راه حل های کارآمد و صرفه جویی در انرژی{0}}برای خنک کننده های خشک با دمای بالا و پایین در زمینه کنترل دمای صنعتی

1، تعریف اصلی: ماهیت کولرهای خشک با دمای بالا و پایین را درک کنید
کولر خشک با دمای بالا و پایین که به عنوان کولر خشک با دمای بالا و پایین نیز شناخته می شود، یک تجهیزات یکپارچه مبتنی بر اصل تبادل حرارت خشک، همراه با رطوبت زدایی انجماد و فناوری کنترل دقیق دما است. این می تواند به طور انعطاف پذیری بین شرایط کاری شدید دمای بالا و پایین و محدوده دمای اتاق جابجا شود و تنظیم دما و عملیات خشک کردن محیط (هوا، محلول اتیلن گلیکول و غیره) را درک کند. ویژگی‌های اصلی آن «عدم تلفات تبخیر آب» و «تطبیق با محدوده دمایی گسترده» است، که با تجهیزات خنک‌کننده سنتی آب که برای خنک‌سازی به منابع آب متکی هستند، و خنک‌کننده‌های خشک معمولی که فقط می‌توانند با یک محدوده دمایی منفرد سازگار شوند، متفاوت هستند. خنک کننده های خشک با دمای بالا و پایین از طریق تبادل حرارتی معقول بین هوا و محیط داخل لوله کنترل دما را به دست می آورند که اساساً مصرف آب را به صفر می رساند. در عین حال، آنها می توانند با محدوده دمایی گسترده ای از -40 درجه تا 120 درجه سازگار شوند، اثر خشک کردن و پایداری دما را متعادل کنند و با شرایط پیچیده کنترل دما در سناریوهای متعدد سازگار شوند.

در مقایسه با کولرهای معمولی و کولرهای هوای معمولی، مزایای اصلی کولرهای هوای با دمای بالا و پایین عبارتند از "پوشش کامل دمای" و "کنترل خشک مرطوب" - آنها می‌توانند با محیط‌های دمای بالا 65 درجه -80 درجه مانند خنک‌کننده‌های هوای با دمای بالا-، و سازگاری با شرایط دمای پایین زیر 42 درجه مانند دمای پایین، کنترل کنند. در عین حال، آنها عملکرد رطوبت زدایی را یکپارچه می کنند که می تواند به طور موثر رطوبت و غبار روغن را در محیط حذف کند، از خوردگی خط لوله، خرابی تجهیزات و رطوبت محصول جلوگیری کند و به ارزش کاربردی کارآمد "یک تجهیزات، عملکردهای چندگانه" دست یابد.

2، اصل کار: هم افزایی دوگانه تبادل سرد و گرم و رطوبت زدایی خشک کردن
هسته کاری کولرهای خشک با دمای بالا و پایین "تبادل حرارتی سیکل بسته + رطوبت زدایی انجماد" است. فرآیند کلی به دو پیوند اصلی تقسیم می شود: چرخه کنترل دما و رطوبت زدایی خشک کردن. این دو با هم کار می کنند تا از انطباق دقیق دما اطمینان حاصل کنند و به خشک شدن و خالص سازی متوسط ​​دست پیدا کنند. گردش کار خاص به شرح زیر است:

(1) مرحله چرخه کنترل دما

1. شرایط کار در دمای بالا: هنگام برخورد با محیط-در دمای بالا (مانند هوای فشرده با دمای بالا، مایع زباله صنعتی)، رسانه وارد داخل سیم پیچ پره دار تجهیزات می شود. فن با راندمان بالا که در تجهیزات تعبیه شده است، هوای دمای محیط را بیرون می کشد و آن را به شدت روی سطح سیم پیچ پره دار می دمد. به دلیل اختلاف دمایی بین محیط دمای بالا در داخل لوله و دمای معمولی هوای خارج از لوله، گرما به سرعت از طریق پره ها و دیواره لوله منتقل می شود. دمای محیط با دمای بالا به تدریج به مقدار تنظیم شده کاهش می یابد و پس از اتمام فرآیند خنک سازی، از تجهیزات تخلیه شده و وارد فرآیند تولید بعدی می شود. در طی این فرآیند، پره‌ها از مواد با رسانایی حرارتی بالا (آلومینیوم یا مس) ساخته می‌شوند که سطح انتقال حرارت را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و راندمان هدایت حرارتی را بهبود می‌بخشد. نسبت سطح انتقال حرارت به ظرفیت پردازش متوسط ​​برخی از تجهیزات به 1.5 می رسد که بسیار بیشتر از 1.1-1.2 برابر تجهیزات معمولی است و از اثر خنک کننده پایدار و قابل اطمینان اطمینان می دهد.

