)

氣門裝置

強制的空氣裝置氣門

內箱材質

SUS#304不鏽鋼

外箱材質

冷軋鋼板靜電噴塑

冷凍系統

機械壓縮二元式 復疊製冷方式

轉換時間

<10Sec

溫度恢復時間

<5min

溫度偏差

±2℃

冷卻方式

水冷

駐留時間

30 min

溫度範圍

預熱溫度

+60~200℃(40min)

高溫衝擊

+60~150℃

預冷溫度

+20℃~-80℃(70min)

低溫衝擊

-10℃~-40℃/-55℃/-65℃

溫度感測器

JIS RTD PT100Ω × 3 (白金感測器)

控制器

液晶顯示觸控式螢幕PLC控制器

控制方式

靠積分飽和PID☁₪◕✘,模糊演算法 平衡式調溫P.I.D + P.W.M + S.S.R

標準配置

附照明玻璃視窗1套✘☁│、試品架2個✘☁│、測試引線孔1個

安全保護

漏電✘☁│、短路✘☁│、超溫✘☁│、缺水✘☁│、電機過熱✘☁│、壓縮機超壓✘☁│、超載✘☁│、過電流保護

電源電壓

AC380V 50Hz三相四線+接地線

在實際的製冷裝置及系統工程執行中☁₪◕✘,不僅應該把製冷系統調整到合理的執行範圍☁₪◕✘,滿足製冷工藝的要求☁₪◕✘,維持其安全正常執行☁₪◕✘,而且還應該並可以進一步將製冷系統調整到*執行狀態☁₪◕✘,實現節能的執行目的☁₪◕✘,提高製冷裝置執行的節能水平◕₪•│。

一✘☁│、蒸發溫度和蒸發壓力

在製冷裝置的設計中☁₪◕✘,提高蒸發溫度將使製冷系統的壓縮比降低✘☁│、功耗減少☁₪◕✘,這對節能是十分有利的◕₪•│。問題是蒸發溫度取決於被冷卻物件☁₪◕✘,調整蒸發溫度必須以不影響被冷卻物件的製冷工藝要求為前提◕₪•│。但在製冷裝置的操作調節中☁₪◕✘,應注意觀察☁₪◕✘,及時採取相應措施☁₪◕✘,如適當除霜✘☁│、適當增大供液量✘☁│、對蒸發器進行放油除汙垢清理✘☁│、對壓縮機實施有效能量調節等☁₪◕✘,使蒸發溫度穩定在設計溫度☁₪◕✘,避免蒸發溫度不必要地過低還是非常必要的◕₪•│。

從節能的角度來講☁₪◕✘,適當地提高蒸發溫度是經濟合理的☁₪◕✘,計算表明☁₪◕✘,當用-25℃的庫溫代替-30℃庫溫時☁₪◕✘,由於蒸發溫度升高☁₪◕✘,將節約電能達9.8%◕₪•│。因此☁₪◕✘,對於貯存期較短☁₪◕✘,質量對低溫要求不高的情況☁₪◕✘,可以適當地提高蒸發溫度☁₪◕✘,達到節能的效果◕₪•│。另外一般製冷裝置都按滿負荷進行設計☁₪◕✘,而實際在滿負荷執行的時間並不長☁₪◕✘,大部分時間是在小於設計負荷的條件下執行◕₪•│。在部分負荷即耗冷量減少時☁₪◕✘,提高蒸發溫度☁₪◕✘,可以利用減小蒸發器的傳熱溫差☁₪◕✘,達到同樣的降溫效果◕₪•│。

例如☁₪◕✘,當冷凝溫度為38℃時☁₪◕✘,製冷系統的蒸發溫度-33℃;當耗冷量減少為原設計的50%☁₪◕✘,原蒸發器傳熱溫差由10℃減少為5℃☁₪◕✘,庫房仍利用原有裝置☁₪◕✘,使庫溫維持在-23℃☁₪◕✘,但此時蒸發溫度提高為-28℃☁₪◕✘,計算表明節能效果可達15%◕₪•│。

二✘☁│、冷凝溫度和冷凝壓力

冷凝溫度過高☁₪◕✘,將引起壓縮機排氣壓力過高☁₪◕✘,排氣溫度升高☁₪◕✘,這對壓縮機的安全執行十分不利☁₪◕✘,容易造成事故;同時使製冷裝置效率降低☁₪◕✘,能耗增加◕₪•│。從節能角度☁₪◕✘,在製冷裝置設計時應適當選取較高的冷凝溫度☁₪◕✘,即配置較大的冷凝換熱面積☁₪◕✘,達到實際節能執行的目的◕₪•│。

