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制冷技術論文精選(九篇)

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制冷技術論文

第1篇:制冷技術論文范文

伴隨著科技水平的不斷的提升,工程機械也在不斷的適應不斷發展的科技水平提升自身的制造水平。空調制冷技術在機械工程中的應用范圍也在逐漸的擴大,但是工程機械空調系統作為一種特殊的空調系統,相對是比較復雜的。空調制冷技術在機械工程中的應用主要是通過壓縮、冷凝、節流和蒸發這四個工作環節的不斷的循環運行,從而保持蒸發器周邊溫度保持在一個響度比較穩定的低溫度的情況下,從而實現工程機械過程中的制冷的要求。

二、空調制冷技術在工程機械中的發展應用

空調制冷技術在工程機械中的應用發展經歷了5個階段,由功能簡單向功能齊全方向發展,而工程機械空調發展雖滯后于車用空調較多,但其發展歷程與汽車空調基本相同。單一供暖,該階段空調系統多為利用發動機冷卻液通過制熱芯體將水芯加熱,用鼓風機將被加熱空氣吹入駕駛室,給駕駛室的操作人員供暖。目前國內某些企業的工程機械產品依然在使用此種空調,主要用于售價較低的小型工程機械。單一制冷,單一制冷空調技術在二戰后得到運用,在1957年開始有了加裝單一制冷空調系統的轎車。但是此空調裝置無法調節溫度,目前基本被淘汰。當前使用的單一制冷空調,幾乎都為可調型。冷暖一體化,隨著空調技術的不斷發展,冷暖一體式空調第一次在汽車上實現應用,并且已經具備了基本的制冷、制熱、除霜、通風和過濾等功能,但是需要人員控制,工作量較大,可調溫性差。目前我國工程機械多數都在使用這種空調系統。自動溫控空調系統,該種空調系統雖冷暖一體,但需要手動調節溫度,增加了操作人員的工作量,控制效果也不是非常好,但是目前此方案還是得到了用戶的認可。這種空調系統需要事先將溫度設定好,系統會在事先設定的溫度范圍內自動工作,起到調節駕駛室內空氣的目的。目前,此方案被廣泛地應用于工程機械的空調系統中。

三、空調制冷技術在工程機械中的作用

通常,工程機械工作環境比較差,操作人員的操作環境也較差,尤其在潮濕、炎熱、粉塵大、寒冷的作業地區,空調的應用就顯得尤為重要。工程機械空調的最主要的功能是對駕駛室內空氣的濕度、溫度、氣流流速和清潔度等影響因數進行調節,使操作人員感到舒適,并去除擋風玻璃上的霧、霜、雪,保證操作人員身體健康和行車安全。具體功能有以下幾點:一是調節駕駛室內空氣的溫度。夏季降溫,冬季取暖并除霜、雪,潮濕季節除濕除霧。二是調節駕駛室內空氣的濕度。三是調節駕駛室內氣流流速。四是凈化駕駛室內空氣,提供潔凈新鮮空氣。五是實現駕駛室內增壓,阻止灰塵進入駕駛室。冷暖一體化,隨著空調技術的不斷發展,冷暖一體式空調第一次在汽車上實現應用,并且已經具備了基本的制冷、制熱、除霜、通風和過濾等功能,但是需要人員控制,工作量較大,可調溫性差。目前我國工程機械多數都在使用這種空調系統。自動溫控空調系統,該種空調系統雖冷暖一體,但需要手動調節溫度,增加了操作人員的工作量,控制效果也不是非常好,但是目前此方案還是得到了用戶的認可。這種空調系統需要事先將溫度設定好,系統會在事先設定的溫度范圍內自動工作,起到調節駕駛室內空氣的目的。目前,此方案被廣泛地應用于工程機械的空調系統中。

四、在工程機械空調各個部分的安裝

(一)壓縮機選型與安裝。壓縮機是空調系統中的最重要的部分,空調系統中的壓縮機主要由兩種類型,一種是控制排量壓縮機,一種是變排量壓縮機,無論是哪種類型的壓縮機都是有著將制冷劑進行運輸送制冷的作用。定排量壓縮機指的是根據發動機的轉速進行相應比例的轉動的調整。因此定排量壓縮機有一個弊端就是不能夠根據制冷的情況來改變自身的轉速,這樣的話會導致輸出的冷氣過于集中。在實際應用中如果是連續的運轉的話一般的轉速是保持在2200-2500轉/分鐘,如果是非連續性的運轉的話一般是保持在2800轉/分鐘。變排量壓縮機其自身的功率是自動根據制冷的需求進行自動調節的。變量壓縮機具有定排量的和變換排量的雙重的性質。在實際應用中,變排量壓縮機是轉速一般設定在2200轉/分鐘。

(二)制冷劑管路的布置。制冷劑管道主要是指蒸發器到壓縮機的這段管道距離,在進行管路設置的時候管路要盡量的小,并且管路的通道的直徑應該按照能承受的最小的眼里來進行設置。制冷劑管路的通道必須要保證與發動機的排氣管的隔離。

(三)空調安裝中要保證各個部分的穩固性。在機械工程中安裝所使用的空調的時候要盡可能的保證空調中的各個部件都是要穩定牢固,這樣能夠保證在機械工程中使用空調的時候的耐沖撞和震動性。

五、結語

第2篇:制冷技術論文范文

【關鍵詞】自動化技術 油氣儲運應用

中圖分類號:F470.1 文獻標識碼:A

一.引言

二.我國油氣儲運的概述。

近幾年以來,我國油氣儲運工程事業已經大力發展起來。西氣東輸管道和西部管道等油氣長輸管道已經建成運用,這些管道技術都顯示了我國對成品油、原油和天然氣管道輸送技術的更深層的應用以及更深的研究探討。一些石油戰略儲備庫的成功建設標志著大型地面原油儲運工程技術提高到了一個更加先進,更加新穎的技術水平。同時,我國油氣儲運工程也對國際先進理論與國際高端技術(數字化管道技術、HSE管理技術和油氣混輸管道技術)進行了極好的發展與應用。這些都標志著我國的油氣儲運工程技術已經邁入了一個更加新穎,更加深層的改革創新發展階段。

三.油氣儲運工程中應用的技術。

我國油氣儲運工程中應用的技術日益增多,其主要表現在以下三個方面:

天然氣制冷技術在天然氣儲運中的應用。

目前,天然氣液化主要有三種制冷工藝,即級聯式制冷循環、混合冷劑制冷循環和帶膨脹機制冷循環。級聯式制冷循環,利用某一制冷劑的蒸發來冷凝另一種較低沸點的物質而組成逐級液化循環,主要應用于基本復合型天然氣液化裝置。混合冷劑制冷循環是以多組份混合制冷劑為工質,進行逐級的冷凝、蒸發、節流膨脹,從而得到不同溫區的制冷量,達到對天然氣逐步冷卻和液化的目的。基本復合型天然氣液化裝置廣泛采用了各種不同類型的混合制冷劑液化流程。帶膨脹機制冷循環 利用高壓制冷劑通過透平膨脹機絕熱膨脹制冷實現天然氣液化的流程。根據制冷劑的不同,分為天然氣膨脹液化流程、氮氣膨脹液化流程和氮-甲烷膨脹液化流程。帶膨脹機制冷循環適用于液化能力較小的調峰型天然氣液化裝置。

