厂房车间如果温度过高,在车间里工作的人员,长时间在温度高于正常范围的场所,容易出现中暑情况。人体在高温的环境,体内的汗液分泌速度加快,会造成人体水分流失过多,甚至还容易出现脱水情况。在高温的环境下,人类也难以集中精神,造成精神萎靡,容易发生失误,造成不必要的损失。严重的甚至会发生生产事故,造成人员不必要的伤亡。
机械设备在生产运行的过程中会一直产生相应的热量,如果之前产生的热量没有及时排出或被吸收掉,运行过程中产生的热量又一直叠加上去,特别容易造成机械设备的磨损,减少设备的使用寿命。
温度过高的话,还有可能造成机械设备自燃的事故。
因此,车间降温是企业公司必须进行的。车间要保持正常运作状态,保持好的生产效率,必须要解决温度过高、通风不良等问题。
厂房通风方式,由于车间空间较大,人员众多,设备繁杂,产生的热量也较大。因此厂房降温所用的空调一般为工业用中央空调。中央空调优点是降温快、降温效果好;缺点是投资大、运行成本高、空气不流通造成空气质量差。
湿帘又称降温水帘,是以水蒸发的原理来达到厂房降温的目的。优点是投资成本低,运行成本小,无任何污染,不阻碍空气正常流通;缺点是降温效果一般,降温范围小。
由于中央空调的投资成本和运行成本过高,且容易造成空气质量差等原因,因此,除某些无尘车间外,厂房降温常使用的设备还是风机。通风机又分为抽风机和送风机两种类型。
将车间温度控制在人体适宜的范围内,可以让员工的注意力更加集中,心情愉悦。使得产品在生产效率还是质量方面都有很好的提升。适宜的温度环境,设备产生的热量被及时的吸收或排出,让设备一直维持在稳定地温度环境下,可以增加生产设备的使用寿命,无形中为企业节省下一笔维修和更新的费用。
工控机
工控机就是整个控制器的核心部件,主要包含了整套算法的软件部分,集成了Java虚拟机,Mysql数据库等软件环境。
变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。在这里,根据工控机输出的变频信号,通过变频器,可以改变风机、水泵的运行频率,实现变频节能。
节能方案的介绍及实施,预测室内所需的冷量,利用现有的冷量预测技术,获取在室内所需的冷量,冷量和送风量、水流量的转换,利用图2的公式将冷量值换算为相应的送风量值和水流量值。
1.将冷量转换为风机的送风量G
(1)若,则表示通过风机的调整可以满足冷量的要求,因此,将G送入规则表并进行相应的变频控制调整。
(2)若,则表示所需的冷量已经超出风机的可调整范围,无法通过风机实现要求,此时,保持风机原频率不变。
2.将冷量转换为水泵的流量W
(1)若,设,做逆运算将M转换成冷量QM,再将QM转换成风机送风量GM
①若,则表示可以先调整风机,再调整水泵来达到需冷量。将GM和M分别送入风机的规则表和水泵的规则表,进行相应的变频调整控制。
②若,则表示无需进行风机调整,直接将W送入水泵的规则表进行相应的变频调整控制。
(2)若,则表示需冷量已经超出水泵的可调整范围,无法通过水泵实现要求,此时,KS18Y水冷空调,保持水泵原频率不变。
3.令,做逆运算将转换成冷量,再把冷量转换成水泵流量
若,则表示可以先调整风机至额定状态在调整水泵来满足需冷量,此时先将风机调制送风量状态,然后将送入规则表进行相应的变频控制调整。
若,则表示无论是风机还是水泵或是通过他们的共同调整,均无法满足需 冷量,此时,只有通过改变制冷主机才可达到要求。因此,保持风机和水泵为原工作状态,调整空调制冷主机。
1.2.4 建立控制规则表
以风机为例,如下表1就是建立的风机变频控制规则表。可以看到,该表对于不同送风量条件下的各个风机的运行频率和运行功率以及总功率都进行了相应的记录。在某一特定的送风量条件下,查找该表,只要排选出送风量相同的数据条进行比较,就可以很容易的得到在总功率情况下,各个风机的运行频率,进而可以实现变频节能的目的。水泵的变频控制规则表也如是建立。
注:表中例如的数据是指第x个风机的第n组数据,总功率为各个风机的功率之和
2 中央空调风机和水泵节能方案的实现
2.1 输入信号转化为数字量
2.1.1 工业控制计算机
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