南沙升降车  升降车试验室温度控制系统总体设计,   南沙升降车, 南沙升降车公司, 南沙升降车价格   试验系统技术指标大、小环境室设计的试验工况是相同的，包括低温环境模拟、高温环境模拟、湿热环境模拟、吹风模拟、降雨模拟、降雾模拟、降雪／冻雨模拟、太阳福射模拟等。限于篇幅，本文主要的研究对象为试验室各个试验中的温度控制部分，其它诸如降雨、降雪、降雾、太阳福射等产生过程在本文中不做讨论。基础环境模拟试验系统包括组合试验、中高温试验和低温试验三大试验类型。中高温试验温度范围是－２５Ｃ￣８５Ｃ，在中高温试验过程中可进行湿度试验、太阳福射试验和风吹雨试验等；低温试验温度范围－６０Ｃ一２５Ｃ，在低温试验过程中可进行降雪／冻雨等试验；组合试验由用户对不同工况进行自由组合。大、小环境室的温度、湿度和压力技术指标是一致的，温度控制指标如下：（１）温度范围：－６０Ｃ－＋８５Ｃ全范围。（２）温度允差：设定温度＋２－Ｃ以内。（３）温度变化率：温度变化速率不超过３Ｃ／ｍｉｎ。（４）升温至８５Ｃ：空载时从－５Ｃ开始，温度上升至８５°Ｃ所用时间不超过９小时。（５）降温至－６０Ｃ：空载时从３５Ｃ开始，温度下降至－６ＣＴＣ所用时间不超过２５小时。

      试验室温度控制系统工艺分析由于整个环境模拟试验室控制系统过于庞大，本文仅以大、小环境室温度控制系统作为研究对象，其他控制系统在本文中不做详细叙述，下面将对温度控制系统工艺流程以及工艺特性进行分析。

     系统工艺流程,  系统运行过程中，在循环风道风机的驱动下，气流在大、小环境室，循环风道之间循环流动。由于环境室照明、发动机开车、试验件吸收热量、试验室与外界环境传递热量心文及气流高速通过风道时产生热量等因素，空气温度会在系统运行过程中产生变化。温度控制系统的作用就是为大室和小室中的空气提供或者带走热量，使大、小环境室的温度达到设定要求，并且能够使温度稳定在温度精度要求范围之内。环境模拟系统对装备可能遇到的气候、温湿度状况等进行模拟。  部分完全相同的设备或单元（大室的２？４号循环风单元、小室的２号循环风单元等）省略，并且对手动控制设备以及部分阀口、温度压力传感器、各类累组进行了简化，各子系统工艺示意图详见第Ｈ部分。基础环境模拟温度控制系统主要由循环风系统、冷却水系统、载冷剂系统、标准制冷机组系统、蒸汽锅炉系统、新风系统、空气补偿系统组成。环境模拟温度控制系统工艺流程如下；（１）循环风系统控制：循环风控制系统通过在特定试验工况下维持载冷剂总流量恒定，根据循环风道回风口处的气温实时调节载冷剂出口处比例阀、载冷剂出口处旁通比例阀化及风道内表冷器入口处的比例调节阀开度，以达到实时调节大小室温度的目的。