天然氣水合物儲運技術在油氣儲運工程中的應用。

天然氣水合物不僅具有再次汽化時釋放速度相當慢并且極易控制的優點,還具有安全性能比較好的優點。天然氣水合物儲運技術是一種新穎的天然氣儲運技術,并且具有廣泛的發展前景。同時,低成本釋放與存儲技術不僅是該項技術的難點,天然氣水合物快速高效連續制成技術也是這項技術的難點。

高壓水射流技術在油氣儲運工程中的應用。

高壓水射流技術在油氣儲運工程中的應用主要表現在以下幾點:高壓水射流技術能夠使質量與容量得到保證,在對油庫儲罐進行一段時間的使用后,儲罐底部易于結垢,這些結垢會影響油品質量與容量,此時,就應該對儲罐進行合理的清洗;高壓水射流技術能夠使傳熱效率得到提高,當對粘油罐進行加熱的過程中,一些傳熱設備(熱傳器和鍋爐等)有著嚴重的結垢,使這些傳熱設備的能耗極其加大,傳熱效率極其降低,此時,運用高壓水射流技術不僅使結垢層得到有效的清除,還使能源的利用效率與傳熱效率得到提高,以下設備的清洗主要運用到高壓水射流清洗技術:各種各樣的換熱器設備,管道小型儲油設備,油桶和油罐車小型儲油設備。

四.自動化技術在提高設備運行效率方面的應用。

1. 泵類設備的運行效率的高低直接決定了生產單位的電耗指標。

對大型外輸泵的運行效率實施了自動化監控,它的主要監控原理是通過能耗計量儀表計量電機的實耗電量,再通過泵的進出口壓力和流量確定泵的輸出有用功,現場的一次儀表將參數采集到中央處理機,再經過運算程序計算出泵的實時泵效。技術人員通過對實時泵效變化情況進行分析,找出泵的效率變化原因,在實際應用的過程中,先后發現了:進口過慮器摩阻損失、出口閥組的節流、原油的溫度(粘度),以及電機運行效率對泵的影響,值班人員通過現場操作,使首站的泵的運行效率始終保持在70%以上,相對沒有實施監控系統以前提高了5個百分點,單臺220kw的外輸泵一年可節約近兩萬kw.h。

2. 完善加熱爐自動監測,增加原油進、出口壓力、溫度,水套壓力、溫度,排煙溫度、燃油流量、壓力,爐膛壓力、煙氣含氧量分析等監測點。

3. 在控制系統中,設定出口介質加熱溫度,根據油溫的變化來改變燃燒器的大小火切換,同時通過相應調整供風系統,提高燃燒器的燃燒效率,從而達到提高水套爐效率的目的。

4. 安全檢測聯鎖保護系統的加強,增加水套爐壓力保護、原油進出口壓差(防止滯留)檢測、水套爐水位低限報警、利用光電管監視燃燒情況,原油出口溫度超高監測,并建立聯鎖保護。

5. 自動化技術在辦公自動化方面的應用。

(1). 生產報表自動化生成,主要是依據目前的focs系統對現場生產參數的自動采集生成數據庫,對數據庫的有關數據進行篩選,并進行自動累計和計算,生成當日生產報表。自動報表可以有效的避免手工填寫報表因人的責任心的問題填寫的錯誤。并可以作為工人當日生產業績的考核依據。大大提高管理的量化考核力度。以下是首站自動報表生成界面。

(2). 辦公網絡化管理主要是依托網絡技術,在內部建立局域網絡,將站內的生產數據,技術資料和其他管理資料實現共享,并且通過服務器與上級部門的網絡聯網將本站的生產數據上傳到上一級管理部門。同時可以對生產進行指揮與分析,通過采集真實準確的生產信息,進行科學的分類整理,采用有效的分析方法,使管理者對現場的生產做出正確的指揮,對暴露出的問題進行分析和決策。使用一些先進的經濟分析方法(如投入產出分析)可以充分全面地考慮問題,并做出科學的分析和判斷。把管理人員從繁重的信息收集整理和統計中解放出來,使廠各級領導能利用計算機網絡準確、及時、全面地掌握信息,統籌安排生產和經營工作,提高工作效率和經濟效益。

6. 目前原油的輸送多采用管線輸送,原油在輸送過程中存在著兩方面的能量損失,即摩擦阻力損失和散熱損失。因此,必須從這兩個方面給流體提供能量——加熱站提供熱能和泵站提供壓力能。在管輸管理中,要正確處理這兩種能量的供求平衡關系,因為這兩種能量損失的多少是互相影響的。一般來說,散熱損失是起決定作用的因素。摩阻損失的大小取決于油品的粘度,粘度的大小取決于輸送溫度。提高加熱站的出站溫度,使油品在較高的溫度下輸送,原油的粘度降低,摩阻損失減小,但散熱損失增大。所以在原油管輸過程中存在著能耗最小的優化輸送選擇。

五.結束語

我國可以采用自動化技術和計算機信息技術,不斷的優化油氣儲運參數,并進一步提高油氣儲運的效率。運行計算機技術和自動化控制技術,對管線進行實時的監控,同時可以采集首端個末端壓力、流量、溫度以及粘度等各項參數,利用雙向微波將其數據信息傳送到首末站的控制室之中;并在此基礎上編寫和優化參數程序。自動化技術在原油儲運過程中的應用不但提高了生產系統的運行效率而且提高生產的安全性。因此,我們應促進自動化技術在油氣儲運過程中的應用,提高經濟效益。

參考文獻:

[1] 孫靈念 董明 王勝利 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《油氣儲運》 -2005年z1期

[2] 齊凱 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《中國石油和化工標準與質量》 -2012年11期

[3] 齊凱 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《中國石油和化工標準與質量》 -2012年9期

[4] 付玉章FU Yuzhang 自動化技術在油氣儲運過程中的應用 [期刊論文] 《科技傳播》 -2010年24期

[5] 魏孔林 王海成 許巧娟 張文浩 自動化技術在油氣儲運過程中的重要作用 [期刊論文] 《中國科技博覽》 -2012年21期

第3篇:制冷技術論文范文

論文關鍵詞:MC9S08QB8,DH11,半導體制冷

傳統高壓開關柜一般通過加熱器提升柜內溫度的方法防止凝露的發生,但空氣中包含的水分并沒有降低,當環境溫度急劇降低后,凝露現象還會發生,危害高壓開關柜的安全運行。

該文設計了一種采用半導體制冷技術的除濕裝置,該裝置能使空氣中的水分不斷地在冷凝板表面冷凝成水珠后排出柜外,快速降低高壓開關柜內的濕度。

1 硬件設計

除濕裝置的硬件主要包括:濕度傳感器、控制單元、除濕單元、顯示單元、通訊單元和供電單元,其結構框圖如圖1所示。

1.1 控制單元

控制單元是整個裝置的核心,選用飛思卡爾的MC9S08QB8芯片。MC9S08QB8是飛思卡爾8位微控制器系列中具有很高集成度的芯片,采用高性能、低功耗的HCS08內核,其內置8KB FLASH存儲器,512B RAM,SCI/SPI/IIC接口,8位模/數定時器模塊,A/D模塊等。MC9S08QB8還集成了背景調試系統以及可進行實時總線捕捉的內置在線仿真(ICE)功能,具有單線的調試及仿真接口(BDM)[2]。

