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控制柜冷却的新方法(大家来看一下) 点击:3388 | 回复:55



梵高的向日葵

    
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发表于:2006-06-16 15:46:00
楼主
                        控制柜冷却的新方法
                           ——EXAIR机箱冷却器的使用以及与传统冷却方法的比较
   随着中国工业现代化进程的日益加快,各种设备的精密性和自动化程度的要求是越来越高,类似PLC、变频器等精密元件的使用也是越来越多。在这些精密设备的使用中,最常见的问题就是:如何冷却控制柜。因为电器元件在正常工作时会放出热量,如果热量不能及时散发出去、累计升高,就会对设备元件造成极大的损坏。举个例子:变频器工作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,变频器的故障率随温度升高而成指数的上升,使用寿命随温度升高而成指数的下降。而且环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。并且控制柜内空气温度一旦超过45℃,根据热岛效应(电路板上发热元器件表面的温度会超过55℃,这将影响电子设备的稳定性,元件寿命不仅得不到保证,甚至会出现烧毁的现象。
  目前,在工业领域,对控制柜的冷却通常是通过风扇或空调来实行降温,以下分别就风扇冷却和空调冷却中存在的问题进行一个分析:
一、风扇冷却:
   风扇冷却是通过加强空气对流来实现降温,这种方法的优点是投入少、运行成本也很低,但是缺点尤其突出,因为在空气对流的时候。外界空气中的粉尘、油污、腐蚀性物质也随着空气进入控制柜,在静电的作用下吸附在电子元件上,积少成多,在不同的工作环境下,有时候会腐蚀电路板,有的时候过厚的灰尘在潮湿后可以导电会造成短路、烧毁等事故。在国内甚至有这样的用户,在风扇冷却效果不好的情况下,无可奈何,以至于打开机箱,用风扇直接对着电子元件吹风,这样的后果就是灰尘积压更加严重,而且在工作环境温度很高的情况下,根本没有起到冷却的效果。
   二、空调冷却分为两类:外部冷却和内部冷却。
1、空调外部冷却主要指的是空调机房,把控制柜放置在空调房内,这种冷却的方法有一定可行性,但是不足也是很多。
     ①外部冷却不能深入冷却机箱内部,重要元气件的冷却得不到保证
     ②机房空调的投资非常大,运行成本很高,而且体积非常大,安装起来不方便
     ③机房空调使用的时候,会出现房间中,热空气上升,冷空气下降的现象,这样控制柜上部的元件冷却效果就不好。
     ④机房空调在工作的时候会产生大量的冷凝水,不容易排放
2、空调内部冷却是通过在控制柜内部安装小型空调来实现有效冷却。这种冷却的方法效果比较显著,同样也有许多客观存在的问题。
  ①机柜空调的体积比较大,运行成本很高,安装起来非常复杂。
  ②机柜空调在使用的时候也会产生冷凝水,排放很不方便,会给机箱内部电子元件带来危险。
  ③机柜空调在使用的时候会有振动,而控制柜内的元件一般都比较精密,一旦由于空调的震动使元件出现松动,不光是控制柜内元件受损,甚至会影响到整条生产线的运转。 
   ④机柜空调一般安装在控制柜的一侧,这样另外一侧的元件有可能得不到有效冷却。
   ⑤机柜空调受环境影响比较大,过滤网要经常的清洗,需要不定期的检修,增加了维护成本,而且如果现场有防爆要求,那空调的价格就更加昂贵。
    根据以上原因,在工业中,控制柜的冷却是一个比较难以解决的问题。今天,给大家介绍一种产品——美国EXAIR机箱冷却器,它能够非常简单有效地解决机箱控制器的冷却问题,现将其工作原理以及应用阐述如下:
   美国EXAIR(中文名称为依爱)机箱冷却器是以压缩空气为动力源,当压缩空气流经涡
旋管之后变成冷热两股气流,热空气通过涡旋管排气装置以稍高的压力排出,冷气流通过分流器导入机箱内的发热部位,降低并稳定机箱内部温度,而外界空气不会进入机箱。就是简单的一根涡旋管就可以实现机箱的降温功能,在理想的工作条件(压力6.5BAR,导气管接头足够大,环境温度25度,压缩空气非常干净等) 最大温降为46度左右。而在现实工作环境中温降为25度左右,使机箱工作环境保持恒温。美国EXAIR产品还有一个很大的优点:安装非常的简便。可以安装在机箱上的任何位置,而且没有活动件,结构非常的紧凑。
EXAIR机箱冷却器的核心装置是涡旋管,它的工作原理类似与自然现象中的龙卷风,它的产生是由一名物理学生实验中无意间得到的,其原理最早是由电磁学的创始人麦克斯韦提出。
   EXAIR机箱冷却器的主要特点如下:
1、低噪音,小于75分贝                  
2、无活动件,结构紧凑,便于安装,免维护 
3、外部工作环境温度可高达93ºC           
4、消除热损害                           
5、无需使用风扇、过滤器                 
6、消除生产损失                         
7、消除电路漂移                         
8、使设备内部机件免受污染               
   EXAIR系列产品因为其安装简便、免于维护、节约成本的特点在国外早已得到了很大范围的使用。在国内,也开始有许多的企业认识到这种产品的好处,开始配备到生产线上,其中使用寿命最长的已经达到11年。EXAIR机箱冷却器还可以适应很恶劣的工作环境,比如其外部的工作环境温度最高可以达到93度,根据作业环境的不同,涡旋管还配有不同的过滤器件,可以滤去粉尘、水、腐蚀物等等。
   现将美国EXAIR机箱冷却器和换气扇和机柜空调对比如下:
    价格     安装    能耗    污染    降温    维护    体积
机箱冷却器    低    方便    低    无    好    无需  