2. شرایط کار در دمای پایین: هنگامی که با رسانه های با دمای پایین- سروکار دارید یا محیط را تا محدوده دمای پایین (مانند 2-10 درجه) خنک می کنید، تجهیزات سیستم تبرید را راه اندازی می کند. مبرد تبخیر می شود و گرما را در اواپراتور جذب می کند، به طور کامل گرما را با محیط وارد شده به اواپراتور مبادله می کند و به سرعت دمای محیط را به زیر دمای نقطه شبنم تعیین شده کاهش می دهد. در عین حال، سیستم تبرید مجهز به یک دستگاه تنظیم دما کامل است که می تواند به طور خودکار ظرفیت خنک کننده را با توجه به نوسان دمای متوسط ​​تنظیم کند، از بیش از حد دما جلوگیری کند، اطمینان حاصل کند که دمای متوسط ​​در محدوده دقیق 0.3 ± درجه پایدار است و نیازهای تولید دقیق را برآورده می کند.

(2) فرآیند خشک کردن و رطوبت زدایی
این مرحله عمدتاً برای رسانه های گازی (مانند هوای فشرده) طراحی شده است که هسته آن از بین بردن بخار آب و غبار روغن از رسانه برای جلوگیری از خوردگی بعدی تجهیزات یا رطوبت محصول است. هنگامی که محیط گاز سرد می شود و دما به زیر دمای نقطه شبنم می رسد، بخار آب موجود در آن به حالت اشباع می رسد و به قطرات آب مایع و قطرات روغن متراکم می شود. متعاقباً، گاز حاوی ناخالصی‌های مایع وارد جداکننده مایع-گاز می‌شود، جایی که آب مایع، قطرات روغن و گاز با نیروی گریز از مرکز و فیلتراسیون جدا می‌شوند. ناخالصی های مایع جدا شده از طریق یک دریچه زهکشی خودکار به خارج از دستگاه تخلیه می شود. در نهایت، گاز خشک شده دوباره وارد پیش خنک‌کننده می‌شود و برای افزایش دما، با گاز با دمای بالا در ورودی مبادله می‌کند و از تراکم در خط لوله به دلیل دمای پایین گاز خروجی جلوگیری می‌کند. در همان زمان، ظرفیت سرما برای بهبود بهره‌وری مصرف انرژی بازیابی می‌شود.

در طول کل فرآیند کار، تجهیزات طراحی حلقه بسته را اتخاذ می کنند و محیط داخل لوله مستقیماً با هوای بیرون تماس پیدا نمی کند و از آلودگی ثانویه جلوگیری می کند. در عین حال نیازی به مصرف منابع آب نیست و سرمایش تنها از طریق تبادل حرارت هوا حاصل می شود. در مقایسه با{1}}تجهیزات سنتی خنک‌شده با آب، میزان ذخیره-آب می‌تواند به بیش از 90% برسد که با هدف "کربن دوگانه" و مفهوم تولید سبز مطابقت دارد. علاوه بر این، تجهیزات مجهز به عملکردهای حفاظتی متعددی از جمله محافظت در برابر ولتاژ بالا و پایین مبرد، حفاظت از اضافه بار جریان، حفاظت از اضافه بار متوسط ​​و غیره است تا از عملکرد پایدار در هنگام تعویض دمای بالا و پایین، و زمان عملیات بدون خطا بیش از 20000 ساعت اطمینان حاصل شود.

3، ساختار اصلی و فناوری های کلیدی: پشتیبانی اصلی که عملکرد تجهیزات را تعیین می کند
مزایای عملکرد خنک کننده های خشک با دمای بالا و پایین از طراحی ساختاری علمی و کاربرد یکپارچه فن آوری های اصلی آنها ناشی می شود. آنها عمدتاً از پنج جزء اصلی تشکیل شده اند که با هم کار می کنند تا از عملکرد کارآمد و پایدار تجهیزات در محدوده دمایی گسترده اطمینان حاصل کنند.