1.2 濕度傳感器

濕度傳感器選用品質卓越、響應速度快、抗干擾能力強、性價比高的數字濕度傳感器DH11。它應用專用的數字模塊采集技術和濕度傳感技術,確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。

1.3 除濕單元

除濕單元選用先進的半導體制冷片,中小企業融資論文配合散熱片和制冷風機,使潮氣快速凝結成水珠,然后通過導水管排出開關柜外。

1.4 顯示單元

顯示單元包括:高亮度LED、高清晰數碼管和耐久的操作按鍵,主要實現人機操控,實現就地顯示濕度值,并可完成參數設置。

1.5 通訊單元

通訊單元主要有RS-485通訊接口組成,采用Modbus-RTU協議。能實時將高壓開關柜內的濕度信息上傳給后臺監控設備。同時可接收后臺設備的控制信息,遠程啟動除濕器。

2 軟件設計

除濕裝置的主要功能包括以下幾方面。

(1)濕度監測:裝置實時監測高壓開關柜內的濕度。

(2)自動除濕:當濕度超過設定值時啟動除濕,當濕度低于設定值時)停止除濕。

(3)人工除濕:通過按壓裝置上的除濕按鍵,可強制啟動除濕功能,當到達設定時間后停止除濕。

(4)數據上傳:裝置將采集到的濕度信息及工作狀態上傳給后臺設備。

(5)遠程除濕:后臺設備可發出命令,強制啟動除濕功能,當達到設定時間后裝置自動停止除濕。

(6)人機界面:裝置實時就地顯示濕度值等信息,并可對所有參數設定。

其主程序流程如圖2所示。

3 結語

該文所設計的半導體除濕裝置可有效解決變電所高壓室因潮濕而影響開關柜正常運行的難題,避免因濕度過大而引發惡性事故,提高供配電網絡的可靠性和安全性。

參考文獻

第4篇:制冷技術論文范文

關鍵詞:低溫恒溫儀器 頭孢合成反應

在制藥過程中,相應的抗生素合成,實質上有著極為嚴苛的溫度要求,在這樣的情況下,就只能夠采取相應的溫度控制設備,來為抗生素的合成提供一個良好的空間。低溫恒溫儀器便是一種有效的溫度控制儀器,該儀器本身所表現出性能極為優秀,為抗生素合成起到了良好的輔助作用。下文主要針對低溫恒溫儀器在投保類抗生素合成實驗中的實際應用進行了全面詳細的探討。

1 實驗背景

頭孢菌素屬于β-內酰胺類抗生素,自1926年問世以來已發展到了第五代,具有高效、低毒、抗菌譜廣、耐酸、耐酶、結構易改造等特點,使其在臨床上得到廣泛應用。目前已證實氨芐西林、阿莫西林、青霉素V、非奈西林、羥芐西林、頭孢噻吩、頭孢噻啶等半合成β-內酰胺類抗生素能夠形成聚合物,并由此引發過敏性反應。頭孢菌素以7一氨基頭孢烷酸(7一ACA)為母核,具有3位和7位兩個活性取代基,當頭孢菌素被堿水解或胺解時,最終產物大多是以側鏈7位為主的降解產物,也就是說各種頭孢菌素側鏈7位可能成為過敏反應的主要抗原決定簇。⑴:頭孢菌素類抗生素的自身聚合主要有兩種方式⑵:首先是與母核結構有關的聚合反應(N型聚合反應):β-內酰胺環開環,形成具有親核攻擊能力的仲氨基結構,再與另一頭孢菌素分子的簇基發生親核加成反應,形成聚合物.其次是7位側鏈中的活性基團(主要為自由氮基值接親核攻擊β-內酰胺環中的羰基碳原子,形成聚合物(L型聚合反應)。

有文獻報道貯存溫度和分裝條件等對頭孢菌素類抗生素中高分子雜質的增加程度有顯著影響,因此,應該盡量低溫儲存和運輸,并控制好濕度和包裝條件,以避免聚合物的增加⑶。而在PH不是中性的合成反應時這種情況尤其嚴重。

那么,在針對頭孢母環頭孢類化合物執行合成反應工作的過程中,就必須要采取低溫源來進行控制。現目前,在實驗室進行實驗的過程中,主要采取的低溫控制技術有三種:液氮降溫法,該降溫方式所表現出的主要優勢就在于,沒有任何殘留,但是會導致一定的反應溶劑被直接帶走,導致實驗過程中的反應溶劑出現不穩定現象;無機鹽加冰法,該方式的優勢主要在于取材便捷、經濟,但是降溫的效果并不穩定,并且降溫效果也不均勻;低溫恒溫槽,該低溫處理方式所表現出的優勢主要在于低溫的精確控制性,但是該儀器的價格過于昂貴。但是在執行頭孢抗生素實驗的過程中,為了能夠使得實驗更加的精確,只使用了第三種低溫控制技術。

2 實驗器材

2.1 低溫恒溫槽

2.11型號DFY低溫恒溫槽,廠家杭州惠創儀器設備有限公司,制冷量85~600kJ。溫度范圍為-80~300℃.

2.12型號HZFY-2-B低溫恒溫槽,廠家無錫晟澤理化器械有限公司,制冷量185~980kJ。溫度范圍為-60~20℃.

2.2 載冷劑:乙醇、甲醇

3 實驗選型

3.1 載冷劑的選擇

乙醇的熔點為- 114.3 ℃ , 而甲醇的熔點為-97.8℃,二者都適合做頭孢化學反應的載冷劑,而且價格便宜易得。那么是不是二者都可以做為頭孢實驗合成用的載冷劑呢?在實驗過程中,我們分別使用乙醇、甲醇做載冷劑。由上述實驗,我們發現,溫度降得越低,做的批次越多,乙醇做載冷劑儀器降溫慢的趨勢就越明顯。在實驗中,我們觀察到乙醇做載冷劑儀器周圍不斷地有少量冰晶析出,而甲醇幾乎沒有這種現象。這可能是由于乙醇的吸濕性較強引起的。不斷吸附在乙醇表面的水在低溫生成了冰, 從而阻止了其快速降溫。而甲醇吸濕性較弱,所以這種現象基本看不到。從上面的分析來看,甲醇不失為良好的冷載體。

3.2 實驗室頭孢合成反應需要制冷量的計算

頭孢類抗生素―頭孢唑肟鈉的合成需要在5℃以下,而成鹽卻在0℃以下3小時才能完成;頭孢匹羅氫碘酸鹽的合成在0~5℃3小時完成;頭孢喹諾氫碘酸鹽的合成在-10℃以下30分鐘完成;頭孢丙烯的合成則需要達到-30℃左右。我們選擇實驗室最低溫-30℃,把2升甲醇冷載體從25℃降至-30℃需要的冷量為:

Q=V*ρ*C*(T2-T1)

式中V為甲醇冷載體體積(2升),ρ為甲醇密度0.79*103kg/m3 ,C為甲醇的比熱,取0℃時的平均比熱2.4kJ/kg?℃, T2為物料降溫溫度-30℃,T1為物料初始溫度20℃。

