基于自動化技術(shù)的空冷器防凍系統(tǒng)

楊琳

摘 要：電器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，空冷器進(jìn)口經(jīng)常表現(xiàn)為偏低溫。在這種狀態(tài)下，低溫凍結(jié)了空冷器內(nèi)的工藝介質(zhì)。這是由于，空冷器介質(zhì)有著較高的凝固點(diǎn)及黏性。若缺失了防凍體系，空冷器將會缺乏保護(hù)，造成運(yùn)轉(zhuǎn)故障。為維持均勻的管壁溫度，空冷器有必要配備防凍性設(shè)計，防控操作時的偏差。對于此，解析了防凍設(shè)計的常用思路。結(jié)合空冷器運(yùn)轉(zhuǎn)的真實(shí)狀態(tài)，探析具體思路。

關(guān)鍵詞：空冷器；防凍設(shè)計；PLC

通常來看，空冷器都要設(shè)定管壁的最低溫度，這種溫度可設(shè)置為臨界性的介質(zhì)溫度。在這種狀態(tài)下，流體狀的工藝介質(zhì)很易凍結(jié)，凝固并堵塞了空冷器。對于空冷器而言，工藝的臨界溫度包含了凝固點(diǎn)及露點(diǎn)。冷凝的狀態(tài)下，很易腐蝕介質(zhì)因而增加后續(xù)操控時的難度。面對低溫環(huán)境，空冷器需配備全方位的防控，設(shè)計出適當(dāng)?shù)姆纼龇绞健?/p>

1 防凍設(shè)計針對的情況

電氣運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，空冷器管壁時常顯示出最低溫度。情況嚴(yán)重時，甚至低于設(shè)置好的臨界溫度。一旦溫度過低，原本流動著的空冷介質(zhì)將會凝固或堵塞空冷器。在防凍設(shè)計中，電氣空冷器防凍保護(hù)針對于如下情況：

首先，是稀釋性的水溶液?？绽淦髟O(shè)定了先期的傳熱系數(shù)，換熱管呈現(xiàn)為偏高溫，金屬溫度相對來看是較高的。如果存在介質(zhì)，那么必備防凍的完整系統(tǒng)。對于空氣流量，需要實(shí)時予以調(diào)控。溫度偏低時，還需附加必備的啟停要求。在底部排管內(nèi)，冷空氣會預(yù)先接觸。冷凝液過快冷卻，遇到低溫很易凍結(jié)。由此即可表明：冷凝器若沒能發(fā)揮凝氣作用，則會聚集雜質(zhì)因而造成凍結(jié)。

其次，是全凝器的裝置。蒸汽全凝器在運(yùn)行進(jìn)程中表現(xiàn)為單程性，回流的次序?yàn)閺纳现料拢瑥妮^熱端排向較冷端。通常狀態(tài)下，電氣換熱管較低溫的出口很易聚集雜質(zhì)，不可快速凝結(jié)。雜質(zhì)堆積至出口處，很易凍結(jié)空冷器內(nèi)的換熱管，較易引發(fā)腐蝕。如果狀態(tài)很穩(wěn)定，那么頂部及底部空冷器則會先后接觸至空氣。在各個區(qū)段內(nèi)，冷卻區(qū)及冷凝區(qū)表現(xiàn)出來的蒸汽總量并不相等。

最后，是冷凝器內(nèi)的部分蒸汽凍結(jié)。對于工藝流體，出口可用來排出大量蒸汽且不會再次回流。在這時，出口端會排掉所有蒸汽。通常來看，出口包含了30%或更低的流體質(zhì)量。相比于進(jìn)口流體，出口包含了較少流體。經(jīng)過計算之后，即可明確出口排放出來的氣體。在這種基礎(chǔ)上，設(shè)置低溫下的精確操作流程。經(jīng)過歸納可知，回流是可被避免的。為此，還應(yīng)配備成套性的防凍裝置。反之，若引發(fā)了回流，則需拓展適度的防凍范圍。PLC經(jīng)過濾波處理，可再次調(diào)整而后放大所需的信號。這樣做，確保了更優(yōu)的線性控制，以便于獲得精準(zhǔn)的空冷器溫度。為確保通用性，PLC恒溫的調(diào)控裝置設(shè)定為三相及單相負(fù)載，加熱時借助于可控硅來控制功率。同時，輸入及輸出也設(shè)有必備的接口。