      文循环风系统包括大室循环风系统和小室循环风系统，大室循环风系统由五套相同且独立的循环风单元组成，小室循环风系统由两套循环风单元组成，并且大小室每个循环风单元均包括两个循环风道。大室和小室的循环风单元在设备组成和控制方法方面有所不同。 ａ）大室循环风系统：大室循环风系统包括循环累、管道电加热器、流量调节阀、表冷器、循环风机、温度和压力传感器、加湿喷杆等设备，循环风单元左右两个风道中的设备组成完全相同。每个循环风单元的左右风道结冰表冷器、中高温表冷器四个共用一套管路系统，低温表冷器两个共用一套管路系统。大室中的空气在循环风机的驱动下，－—定的速率流经循环风道，并且通过表冷器与载冷剂换热，使其在离开循环风道进入大室时的温度达到目标温度。循环累用于抽取载冷剂系统所提供的中高温载冷剂，使其流经中高温表冷器，与循环风道中的空气进行换热。同时，循环索也被用于调节载冷剂主管道中的流量，使管道内的载冷剂流量维持在设定值。位于循环风道出口处的加湿喷杆通过控制阀口开度调节室内湿度。根据不同的试验模式开启不同类型的表冷器。在中高温模式下，每个循环风单元仅开启两个循环风道中的一个，并且开启位于中间位置的中高温表冷器，循环累抽取中高温载冷剂并通过入口调节阀调节流经表冷器的载冷剂流量。低温模式下，同样仅开启一个循环风道，并且开启右侧的低温表冷器，循环累抽取低温载冷剂，调节流量的方式与上述中高温模式相同。为防止低温模式下大室中出现不必要的结冰和凝霜现象，可先开启循环风道左侧的结冰表冷器对室内空气除湿。在降雪／冻雨模式下，由于该模式需要大量的冷量，所有大室循环风单元左右风道需同时运行，并开启左右风道的右侧低温表冷器，循环索抽取低温载冷剂，左右风道低温表冷器入口载冷剂流量的控制与上述相同。

      ｂ）小室循环风系统：组成小室循环风单元的设备与大室循环风单元基本相同。与大室循环风单元所不同的是，小室循环风单元左右风道中的表冷器数量和种类相异，并且每个表冷器单独使用一套管路系统。左风道中表冷器分布从前至后分别为结冰表冷器、中温表冷器和高温表冷器共三个；右风道表冷器分布从前至后分别为低温表冷器和结冰表冷器共两个。在小室中温模式下，开后循环风单元左风道和中温表冷器，循环累抽取板式换热器和制冷机组提供的载冷剂，并维持主管道中的载冷剂流量恒定。小室高温模式下，开启左风道和高温表冷器，蒸汽锅炉系统直接向高温表冷器提供蒸汽与小室循环风单元中的气流换热。小室低温模式下，开启右风道和低温表冷器，循环累抽取制冷机组提供的低温载冷剂。小室降雪／冻雨模式控制与大室基本相同，此处不再赞述。

     （２）冷却水系统控制：冷却水系统设备包括开式冷却塔、冷却累组、蓄水池、开关量阀口以及比例调节阀、浮球、水位传感器等。冷却水系统是基础环境模拟系统中最基本的系统，为所有制冷设备及中高温试验时中／高温载冷剂系统提供冷却水。通过控制开式冷却塔运行数量、冷却塔的风机、开关量阀口、入口旁通比例阀，可Ｗ有效地调控冷却水系统出水的温度；通过调节冷却系运行频率和运行个数及累后旁通比例阀的开１０硕±学位论文基于ＰＬＣ的大型基础环境模掛试验室温度控制系统的设计度，可调节冷却水系统出水的流量；蓄水池的水位由水位传感器实时检测，当浮球正常工作时，由浮球自动调节水位，若浮球出现故障，则通过补水阀口的开启和关闭控制蓄水池的水位处于正常范围之内。保证系统各个用水系统或设备的正常工作。

     （３）载冷剂系统控制：载冷剂系统分为低温载冷剂系统和中／高温载冷剂系统，用于将制冷机组、冷却水系统、蒸汽锅炉等产生的冷量或热量传递至各空气处理单元。ａ）低温载冷剂系统；低温载冷剂系统包括制冷机组低温级虜块、低温循环累组、低温蓄能柔组、新风系统低温蓄能罐、压力传感器、开关量阀口及模拟量阀口等设备。通过调节循环粟的频率、比例阀的开度以及开关量调口的开启关闭调节载冷剂系统载冷剂流向各单元的流量。载冷剂的温度由复叠制冷机组中的低温级擴块以及蒸发器进行控串。低温载冷剂用途有三：   其一，将冷量输送至循环风处理单元中的低温表冷器，用于降低循环风温度；其二，将冷量传递至发动机开车空气补偿单元中的制冷换热器，用于冷却补偿空气；其三，存储于新风系统低温蓄能罐中，向新风系统二级后表冷器提供载冷剂与新风进行换热，或者不经过低温蓄能罐直接向新风系统二级后表冷器提供载冷剂。