Q=0.002*0.79*103*2.4*(-30-20)=-189.6 kJ

3.3 低溫恒溫儀器的選型

當求出了具體的制冷壓縮機制冷量之后,就可以直接依據廠家所提供的相關制冷壓縮機參數,來對于適合的制冷壓縮機進行選擇。上文所求出的通過甲醇來循環制冷的系統,在1h之內完全精確到需求溫度,所需要耗費的制冷量在189.6kJ。那么依據相關廠家所公布的性能參數表來進行觀察,如果說能夠在半小時之內直接將溫度下降到-30℃,那么兩個方賣弄所呈現出的相關要求都能夠完全滿足,本文之所以選擇DFY型號的低溫恒溫槽,其根本原因就是由于該儀器所具備的經濟實用性,并且具備了相關的加熱功能。但是,使用HZFY-2-B型號的低溫恒溫槽所表現出的相關制冷量,卻是遠遠超出了實驗室頭孢抗生素合成的實際需求,并且還不具備相應的加熱效果,便捷性并不強。

3.4 制冷系統的試運行并載冷劑更換周期

當把2L劑量,溫度為20℃的甲醇直接冷卻到-35℃的溫度。整個過程大約需要30min,在降溫期間,所表現出的降溫平均值為每分鐘1.7℃。但是通過甲醇來將物料直接從20℃降低到-30℃,那么整個過程就需要耗費50min左右,而物料在這一過程中所表現出的降溫平均值為1℃,從相關的試驗參數來看,該制冷系統完全滿足頭孢類抗生素的合成反應溫度要求。運行40批后所用時間快速增加,這主要由于載冷劑揮發,使得冷載體不足,另有少量水份及空氣塵埃混入,至使系統不夠穩定恒久,即行更換載冷劑。

4 實驗結論

綜上所述,上文針對低溫恒溫儀器的選型、冷載體、制冷量、載體更換周期等幾個方面的應用進行探討,并且采取實驗對比分析措施之后,得出結論為:在低溫恒溫儀器中最適宜使用的冷載體為甲醇,而對于頭孢類反應體系來說,應當要使用更加適合的DFY低溫恒溫槽。總之,低溫恒溫儀器在頭孢類抗生素合成實驗中,所表現出的應用性能較為良好,值得進行推廣應用。■

參考文獻

[1] 頭孢呋辛鈉和頭孢呋辛酯制備工藝的研究,平志存、導師蕭泛舟、譚天偉,北京化工大學碩士學位論文。

第5篇:制冷技術論文范文

關鍵詞:設備;師資;校本;項目式教學

中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094-(2017)02/03C-0048-03

空調器的故障主要出現在制冷系統和電路控制系統中,而空調器控制電路的結構和工作原理比較復雜,因此空調器控制電路的維修成為了熱點和難點。在制冷與空調專業教學過程中,根據實際空調器維修的經驗,以及歷年來中級工、高級工的技能鑒定考核等幾個方面總結,空調器電路維修內容是重點,基于空調器電路的教學尤為重要。

一、我校空調器電路維修教學現狀

江蘇省江陰中等專業學校(以下簡稱“江陰中專校”)電器、電工相關專業班級,開設制冷與空調工作原理與維修的課程。為提升課堂教學效果,提高學生的專業理論和實際技能操作水平,空調器電路維修內容采用了項目式教學,取得豐碩成果。現就學校空調器電路進行項目式教學實踐與研究,進行了相應的總結,與同行交流。

(一)自有教學設備現狀

為充分適應學校項目式教學的順利開展,學校目前用于空調器電路維修教學的設備主要有4個部分。

1.實際空調器設備。為了結合空調器電路結構不同的實際,教學過程中采用三個不同的品牌產品,共設定12個工位,來滿足項目式教學過程中學生的分組教學活動。

2.全國職業院校技能大賽制冷與空調專用設備。為了適應職業教育與發展的要求,滿足學校師生參加各級各類制冷與空調項目技能比賽的需要,學校購進3臺制冷與空調比賽專用設備,以適應實施項目式教學,進行參賽選手技能訓練和理論學習。

3.制冷與空調教學演示的教學實驗設備。在教學過程中,制冷系統和電路工作原理可以使用模擬的信號狀態變化,以及各類儀表來演示,直觀地呈現在學生的眼前,使學生更加容易理解制冷與空調設備的工作過程和原理。

4.為增強學生的知識面和全面技能提高,開展項目式教學,江陰中專校利用淘汰下拆舊的空調器,彌補以上設備的欠缺。

(二)本校師資來源及培養

為滿足制冷與空調專業不斷發展的需要,實施項目式教學,需要打造一支技術過硬、教學能力強的師資隊伍,學校師資通過走出去和引進來等渠道,不斷實施“傳、幫、帶”青藍結對、導師制等師資培養模式,持續提升教師隊伍建設水平。

一是從年輕電類專業教師隊伍中挑選出有發展潛力的教師,送出去到相關企業或高校進行中長期脫產培訓,培養專業教學師資;二是利用政府人才引進平臺,公開招聘專業性強、有影響力的空調維修專業教師,提高教師隊伍教學及專業能力;三是從本地企業調入或校企合作共建,使企業有技術、有能力的技術人員加入到教師建設中來,充實教師隊伍專業力量;四是利用已有的優秀師資,帶領年輕教師,進行專門對口培養。

根據教學的發展要求,采用青藍師徒結對、導師制等多種方式,培養了多名青年教師。這樣,學校制冷與空調教學的師資不僅數量足,而且質量高,可以順利圓滿地完成所有的教學任務。

二、主要做法與經驗

(一)基于空調器電路的校本課程教材開發

江陰中專校制冷與空調專業教師,經過多年的教學積累和總結,同時參考其他教材和最新技術資料,結合學校實際教學設備,采用自編教學講義進行教學,形成了完整、系統的項目式課程校本教材。

1.整合R悼緯蹋綜合優化教材

中職學校理論課程多,專業課程教學時間短、學習時間不夠,難以消化知識,需要對專業課程整合、優化,編寫與本校教學實際吻合的綜合性校本教材,應用于專業課程教學。

剛開始學習制冷與空調專業的二年級學生,只有1個學期的電子電工專業知識學習,導致制冷與空調控制電路的學習基礎很欠缺,并且制冷與空調的基本工作原理知識全無。所以要對制冷與空調的教學內容進行整合,優化教學內容,需要編寫內容全、涉及面廣的教材以便使用。所以要將有關的專業課程整合到制冷與空調的教學中來。這樣,不僅做到學習內容和實用技術相結合,而且豐富了教學內容,優化了專業課程之間的聯系。

電器電工專業的基礎課程一般都要開設電工基礎、電子線路基礎、電機與變壓器、脈沖與數字電路、無線電基礎、傳感器與控制等基礎科目。在制冷與空調教學過程中,根據空調器電路教學項目的確定,以項目需要為抓手,以項目教學為手段,將上述各科基礎專業課進行優化組合,提取和制冷與空調有關聯的理論知識點,編寫一套與空調器電路教學內容有密切關系的校本教材。

2.校本教材編寫的基本要求

校本教材要具有很強的針對性和目的性,它不是國家規劃通用教材,而是自編自用的。又由于很多教學設備都是上級教育主管部門指定的,并且理論內容基本都是通用的,所以校本教材編寫時應適當注意通用性,以利于正式公開出版,推廣教學經驗。同時,編寫校本教材還是要和教學模式、手段等相結合,注意編寫的理論教學內容、操作技能訓練教學內容,以及教材的排版模式等。