(1) اجزای اصلی

1. کویل پره: جزء تبادل حرارتی هسته تجهیزات از ساختار لوله موازی استفاده می کند که اثر انتقال حرارت را 2.13 برابر در مقایسه با ساختار لوله افقی معمولی بهبود می بخشد. مواد را می توان با توجه به ویژگی های محیط انتخاب کرد (لوله های مسی پره دار آلومینیومی در سناریوهای معمولی استفاده می شود، باله های پوشش دار ضد خوردگی یا تمام سازه های مسی در سناریوهای خورنده استفاده می شود) و رسانه های مختلف (هوا، محلول اتیلن گلیکول، مایع زباله های صنعتی و غیره) را می توان در داخل لوله تطبیق داد. برخی از تجهیزات از سیم پیچ های ویژه سفارشی برای برآوردن شرایط کاری شدید پشتیبانی می کنند.

2. سیستم فن: از فن های جریان محوری یا فن های گریز از مرکز با راندمان بالا استفاده می شود و برخی از آنها مجهز به فن های بدون جاروبک DC و مبدل های فرکانس هستند. سرعت را می توان به طور خودکار با توجه به دما و سرعت جریان محیط تنظیم کرد که نه تنها مصرف انرژی را کاهش می دهد بلکه صدای کار را نیز کاهش می دهد. نویز در فاصله 1.0 متری از تجهیزات را می توان زیر 50dB (A) کنترل کرد که برای سناریوهایی با نیاز به نویز بالا (مانند کارگاه ها و آزمایشگاه های دارویی) مناسب است. فن دارای طراحی مدولار است که نصب و جداسازی آن آسان است و برای نگهداری بعدی راحت است.

3. سیستم تبرید: فقط برای شرایط کاری در دمای پایین-و فرآیندهای رطوبت زدایی استفاده می شود. اجزای اصلی (کمپرسور، کندانسور، اواپراتور) از مارک‌های{3} مشهور جهان با عملکرد برتر ساخته شده‌اند. مبرد مورد استفاده محیطی سازگار با محیط زیست (مانند R22) با راندمان تبرید بالا است. در عین حال، مجهز به یک دستگاه تنظیم خودکار ظرفیت خنک کننده است که می تواند به طور انعطاف پذیر با توجه به شرایط کاری تنظیم شود تا از اتلاف انرژی جلوگیری شود.

4. سیستم کنترل: با اتخاذ یک سیستم کنترل هوشمند PLC، از حالت های کنترل دوگانه دستی و خودکار پشتیبانی می کند، دارای عملکردهای کامل نمایش پارامتر (فشار ورودی و خروجی متوسط، دما، فشار مبرد و غیره) است، می تواند وضعیت عملکرد تجهیزات را در زمان واقعی نظارت کند، به هشدار خودکار خطا و حفاظت از خاموش شدن دست یابد، و از نظارت از راه دور و هزینه های عملیات و تعمیر و نگهداری برای کاهش هزینه ها پشتیبانی کند. قطعات رده بالا برای قطعات الکتریکی، با سیم کشی مناسب، نرخ خرابی کم و تعمیر و نگهداری آسان انتخاب می شوند.

5. پوسته و اجزای کمکی: پوسته از ورق فولادی گالوانیزه با پوشش پودری یا مواد فولادی ضد زنگ ساخته شده است، با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، ضد آب و گرد و غبار، و می تواند با محیط های صنعتی در فضای باز یا خشن سازگار شود. اجزای کمکی شامل{1}}جداکننده مایعات گاز، شیر تخلیه خودکار، گروه شیر تعادل حرارتی و غیره است. در میان آنها، جداکننده مایع{3} گاز دارای طراحی منحصربفرد رهگیری و زهکشی فاضلاب، با راندمان جداسازی بالا، زهکشی قابل اطمینان، و جلوگیری از خرابی مجدد مایعات ناشی از نارسایی مایعات است.

(2) فن آوری های کلیدی
1. فناوری انطباق با دامنه وسیع دمایی: از طریق طراحی ساختار انباشته سیستم دوگانه، یک مبرد اختصاصی-در دمای پایین (مانند R23) در سمت{3}}درجه حرارت پایین برای دستیابی به خنک‌سازی عمقی -40 درجه استفاده می‌شود، و یک مبرد معمولی در سمت بالا استفاده می‌شود که می‌تواند یک مدار مستقل با درجه حرارت تولید کند- درجه حرارت بالا-120 درجه، دستیابی به جابجایی یکپارچه بین شرایط کاری با دمای بالا و پایین بدون نیاز به تجهیزات اضافی، به میزان زیادی در سرمایه گذاری تجهیزات و مساحت زمین صرفه جویی می کند.