從操作調節的角度☁₪◕✘,應控制製冷裝置在儘可能低的冷凝溫度下執行☁₪◕✘,以提高製冷效率☁₪◕✘,降低執行費用◕₪•│。冷凝溫度決定於冷卻介質的溫度✘☁│、流量✘☁│、流速✘☁│、冷凝面積✘☁│、壓縮機的排氣量以及空氣溼度✘☁│、油汙✘☁│、水垢等影響冷凝器傳熱效率的各種因素◕₪•│。

要使冷凝溫度儘量低☁₪◕✘,主要從兩方面入手↟▩✘:
保持換熱面積的清潔☁₪◕✘,消除影響熱交換的因素☁₪◕✘,即及時除垢✘☁│、放油✘☁│、排除不凝結氣體
控制冷卻介質的流量✘☁│、流速☁₪◕✘,保證冷卻介質均勻地流過換熱面積;還要特別注意冷卻水在冷凝器中分配的均勻性

在系統裝置部分負荷下執行時☁₪◕✘,應特別注意同時對應控制調節冷凝系統的水泵或風機負荷☁₪◕✘,避免無效的換熱功耗◕₪•│。因為製冷裝置的總能耗包括了壓縮機的能耗和換熱器水泵和風機的能耗◕₪•│。

三✘☁│、液體過冷度和吸氣過熱度

在一定的冷凝溫度✘☁│、蒸發溫度下☁₪◕✘,採用使節流前製冷劑液體過冷的方法可達到減小節流後製冷劑幹度的目的☁₪◕✘,提高製冷迴圈的製冷量◕₪•│。

通常情況下☁₪◕✘,假定冷凝器出水溫度比冷凝溫度低3~5K☁₪◕✘,冷卻水在冷凝器中的溫升為3~8K☁₪◕✘,因而冷卻水的進口溫度比冷凝溫度低5~13K☁₪◕✘,這就足以使製冷劑出口溫度達到一定的過冷度◕₪•│。在臥式殼管冷凝器中☁₪◕✘,如果冷凝後的液體不立即從冷凝器的底部排出☁₪◕✘,而是積存在冷凝器內部☁₪◕✘,這部分液體將繼續把熱量傳給管內的冷卻水和周圍介質☁₪◕✘,排出時便可獲得一定過冷度◕₪•│。過冷度的獲得產生並不產生壓縮機耗功的增加☁₪◕✘,這就意味著過冷度必定導致裝置系統製冷係數的增加☁₪◕✘,提高製冷裝置執行的經濟性◕₪•│。

研究計算表明☁₪◕✘,在冷凝溫度40℃☁₪◕✘,蒸發溫度5℃工況條件下☁₪◕✘,5K的過冷度☁₪◕✘,會使R22製冷裝置製冷量增加4.27%☁₪◕✘,輸入功率無變化☁₪◕✘,COP值提高4.27%◕₪•│。

吸氣過熱度在有效改善提高壓縮機的容積效率和系統單位質量製冷量的同時☁₪◕✘,亦不可避免地增加了壓縮機吸氣的比容✘☁│、排氣溫度✘☁│、耗功和冷凝器的熱負荷◕₪•│。儘管其綜合影響還是會使製冷量隨著過熱度的增加有所增加☁₪◕✘,但裝置系統的製冷係數則是隨之降低的◕₪•│。

這雖似與裝置的節能執行有相駁之處☁₪◕✘,但在製冷裝置☁₪◕✘,特別是在低溫製冷裝置中☁₪◕✘,吸氣溫度過低會使壓縮機產生嚴重結霜☁₪◕✘,潤滑條件惡化◕₪•│。在溼衝程下☁₪◕✘,壓縮機執行的容積效率大幅降低☁₪◕✘,指示效率✘☁│、機械效率及電效率均會有所減低☁₪◕✘,從而使壓縮機的COP值會有更大幅度的下降◕₪•│。更為甚者☁₪◕✘,溼衝程極易產生液擊對壓縮機產生致命的機械損傷◕₪•│。

除此之外☁₪◕✘,充分利用晝夜溫差引起的夜間熱負荷降低☁₪◕✘,冷凝溫度降低及夜間低谷電網☁₪◕✘,儘可能使製冷裝置在夜間執行;在製冷環境中最佳化設計均勻的氣流組織;採用多級分段製冷工藝使製冷裝置在各個時段中採用不同的執行引數☁₪◕✘,降低傳熱溫差☁₪◕✘,利用連續變溫調節時製冷係數大的原理☁₪◕✘,以不增加投資實現實際製冷凍結過程的節能也都具有較為明顯的經濟效益◕₪•│。

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