江陰中專校編寫的制冷與空調教學教材,技能訓練的專業性都是針對自有的設備進行設計編寫的。教學設備前面已經進行了說明,像空調器就是學校在市場購買的自備設備,各個學校很難做到統一,而全國大賽的競賽設備是統一的。這樣針對設備編寫的教材就具有很強的通用性和針對性,不僅可以自用,還可以和其他學校交流使用,甚至公開出版發行,大范圍推廣運用。

針對中職學校教育教學的學情,專業課很適合項目式教學,這樣學生在學習時能避免知識點分散而雜亂、符合學生的認知規律,師生互動,充分體現教師主導、學生主體的作用。所以,江陰中專校編寫的校本教材就是項目式教學專用教材。

教材編寫,在設計教學內容上進行項目內容科學分解,以任務驅動為學習和訓練,來完成項目內的各個任務,每個項目編寫配若干個任務書;在教學過程的布局上,注重教師指導為輔,學生自主研究學習為主,完成項目任務為目的;在教學環節上注重入門指導、巡回指導、結束指導,單獨和集中指導學生完成項目任務;在教學流程上教材內容體現情境導入、基本技能、基本知識、課堂練習、學習評價、課后練習等標題條目來推進項目式教學進程的開始、發展和結束。

(二)項目式教學實施

實施專業課項目式教學,江陰中專校進行過三個階段的實踐研究。一是項目式示范課公開課教學,二是相關專業課普遍實施項目式教學,三是進行小班化分層次項目式實驗改革教學。制冷與空調教學從2000年至今,已經進入項目式教學的成熟發展時期,全部實施項目式教學,這很得益于我校的制冷與空調課程的師資、設備及校本教材的跟進和提高。

從學校引進的第一批制冷與空調專業師資開始,由于師資來源企業,給學校課堂教學不僅帶來新技術和新經驗,而且創新了教學理念和教學模式,主要表現就是編寫了校本教材講義,應用校本教材講義實施項目式教學,使項目式教學逐步深入發展。

為了和全國職業院校技能大賽接軌,江陰中專校開始實施小班化分層次項目式實驗改革教學,訓練選手參加市、省級技能大賽及選拔賽,制冷與空調專業首當其沖,獲得國賽、省賽、市賽等金牌。基于空調器電路的項目式教學實踐與研究應運而生,并且取得豐碩成果。

三、取得的教學成果

經過制冷與空調專業項目式教學的探索與實踐,本專業的學生不僅在就業時受到用人單位的追捧,在開店創業上也具有很大的優勢,實驗教改班的選手參加各級各類競賽中也獲獎頗豐。同時師資力量也得到了提升和發展,制冷與空調專業課程也日益成熟和提升。江陰中專校師生多次在制冷與空調項目競賽中獲得國賽、省賽、市賽一、二、三等獎,師資力量老中青聯接不斷,由校本教材改進的中職示范校項目式教改國家規劃教材《空調器維修技術基本功》由人民郵電出版社出版,2部空調器維修技術專著由國防工I出版社出版,數十篇空調器及項目式教學教育論文、專業技術論文等獲獎和發表。在此基礎上,經過申報和論證,完成了市級課題《基于空調電路應用的中職電子電工專業項目式教學實踐與研究》的研究,項目式教學在電子線路、電氣控制線路等核心專業課程中進行了有效推廣。學校充分利用校內、校外的教學資源,組織專業教師團隊對技能訓練的設施設備進行開發利用,為滿足教學需要,還專門配置了項目式教學教室,通過項目式教學,取得了較好的教學效果。

為深化教學改革,提升學生的綜合能力,目前我校項目式教學不僅應用在電子電工類專業,而且在機電、機械等加工制造類專業教學中也得到普及應用。基于空調器電路的項目式教學起到了重要的引領和示范作用。

參考文獻:

[1]李朋.淺談空調器電路項目式教學校本教材的編寫[J].江蘇教育,2014(9).

第6篇:制冷技術論文范文

關鍵詞:地源熱泵,建筑空調系統,設計

 

隨著我國經濟和社會的發展,人們對室內環境和環保的要求也日益提高。如何尋求一種低排放的清潔能源也擺在我們建筑從業者的面前,但地源熱泵技術的出現讓我們看到了希望。地源熱泵空調系統通過吸收大地的冷熱量, 利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術,將地下土壤中熱量或者冷量轉移到所需要的地方。

一、地源熱泵在我國的發展

地源熱泵在我國,雖然是一項新興的技術,但是從90年代起,就已經在很多的項目例如建筑中興起了地熱直接利用的,尤其在高緯度寒冷的東北、華北、西北地區,逐步加大了以地熱供暖為主的開發力度。地源熱泵應用于建筑空調系統設計工作的開展不僅減少了大量有害物質的排放,利于環保,而且還能取得明顯的經濟效益。畢業論文,設計。除此之外,在北京、天津、西安等地正在利用熱泵技術等多種形式進行示范工程并逐漸推廣。東南沿海地區在發展旅游業的同時利用地熱進行制冷和烘干。需要特別加以指出的是隨著熱泵技術的發展和采用,中低溫熱水在全國正以強勁勢頭向規模化、產業化方向健康發展。

地源熱泵系統采取了與傳統的供暖系統不同的的換熱方式,使其具有樂傳統空調系統無法比擬的高效節能優點。地源熱泵系統徹底解決了大眾常用的室外空調機的排放對大氣壞境的污染,可以完全取代鍋爐和其他傳統供暖方式和空調系統,而且土壤中的熱量來源于太陽能,它是一種可再生能源,像太陽能一樣永無枯竭。因此,從建筑節能和綠色環保的角度來講,地源熱泵在我國有著非常廣闊的發展前景。

二、地源熱泵特點

在建筑空調系統設計中,地源熱泵有著非常環保經濟的特點,也更易于為大眾所接受。在建筑空調系統的設計中有著非常突出的優勢。地源熱泵的這些優勢突出體現在資源的可循環利用、經濟節能、環保、使用費用低等方面。

(一)地源熱泵技術具有可再生能源利用優勢

一般的自然資源具有不可再生性,而地源熱泵技術和太陽能一樣,是一種可再生資源。地源熱泵以地表淺層資源作為冷熱源進行能量轉換與供給。一般來說,利用地表資源比如土壤、水吸收太陽能、地熱能量進而蘊藏的熱能。可以想象,這種地表資源不受空間、環境的限制,在量上可以說達到了不受限的程度,利用這種資源進行能量轉換進而應用到人們的生活中,是一種非常環保的可再生資源的合理應用。這樣,利用地源熱泵技術就使地能成為一種可再生、可持續發展的新型能源的一種形式。

(二)地源熱泵具有經濟節能優勢

從節能方面來講,地源熱泵具有突出的優勢。土壤、湖泊、河流等地表資源的溫度相對來說要比較穩定,一般要高于或低于冬季或夏季的環境空氣溫度,對于地源熱泵系統和空調系統進行能量轉換有著良好的客觀條件。據調查,應用地源熱泵技術進行建筑空調系統的設計要比傳統的空調運行費用節省40%左右。而且,土壤、水等地表資源相對穩定的溫度為地源熱泵的穩定運行提供了高效、經濟的條件。經過調查,技術成熟的地源熱泵系統在用戶供熱制冷空調的運行費用上可以節約30-40%,大大降低了人們平常使用傳統空調的運行費用,具有不可比擬的經濟節能優勢。