2. فن آوری انتقال حرارت کارآمد: اتخاذ یک طرح سیم پیچ پره دار V شکل، که منطقه انتقال حرارت کافی را تضمین می کند و باعث صرفه جویی در فضا می شود. در عین حال، طراحی مجرای هوا را با استفاده از شبیه‌سازی میدان جریان CFD برای بهینه‌سازی کانال هوای تراکم، کاهش مقاومت جریان هوا و بهبود راندمان انتقال حرارت بهینه کنید. در فصول با دمای بالا می توان از فناوری پاشش فیلم مرطوب برای کاهش دمای هوای برگشتی تا حدود 5 درجه و افزایش انتقال حرارت نزدیک به 60 درصد استفاده کرد.

3. فن آوری کنترل دما هوشمند: الگوریتم ترکیبی فازی PID یکپارچه، می تواند به طور خودکار ظرفیت خنک کننده و سرعت فن را با توجه به نوسان دمای متوسط ​​تنظیم کند، اشباع یکپارچه را سرکوب کند، از بیش از حد دما جلوگیری کند و از دقت کنترل دما اطمینان حاصل کند. در عین حال، دارای عملکردهایی مانند راه اندازی مجدد قطع برق و تشخیص خود خطا، بهبود قابلیت اطمینان و سطح هوشمندی عملکرد تجهیزات است.

 

4، طبقه بندی و انتخاب: در صورت نیاز با سناریوهای مختلف برنامه تطبیق دهید
طبقه بندی کولرهای خشک با دمای بالا و پایین عمدتاً بر اساس روش های خنک کننده و سناریوهای کاربردی است. انواع مختلف تجهیزات سناریوهای عملکرد و انطباق خاص خود را دارند و شرکت ها می توانند با توجه به نیازهای تولید خود به دقت انتخاب کنند تا از هدر رفتن منابع جلوگیری شود:

(1) طبقه بندی شده توسط روش خنک کننده

1. خنک کننده خشک با دمای بالا و پایین با هوا خنک: با تکیه بر هوای خارجی به عنوان محیط خنک کننده، بدون نیاز به سیستم آب خنک کننده، ساختار فشرده، نصب آسان، بدون نیاز به پشتیبانی مهندسی عمران، می توان مستقیماً در فضای باز یا اتاق تجهیزات، مناسب برای استفاده در مناطق کم آب، صحنه های بیرونی، یا شرکت های کوچک و متوسط{1} قرار داد. مزایای اصلی آن استقرار انعطاف پذیر، هزینه های عملیاتی کم و فشار آب خنک کننده قابل کنترل بین 0.2MPa-0.4MPa است که برای سناریوهای صنعتی معمولی مناسب است. نقطه ضعف آن این است که اثر خنک کننده تا حد زیادی تحت تأثیر دمای محیط خارجی قرار می گیرد و فناوری اسپری برای کمک به خنک سازی در محیط های با دمای بالا مورد نیاز است.

2. خنک کننده خشک با دمای بالا و پایین با آب خنک می شود: از طریق تبادل حرارت بین آب خنک کننده و محیط داخل لوله، اثر خنک کننده پایدار است و تحت تأثیر دمای محیط خارجی قرار نمی گیرد. برای دمای بالا، محیط‌های با رطوبت بالا یا سناریوهای تولید دقیق با الزامات اثر خنک‌کننده بالا (مانند ساخت قطعات الکترونیکی، تحقیق و توسعه دارویی) مناسب است. دمای آب خنک کننده باید در کمتر یا مساوی 32 درجه با فشار 0.2MPa-0.4MPa کنترل شود. دمای ورودی برخی از تجهیزات خنک‌شده با آب{8}در دمای پایین را می‌توان به 32-35 درجه با فشار 0.27MPa-0.4MPa تنظیم کرد. نقطه ضعف این است که یک سیستم گردش آب خنک کننده نیاز به تجهیز دارد که نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالا و تصفیه منظم با کیفیت آب برای جلوگیری از جرم گیری لوله دارد.