南风悠悠

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发表于:2007-04-01 12:49:00
41楼
过滤级别越高,整机功耗越大。耗能等级为多少?

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 12:59:00
42楼
空气压缩机本身就是一个很大的热量制造者。大家都知道,压缩会使气体分子间碰撞加剧,分子与管壁间摩擦加剧,还有空气压缩机自身的运动,电机等的发热,总之,只要有空压设备,就不是一个最好的。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:01:00
43楼
但是,旋涡制冷原理,我倒不是不信,只是怀疑。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:03:00
44楼
还有,冷凝水如何处理?

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:09:00
45楼
个人认为,使用二极管制冷才是工控电子装置冷却的最终首选。不过因为其两极距离无法拉大,暂时还不能大力推广。本人一直关注这个方面的发展,希望有工艺和材料工程师的突破。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:30:00
46楼
将高压气体导流管剪开一个小口子,将会产生很大的噪音,有多大,和小口子的形状关系密切。而所有的空压机使用一段时间,都不会在理想状态下工作,但不是说它出现了故障,可能它会长时间的被投入生产。这里非理想状态,就经常性地包括了密封不严,凡是有过大量现场经验的技术人员都知道,空压设备的噪音到底有多大。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:32:00
47楼
还有就是如何控制冷却温度? 控温精度如何?

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:35:00
48楼
因为居于四大火炉之一的武汉市,每年都会遇到电气控制柜要冷却的麻烦事,所以希望能和各位更多的沟通。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:46:00
49楼
事实上电气控制柜冷却温差的要求并不高,一般在7-10度。如果要求更高,就是设备设计上的重大缺陷。一般设备的设计都会考虑工作环境的温度、湿度和海拔。恰恰是工作环境中的其它因素容易被忽略,比如灰尘、油滴微雾、阳光辐射等。往往是这些其它因素会要求在实际使用中禁用已有的冷却方式,导致必须采取电气控制柜冷却器。

南风悠悠

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发表于:2007-04-01 13:52:00
50楼
再者就是维护,用空气压缩机,就必然有一至三级保养。

zhengzheng

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发表于:2007-04-07 17:35:00
51楼
冷却方式:
 1.导管冷却.
 2.半导体冷却.
 3.风扇冷却
 4.空调冷却
 5.楼主提供的冷却方式.
 最适和工业电气的冷却方式:半导体冷却.其次是导管冷却.楼主提供的冷却方式局限太大,没有压缩空气提供的场合就没法用.
 当然对于石化行业来说,楼主的冷却方式到有很大的前途.因为防爆和工艺的需求,提供新鲜空气的压缩装置是必备的.

zhengzheng

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发表于:2007-04-07 17:36:00
52楼
楼上所说的就是半导体冷却方式.

盛世自动化

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发表于:2007-04-21 09:42:00
53楼
确实是个好产品,寄个资料看看.我现场变频器柜内温度在50度左右,整天担惊受怕的的.
http://www.ycssdz.com

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发表于:2007-04-21 10:07:00
54楼
有没有电子版的资料给我发一份,很感兴趣
谢谢了!
天气越来越热,急用  
junjie.5219.@163.com

醉明月

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发表于:2007-05-28 13:32:00
55楼
请给我传份样本
shencaiyiyi@yahoo.com.cn

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