(三)地源熱泵污染物排放更少

與其他的供熱制冷方式相比,地源熱泵的污染物排放更低,從環保、低碳的角度來講是一種更加綠色的節能方式。在污染物的排放上,據調查結果顯示,地源熱泵的污染物排放比電供暖減少70%以上,比空氣熱源泵減少40%以上。而且地源熱泵空調系統可自主調節溫度,為人們帶來更為自主、環保的生活狀態。

(四)地源熱泵維護費用更低

在相同的使用條件下,采用地源熱泵系統的建筑物早維護費用上能做到更低。與鍋爐供熱系統相比, 地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量; 其運行費用為普通中央空調的50~60%。因為地表資源的溫度相對穩定,使得地源熱泵系統的運行也較為穩定,這樣維護起來更為簡便。而且地源熱泵的運行部件一般都在地下或室內,幾乎不受受惡劣氣候影響,大大節省了維護費用。

三、地源熱泵在建筑空調系統設計中的應用推廣

地源熱泵在國內也被稱為地熱泵。畢業論文,設計。根據地熱源的種類和方式不同可分為土壤源熱泵、地下水熱泵系統、地表水熱泵系統。目前建筑空調設計最常用的是地埋管地源熱泵系統。

而今,世界范圍內的能源環保壓力越來越大,中國在能源環保方面也同樣面臨著嚴重的挑戰。畢業論文,設計。在經濟保持高速增長的同時,國家也在嚴肅考慮環保、資源的可持續發展問題。這就要求從各個行業、各個方面提高能源利用率,要求能源結構的調整和有效利用。例如在北京,已經提出使用清潔能源改造取暖方式。而隨著人們生活水平的提高,空調的使用率也在逐年提高,空調擁有率上海居民已超過60%,北京占34%,城鎮居民擁有率20%,空調成為冰箱、彩電后普及的又一種主要家電。畢業論文,設計。畢業論文,設計。能源的消耗加大,污染加重。在滿足人們生活環境改善的同時,國家要考慮采用優勢更多的技術滿足經濟環境和諧發展的各種需求,因此,地源熱泵技術在建筑空調系統中的設計與應用就將成為最具競爭的建筑空調方式,而且在未來的發展中有著廣闊的前景。

四、地源熱泵系統發展的前景

雖然存在各種困難,地源熱泵技術作為一項有效的暖通空調節能技術,因其自身的清潔、節能等特點,存在一定的推廣價值。在國外,由于起步較早,此技術已經基本成熟,并開始逐步應用于各種建筑中,并且針對不斷出現的問題進行調整。我國的地源熱泵系統的應用研究工作相對較晚,但隨著技術的引進與需求的提高,在一些建筑工程中已逐步采用了地源熱泵技術進行空調系統的設計與應用。隨著技術障礙的不斷被克服,在地源熱泵的應用上,一些制約因素將會逐步被克服,為地源熱泵的應用于發展提供便利條件。我國幅員遼闊,地域的氣候和土壤條件各不相同,但大部分地區都是冬冷夏熱,都符合地源熱泵的使用條件。因此,地源熱泵系統在建筑空調系統的設計與應用中有著廣闊的天地。利用其經濟、節能、維護費用低的優勢,相信地源熱泵技術越來越多、越快的為廣大群眾所認可和接受。在實際使用的過程中,只要發揮其突出的優勢,規范其弊端,正確定位,地源熱泵系統有著相當大的發展空間。

總之,地源熱泵系統的能量來源與地下能源。它不向外界排放廢氣、廢水、廢渣,是一種理想的“綠色空調”,被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。該系統無論嚴寒地區或熱帶地區均可應用,可廣泛應用于辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫院、飯店、商場、別墅、住宅等領域。再結合高性能的外墻措施,對于我國當前的建筑節能要求來講,是一種很值得推廣的系統方案。畢業論文,設計。相信在不久的將來,地源熱泵技術在建筑空調系統的設計中將被廣泛應用,成為一種主流的方式。

參考文獻:

[1]焦文君.地源熱泵在暖通空調設計中的應用.今日科苑[J].2010,(14).23-25

[2]齊水艷.論奧林匹克森林公園建筑物地源熱泵的施工技術.科技傳播[J].2010,(15).12-13

[3]李新國.地源熱泵―供暖空調節能環保技術.節能與環保[J].2001,(2).45-46

[4]楊飚.地源熱泵技術在我國的發展前景淺析.城市建設下旬刊[J].2010,(4).56-57

[5]梁曉華.地源熱泵空調的應用設計.企業導報上半月[J].2010,(8).34-36

第7篇:制冷技術論文范文

關鍵詞:水源熱泵中水,能效比

1 前言

水源熱泵中央空調是二十世紀后期發達國家大力推廣的空調技術。近年來在我國北方地區這一技術有了長足的發展。河南省暖通空調專業委員會,省制冷學會聯合清華同方于2007年2月5日在鞏義召開熱泵技術應用現場交流會,清華同方與河南暖通屆分享了10多年來熱泵技術領域積累的經驗,共同探討熱泵節能技術在河南地區的發展應用方向。

熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置。可以把不能直接利用的低位熱源(如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能、工業廢熱等)轉換為可以利用的高位熱能,從而達到節約部分高位能(如煤、燃氣、油、電等)的目的。

熱泵技術作為一種典型的節能環保技術,僅消耗少部分電能,便能在建筑物與自然環境之間實現熱量的高效循環,對城市節能尤其是建筑節能降耗指標的實現,以及環境保護有著重大意義。

2水源熱泵的原理和特點

水源熱泵空調系統是一種利用含有大量能源的水作為吸熱或排熱的熱交換器,實現空氣調節的系統。由水源熱泵機組、熱交換系統、建筑物內系統組成的供熱制冷空調系統。是一種綠色環保的空調系統,具有很大的優越性。

水源熱泵的工作原理是,在冬季制熱時,從水中提取熱量,輸送到室內,提高室內空氣的溫度,在夏季制冷時,從空氣中吸取熱量,然后,排放到水中,為人們的工作、生活創造一個適宜的室內環境。

水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。

地球表面淺層水源如深度在1000米以內的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中,吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量,并且水源的溫度一般都比較穩定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中。由于水源溫度低,所以可以高效地帶走熱量。論文參考網。而冬季,則從水源中提取能量,由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。

與廣泛應用的空氣源熱泵相比,水是優良的低位熱源,水的熱容量大,傳熱性能好,水溫一般較穩定,所以使換熱設備較為緊湊,熱泵運行工況較穩定。系統季節平均性能系數高,尤其在極端氣候條件下仍能保持較高的性能系數,而且不向建筑外大氣環境排放廢冷、廢熱和污染物,有利于環保。

總之,熱泵技術應用的屬可再生能源利用技術,環境效益顯著,運行穩定可靠,高效節能,應根據現實條件廣泛推廣。

3河南地區的水資源狀況

河南省是一個缺水省份,目前我省鄭州、安陽、新鄉、濮陽、鶴壁等在內的30多個地、縣級城市處于缺水狀態。河南省人均水資源占有量僅為440立方米,只相當于全國的1/5。隨著經濟、社會的發展,我省用水量還將大幅度增加,從而進一步加劇用水危機。

河南地下水開發程度已達56%,豫北的某些地區甚至達到82%,大大超過了世界40%的水平。對地下水的超采使用,目前已出現1.11萬平方公里的地下水漏斗區,僅以鄭州市鄭州航院為中心的漏斗區就達220平方公里。漏斗區和地質沉陷,降低了城市對地質自然災害的防御能力,增大了發生地質災害的危險系數和危害程度,影響城市建設和發展。