5، سناریوی کاربردی: پوشش چندین صنعت، توانمندسازی تولید دقیق سبز
کولرهای خشک با دمای بالا و پایین، با مزایای سازگاری با دامنه وسیع دما، راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، خشک کردن و رطوبت زدایی یکپارچه، به طور گسترده در سناریوهای چند بخش در تولید صنعتی و معیشت مردم نفوذ کرده و به تجهیزات اصلی سیستم های کنترل دما در صنایع مختلف تبدیل شده اند. کاربردهای خاص به شرح زیر است:

(1) زمینه تولید صنعتی

1. صنایع الکترونیک و نیمه هادی: مورد استفاده در تولید قطعات الکترونیکی، بسته بندی نیمه هادی و فرآیندهای آزمایش، برای تنظیم و خشک کردن هوای فشرده و گازهای بی اثر در دماهای بالا و پایین برای جلوگیری از اتصال کوتاه اجزا و اکسیداسیون ناشی از رطوبت، تضمین نرخ صلاحیت محصول. در عین حال، می تواند کنترل دقیق دما را برای تجهیزات تولید (مانند ماشین های لیتوگرافی و تجهیزات تست تراشه) برای اطمینان از عملکرد پایدار تجهیزات فراهم کند.

2. صنعت خودروسازی: در پردازش و پاشش قطعات خودرو، خنک کردن قطعات فرآوری شده در دمای بالا، خشک کردن و پاشش با هوای فشرده برای جلوگیری از زنگ زدگی قطعات و مه پاش شدن سطوح پاشش و بهبود کیفیت محصول استفاده می شود. در عین حال، می تواند محیط های با دمای بالا و پایین را تحت شرایط آب و هوایی مختلف برای آزمایش مقاومت دمایی اجزای خودرو شبیه سازی کند.

3. صنایع شیمیایی: برای کنترل دمای مخازن و خطوط لوله واکنش شیمیایی، خنک کردن محیط واکنش با دمای بالا، در حین خشک کردن گازهای مواد خام شیمیایی برای جلوگیری از خوردگی رسانه خطوط لوله و تأثیر بر راندمان واکنش استفاده می شود. سازگاری با شرایط کاری شدید مانند خورندگی و فشار بالا، تضمین ایمنی و پایداری تولید مواد شیمیایی.

2) میدان های دقیق و معیشتی
1. در زمینه های پزشکی و زیست شناسی: برای تحقیق و توسعه دارو، تولید واکسن، و ذخیره سازی نمونه بالینی، ارائه محیط های دقیق با دمای بالا و پایین برای اطمینان از پایداری دارو و فعالیت نمونه استفاده می شود. هوای فشرده مورد استفاده در تولید را به طور همزمان خشک کنید تا از رشد میکروبی جلوگیری شود و الزامات گواهی GMP را برآورده کنید.

2. زمینه مرکز داده: به عنوان تجهیزات اصلی راه حل های خنک کننده طبیعی برای مراکز داده، می تواند به طور کامل از منابع خنک کننده طبیعی در فضای باز برای تامین سرمایش سرورها و دستگاه های ذخیره انرژی استفاده کند و ارزش PUE مراکز داده را کاهش دهد. در عین حال، می‌تواند خود را با محیط‌های با دمای بالا تطبیق دهد و از فناوری اسپری برای افزایش انتقال گرما استفاده کند و از دمای پایدار و اثرات صرفه‌جویی قابل‌توجه در انرژی- تجهیزات تحت عملیات توان محاسباتی بالا اطمینان حاصل کند.

3. در زمینه انرژی های جدید: مورد استفاده در تولید دوغاب فتوولتائیک و تهیه الکترولیت باتری لیتیوم، ارائه کنترل دقیق دما و محیط خشک کردن برای بهبود عملکرد محصول. همچنین می توان از آن برای خنک کردن نیروگاه های فتوولتائیک خورشیدی و سیستم های ذخیره انرژی استفاده کرد و اطمینان حاصل کرد که تجهیزات در دماهای مناسب کار می کنند و عمر تجهیزات را افزایش می دهند.

(3) دامنه سناریوی ویژه

مناسب برای تولید صنعتی در مناطق کم آب،-مناطق بسیار سرد ارتفاع، سناریوهای ضد انفجار-مثل کوهستانی و-مناطق با ارتفاع بالا، تجهیزات خنک‌شده با هوا-بدون مصرف منابع آب قابل استفاده است. سناریوهای ضد انفجار را می‌توان با سازه‌های{4}}ضد انفجار سفارشی کرد تا با محیط‌های قابل اشتعال و انفجار سازگار شوند و ایمنی تولید را تضمین کنند.