此外，工藝介質(zhì)還可能附帶蒸汽，這種蒸汽是不可凝結(jié)的。在這種狀態(tài)下，管壁溫度也密切關(guān)系到可凝結(jié)的附帶物質(zhì)。對于此，有必要估算得出管壁內(nèi)側(cè)的介質(zhì)溫度及流動方式。某些流體混雜了不可凝聚物或者烴類蒸汽，因而很易造成進(jìn)口處的冷凝器環(huán)流形態(tài)。在管壁的內(nèi)側(cè)，構(gòu)成了烴類的液態(tài)環(huán)，芯部可流過液體。在出口之處，很易附著分層形態(tài)的冷凝流體。若發(fā)生上述狀態(tài)，就不可缺少配套的防凍裝置。

2 設(shè)計防凍保護(hù)

2.1 均勻調(diào)配流體

若能均勻調(diào)配空冷器內(nèi)側(cè)管道中的流體，即可避免偏流狀態(tài)。在管路系統(tǒng)內(nèi)，可以更改原先的連接方式。詳細(xì)來看，還需適當(dāng)布置接管的形態(tài)并且增加額外的防凍管。對于下側(cè)流動的氣流，為防控風(fēng)速及風(fēng)向的影響，則要加裝入口處的風(fēng)屏。通常來看，可設(shè)置為2m的風(fēng)屏。在這時，還可更改風(fēng)機(jī)標(biāo)高。對于復(fù)位的上下兩側(cè)吹風(fēng)，需要預(yù)留5℃的區(qū)間用來緩沖。如果沒有緩沖，上下側(cè)鼓風(fēng)將會呈現(xiàn)為反復(fù)性。在特殊狀態(tài)下，還不應(yīng)忽視流經(jīng)空氣的較高溫度。

PLC調(diào)控下的自動化恒溫系統(tǒng)配備了傳感器及電加熱器，可以實(shí)時確?？绽淦鞯暮銣匦?。在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，恒溫加熱系統(tǒng)設(shè)置為自動化的調(diào)控方式。傳感器可把溫度信號變?yōu)榭勺R別的電流，輸入至溫度控制器。依照實(shí)時的電流變化，自動調(diào)控空冷器的溫度以此來確保恒溫性。PLC恒溫監(jiān)測可用來生成精準(zhǔn)性的空冷器溫度信號，測量過程中可配備熱電偶。經(jīng)過恒溫調(diào)控后，可生成毫伏的電壓信號。

2.2 調(diào)控電氣送風(fēng)

相比于手動調(diào)節(jié)，自動調(diào)控百葉窗表現(xiàn)為如下優(yōu)勢：針對空氣流量，可自動予以控制。在相近條件下，溫度控制將會更敏感。降溫的狀態(tài)下，還可節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)時的能量。百葉窗的調(diào)節(jié)有著如下優(yōu)勢：可用來精確調(diào)控，能夠自動啟停。在風(fēng)力變化時，敏感性并不很強(qiáng)。此外，保溫設(shè)備是全封閉性的。

結(jié)合真實(shí)情況，優(yōu)選最適當(dāng)?shù)哪骋活愃惋L(fēng)方式?？绽淦飨到y(tǒng)內(nèi)，要實(shí)時調(diào)控精確的送風(fēng)總量。調(diào)節(jié)送風(fēng)量時，可借助百葉窗或自動性的風(fēng)機(jī)。如果遇到低溫，還需減小原先的送風(fēng)量。PLC的穩(wěn)壓電路包含了集成塊，設(shè)置為輸入及輸出的接地端子。

2.3 設(shè)置傳熱面積

設(shè)計防凍方式，最重要應(yīng)為傳熱面積。若面積不合適，就需要更改。環(huán)境變冷時，管束可用來調(diào)控介質(zhì)附帶的熱損耗。這樣做，減低了傳熱進(jìn)程中的熱損失，管內(nèi)流速也變得更高。表面積減小時，需要更改泵送的流量以此來確保附加性的壓降是充足的。對于閑置管束，需要排空或清除內(nèi)側(cè)附帶的物質(zhì)。

3 結(jié)語

空冷器運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境呈現(xiàn)為偏低溫，從現(xiàn)狀來看，可選熱風(fēng)循環(huán)這種特定的防凍保護(hù)。針對熱風(fēng)循環(huán)，空冷器都配備了差異的形式。例如：可以配備手動控制下的新風(fēng)百葉窗，也可設(shè)置雙重的自動及手動控制。在這之中，自動調(diào)節(jié)包含了頂部及立式這樣兩類的百葉窗。具體在設(shè)計時，需要結(jié)合實(shí)情來選取最便捷且簡易的防凍設(shè)計。

參考文獻(xiàn)

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