除了上述資源型缺水,水質型缺水也不容忽視。黃河和淮河水質由于污水排放量增加,又沒有對污水的有效處理,已遭到嚴重污染。論文參考網。充分利用現有污水處理設施,增建更多的污水處理設施,制定合理的污水處理費和中水使用價格,

節約水資源、保護水資源、合理利用水資源,既是現實的迫切需要,更是建立節約型社會、保證可持續發展的根本大計。

4 水源熱泵系統的應用實例

鄭州市污水處理有限公司五龍口污水處理廠位于鄭州市區西北部,承擔著鄭州市西北部和中原區部分地區的污水處理工作。一期工程日處理污水量十萬噸,處理回用水五萬噸,主要處理城市生活污水、工業污水和雨水,采用生物法進行污水處理。處理后污水水質符合GB8978―96《污水綜合排放標準》,排入橫貫鄭州市區的金水河作為景觀用水。

夏季中水溫度維持在23~27℃, 比環境℃溫度低5℃以上。冬季維持在12~15℃,比環境溫度高8℃以上。根據污水處理廠中水的這一特點,采用以中水為低位熱源的水源熱泵系統為廠區辦公樓、生產車間、職工宿舍、餐廳在冬季供暖,夏季供冷,該廠選用一臺螺桿式水-水熱泵機組,為廠區中的辦公樓、生產區、職工宿舍、餐廳建筑冬季季供熱,夏季供冷。不僅節能而且節水,將城市污水處理系統與水源熱泵機組相結合,是一種理想的城市污水綜合利用方法。

鄭州市五龍口污水處理廠中水水源熱泵的成功應用,實現了資源的循環利用,符合國家節能降耗的可持續發展戰略。

5水源熱泵的發展前景

地球是一個巨大的太陽能收集器,將大約47%的太陽能儲存在地球淺表層。地表淺層水的溫度一年四季相對穩定,冬季高于環境溫度,夏季低于環境溫度,是很好的空調冷熱源,可使水源熱泵的能效比達到4以上。

鄭州市有多條城市水系貫穿城區,有金水河、東風渠、熊兒河等,并與建設中的鄭東新區水系相通。鄭州市的污水處理設施的建設也在進行中。遠景來看,南水北調工程穿過鄭州市,并在河南省區域內有長度可觀的流通線路。建造分布于各生活社區和工業園區的水型人工湖為重點,以便于天然降水的就近分流和積儲,減少水資源的流失。鼓勵使用中水。制定城市各類水資源的分類使用價格,對中水使用收取低價,以提高中水使用率。

水源熱泵的發展應用有著廣闊的前景。論文參考網。

5結論

地表淺層水溫隨季節變化小,與空氣源熱泵相比,冬季水溫比環境溫度高,夏季水溫比環境溫度低,機組的運行效率高,系統的年運行費用低,達到節能高效的效果。

該系統不需要配備冷卻塔和鍋爐,比常規空調供冷和鍋爐供熱節約投資; 冬季運行不需鍋爐,避免了排煙對大氣的污染;夏季運行不需冷卻塔,避免了風扇噪音和霉菌污染。

針對鄭州地區地表水系的特點,大力發展水源熱泵系統,使資源得到循環利用,符合國家節能降耗的可持續發展戰略,符合國家減排的指導方針。

參考文獻:

1馬最良,楊自強,馬光昱.我國熱泵空調發展的回顧與展望.暖通空調新技術2,2000

2陸震,尉遲斌,等.蒸噴熱泵技術及其在化纖棉漿蒸煮工藝中的應用.第7屆全國余熱制冷與熱泵技術學術會議論文集,1994:192

第8篇:制冷技術論文范文

關鍵詞:制冷機斯特林循環空間

1.前言

環境一號衛星配置有紅外相機。其選用的紅外光譜譜段可用以對臺風、旱災和火災等災情進行監測和預報。紅外相機上的中波紅外和長波紅外波段的探測器需要低溫工作。環境一號衛星的軌道高度為650km,衛星擁有穩定的背陽面,可是由于太陽帆板方向的制約,以及衛星體積的限制,難以采用體積較大的輻射制冷器,必須選擇其它空間低溫制冷技術。

隨著空間遙感技術的發展,出現的長線列、面陣紅外探測器需要的冷量大,機械制冷技術也有了新的突破,斯特林制冷機已在航天工程上獲得應用。根據HJ-1-B紅外相機的中、長波紅外波段的探測器需要,研制了相應的低溫斯特林機械制冷系統。

低溫斯特林機械制冷系統包括:斯特林制冷機及其控制箱,中、長波紅外探測器微型杜瓦,系統工作平臺(散熱支架和屏蔽裝置)。該系統已經應用于紅外相機樣機,并已完成電性星測試等大量試驗,獲得了清晰的紅外圖像。

2.斯特林制冷機系統

如上所述,低溫斯特林制冷機系統由斯特林制冷機、中長波紅外器件微型型杜瓦和系統工作平臺及電控箱組成。斯特林制冷機和中長波紅外器件微型杜瓦在系統工作平臺上聯成一體,如圖1照片所示。

電控箱是獨立的單機,由專用電纜與紅外相機控制箱和制冷機連接,對制冷機實施運行遙控和遙測。

在研制過程中,制冷機、電控箱、中長波紅外器件微型杜瓦和系統工作平臺之間是互相影響、互相牽制的,因此采用了系統工程的方法進行工作流程編制,并進行關鍵技術的攻關。技術攻關流程如圖2所示

3.制冷機選型試驗

HJ-1-B衛星對制冷機性能要求列表如下:

表1HJ-1-B對制冷機性能要求HJ-1-B備注

冷卻器件數30元溫度:85k,95k

在軌工作壽命>3000小時

啟動功耗≤45W

冷卻時間≤15Min

決定采用LS10-11型號的軍品斯特林制冷機,研制配套,按航天要求改造后用于HJ-1-B衛星的紅外相機。

表2HJ-1-B的斯特林制冷機性能HJ-1-B用制冷機LS10-11備注

制冷量>1000mW85k,95k

MTTF5500h

重量2.1kg

斯特林制冷機制冷性能測試試驗結果:

制冷溫度為85K時

制冷量1000mw,功耗≤38W;

功耗45W,制冷量≥1290mw;

冷下去時間≤8分10秒。

試驗表明其性能滿足紅外相機的要求。

4.微型杜瓦制作

金屬杜瓦是中長波紅外探測器件的封裝所必須,也是紅外探測器與制冷機耦合的載體,為紅外探測器正常工作提供低溫條件。

HJ-1-B相機用微型杜瓦的設計,涉及到光、機、熱、電、磁、振動、真空等要求。其中,與相機光機及探測器的接口、冷量傳輸和真空保持是設計的主要要素。這里的光是指與相機光學系統的耦合;機是指與斯特林制冷機和相機的安裝匹配;熱是冷量輸運,減少漏熱,降低冷損,保證紅外探測器工作溫度;電是指電信號傳輸,解決紅外探測器與紅外前放的引線匹配;磁是指屏蔽制冷機及其它帶電設備對杜瓦內探測器和引線的電磁干擾;振動是指減小制冷機及其冷指振動對探測器的干擾,以及杜瓦對HJ-1-B空間力學環境的適應性;真空是要采取保持真空壽命的措施,滿足整機地面試驗要求。