        ｂ）中／高温载冷剂系统：中高温载冷剂系统除制冷机组高温级擦块、液体－蒸汽板式换热器、中高温蒸发器、液体－液体板式换热器等换热设备，其他设备与低温载冷剂系统相同。通过调节循环泉的运行频率以及各制冷设备入口处的开关量阀口开启关闭，从而驱动一定流量的载冷剂在板式换热器、制冷机狙高温级援块与循环风处理单元中的中高温表冷器、空气补偿单元中高温表冷器以及新风单元二级后表冷器之间循环流通，与室内空气、新风或补偿空气换热。各个使用载冷剂的单元通过单元中的循环聚从载冷剂系统主管道抽取固定流量的载冷剂。载冷剂的温度由板式换热器及制冷机组高温级攘块控制。中高温载冷剂的用途与低温类似，用于对空气温度进行处理，不再赞述。

   （４）新风系统控制：新风系统用于环境室除湿、保持室内微正压、环境室通风及吹干表冷器融霜时的表面所附着的液态水。系统主要由转轮除湿机、风机、表冷器、模拟量阀口以及开关量调节阀组成。外部空气经过新风单元，通过控制表冷器入口处模拟阀及出口处旁通比例阀的开度调节载冷剂的流量和温度，从而调节新风的温度。

  （５）蒸汽锅炉系统控制：蒸汽锅炉系统由两个蒸汽锅炉和一个软化水箱组成，向载冷剂－蒸汽板式换热器レ义及小室循环风系统高温表冷器提供高温蒸汽，与载冷剂或者室内空气进行换热。

   （６）空气补偿系统控制：大室每一个循环风单元均有一套空气补偿单元，小室则只有一套空气补偿系统。空气补偿系统主要由风机、风阀、初级降温除湿表冷器、降温／加热表冷器、中温／加热表冷器等设备沮成，用于在发动机开车时对室内空气消耗进行补偿。通过控制开关量阀口和比例调节阀，利用初级降温除湿表冷器对空气进行除湿和初步降温，使用降温／加热表冷器对空气温度进行进一步降温或升温，最后利用中温或低温表冷器进行最终降温或升温。以接力的方式，实现补偿空气温度在较大的范围内可调。

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    系统工艺特性环境模拟,  试验温度控制系统是一个非线性、大时滞、大惯性的复杂系统，并且系统参数随工况的变化而变化。结合其工艺流程的分析，总结出以下特性：

    （１）大滞后性：随着气流在大室、小室、循环风道内部循环流动、发动机的开车、试验室内外温差及试验件吸热等因素，导致大、小环境室中温度偏离设定温度，而温度控制系统需要快速地使温度稳定在设定温度。但是由制冷制热设备提供的载冷剂在循环风系统载冷剂入口处经过混流后需要经过较长一段管道才能到达循环风道表冷器，并且载冷剂通过表冷器向循环风道中的气流换热是一个能量传谨的过程，上述两个因素导致环境实验室中温度变化的时间远远滞后于控制量的投入时间。这种大滞后性对于温度控制系统的危害极大。

   （２）大惯性：在本文温度控制系统中，大、小环境室内的温度是通过调节载冷剂出口处旁通比例阀的开度，调节换热设备（表冷器）载冷剂入口温度，从而达到调节循环风送风温度，改变室内温度的目的。然而，无论是调节比例阀进行载冷剂混流温度调节，还是换热设备出载冷剂与循环空气进行热量传递，都是比较缓慢的过程，混流载冷剂温度或循环风送风温度并不会立即到达目标温度，而是一个缓慢变化的过程。因此大惯性也是该系统的主要特性之一。

   （３）非线性：循环风系统中的表冷器、载冷载热系统中的换热器等设备的特性通常都是非线性的，而非线性系统分析复杂，对控制器的设计要求也更高。

   （４）参数变化：温度控制系统的模型与载冷剂系统提供的载冷剂温度、表冷器入口与出口载冷剂温度的数值等参数根据具体工况而定。因此，当工况发生变化时，系统参数也会发生相应变化。

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