對杜瓦進行的主要單項試驗有:杜瓦的冷損和可靠性試驗。

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杜瓦的冷損試驗,采用液氮蒸發測試方法。即在杜瓦芯管存儲液氮,用電子天平測試液氮蒸發量。將液氮蒸發結束時的測試值換算成冷量,此值即為該杜瓦的冷損。試驗杜瓦冷損為:∽300mw,見圖3所示。

杜瓦的可靠性試驗,系按HJ-1-B衛星規定的條件,對杜瓦試樣進行了力學和熱循環考核試驗。結果表明,杜瓦滿足使用要求。

5.系統工作匹配試驗

所謂匹配試驗是指:制冷機在作制冷性能試驗后,再配裝中長波器微型件杜瓦組件,及其工作平臺,進行系統的性能試驗。然而在HJ-1-B紅外相機上,進行整機的工作試驗。

系統測試試驗結果見圖4,冷下去時間小于15分鐘,功耗45瓦;維持低溫工作功耗為28瓦,符合紅外相機要求。

經裝入紅外相機的電磁信號觀察測試,制冷機開機時,無可見干擾,并進行了紅外成像試驗,獲得紅外圖象。系統還通過了EMC試驗。

圖4系統開機降溫時間與功耗

6.結論

完成微型杜瓦和系統工作平臺的設計與試制,以及系統遙控與遙測的實施。制冷機系統樣機已通過光、機、電、熱諸項匹配試驗及EMC試驗,并已在紅外相機分系統上使用。

低溫斯特林制冷機系統自方案設計,攻關研制,考核試驗,表明LS10-11軍品制冷機在性能上可以滿足中長波紅外器件工作條件,低溫斯特林制冷機系統符合HJ-1-B紅外相機工作要求。

參考文獻

第9篇:制冷技術論文范文

【論文摘要】:針對目前空調系統的流行趨勢,結合地源熱泵系統在實際中的應用,詳細闡述了地源熱泵系統的性能特點、工作原理等。

地源熱泵是一個廣義的術語,它包括了使用土壤、地下水和地表水作為熱源和冷源的系統。它利用土壤溫度相對穩定的特點,依靠少量的電力驅動壓縮機,通過深埋土壤的閉環管線系統進行熱交換,夏天向地下釋放熱量,冬天從地下吸收熱量,從而實現制冷或供熱的要求,具有傳統空調系統無法比擬的節能、高效、環保等優點。地源熱泵越來越被人們認同。

一、地源熱泵系統的特點

1. 節能、高效性

地源熱泵系統在提供100單位能量的時候, 70%的能量來源于土壤,30%的能量來自電力,電能的消耗主要用于壓縮機的做功和使空調系統運行,即將土壤中的熱量"搬運"至室內。它要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量;由于土壤的溫度全年較為穩定,一般為10℃-20℃之間,其制冷、制熱系數可達3.5-4.7,與傳統的空氣源熱泵相比,能效要高出40%以上。

2. 環保無污染

地源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當于減少40%以上,與電供暖相比,相當于減少70%以上,如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑,但比常規空調裝置減少25%的充灌量;屬自含式系統,即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好,因此,制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染,可以建造在居民區內。

3. 屬可再生能源利用技術

地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源(通常小于400米深)作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量,比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

4. 低運行費用

土-氣型地源熱泵系統的高效節能特點,決定了它的低運行費用,比其他各種采暖和制冷設備節能30%-70%。使用壽命25年以上,折舊費和維修費也都大大低于傳統空調。

5. 應用靈活、安全可靠、用途廣泛

靈活性強,可用于新建工程或擴建、改建工程,可逐步分期施工,熱泵機組可靈活地安置在任何地方,節約空間。無儲煤、儲油罐等衛生及安全隱患。從嚴寒地區至熱帶地區均適用。可為各類建筑物提供冷暖兩用空調系統,同時提供生活熱水。

二、熱泵工作原理

1. 制冷原理

在制冷狀態下,地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽-液轉化的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝,由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收,最終由水路循環轉移至地下水或土壤里。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中,通過冷媒-空氣熱交換器,以13℃以下的冷風的形式向室內供冷。

2. 制熱原理

在制熱狀態下,地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環吸收地下水或土壤里的熱量,通過冷媒/水熱交換器內冷媒的蒸發,將水路循環中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝,由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中,以35℃以上熱風的形式向室內供暖。

三、地源熱泵系統工作原理

地源熱泵是一種以土壤/地下水作為低溫熱源的熱泵空調技術,其原理是依靠少量的電力驅動壓縮機完成制冷循環,利用土壤溫度相對穩定(不受外界氣候變化的影響)的特點,通過深埋土壤的閉環管線系統進行熱交換,夏天向地下釋放熱量,冬天從地下吸收熱量,從而實現制冷或供熱的要求,由于系統采取了特殊的換熱方式,使之具有傳統空調系統無法比擬的高效節能優點。

地熱能是一種無限的資源。許多在市郊的家庭或者其它建筑物周圍就是一個巨大的低溫地熱能量的"蓄水池",這種資源被太陽、地球重新補充。與普通的系統相比,地熱的技術能使你每月的費用節約30%到60%。 地熱是你能購買的最安全,最清潔,最可靠的空調系統。

基本的地熱資源主要有以下四種:

1. 建筑物周圍有充足的可以利用的場地時,可以考慮用水平環路。 把管線布置在溝中,可根據場地長度在30到120米之間。

2. 建筑物周圍場地面積受限制時,垂直的回路是理想的選擇。 可利用鉆井設備鉆成深度為22到90米的深孔,然后將管線垂直布置。

3. 建筑物附近有一定深度的池塘、湖泊或海洋時,施工費用和運行費用會十分經濟。 管線簡單地布置在池塘或者湖的底部。

4. 敞開的回路系統是用地下水作為一種直接能源。 在理想狀況下,應用敞開的回路是最經濟的地熱系統。

四、地源熱泵系統的應用

20世紀50年代歐洲和美國開始了研究地源熱泵的第一次,直到20世紀70年代,世界石油危機使得人們關注節能、高效用能,地源熱泵的推廣應用迅速展開。在我國,地源熱泵的研究起始于20世紀80年代,最近5年該項技術成了國內建筑節能及暖通空調界熱門的研究課題,并開始大量應用于工程實踐。

目前,孤島地區的資源利用方式總體上還是粗放的,經濟發展對資源的依賴性較大,資源短缺和經濟快速發展的矛盾日益突出,隨著職工收入的增加,環保意識的增強,對生活質量的要求也有所提高,開始逐漸向綠色環保靠攏。在冬季供暖時,孤島地區大多都采用水暖,每年都會消耗掉大量的煤炭資源,從節約資源實現可持續發展考慮,沒有污染、節約能源的"綠色供暖"-地源熱泵技術正逐漸取代"煙熏火燎"的傳統取暖方式,進入人們日常生活。孤島地區從2003年起就開始在一些居民小區試用地源熱泵中央空調設施,憑借其在投資經濟性、運行節能性以及占地面積等因素綜合比較上極大勝于傳統空調的優勢,迅速發展。另外,勝利油田孤島采油廠氣管隊工程也試用了地源熱泵中央空調設施。

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