Opravdanost izbora rashladnog sustava. Odabir načina hlađenja

Prilikom odabira načina hlađenja za EA, u obzir se uzimaju način rada, dizajn, količina rasipanja snage, objekt ugradnje i okolina.

Način rada opreme može biti dugotrajan, kratkotrajan, kratkotrajno ponovljen i karakteriziran je trajanjem uključenih i isključenih stanja. Dugotrajni način rada karakterističan je za stacionarnu opremu koja je uključena više sati; kratkoročni način rada karakterističan je za opremu na vozilu, čije je vrijeme rada kratko i iznosi nekoliko minuta ili sati. Vrlo je vjerojatno da će pri projektiranju složene opreme s dugim vremenom rada postojati potreba za razvojem sustava prisilnog hlađenja (CO). Za opremu za jednokratnu uporabu s kratkotrajnim načinom rada moguće je bez prisilnog CO. Odluka o razvoju CO za opremu kratkotrajnog ponovljenog načina rada donosi se tek nakon analize trajanja stanja uključeno-isključeno i prirode njegovog pregrijavanja i hlađenja.

Zbog niske disipacije snage, prijenosni EA ne isporučuje se s prisilnim CO. U složenoj opremi potrebno je koristiti prisilni zrak ili CO voda-zrak. Voda-zrak CO dovodi se, na primjer, u računalo u hermetički zatvorenoj izvedbi.

Toplinska analiza EA omogućuje nam dobivanje preliminarnih podataka o razvijenom RM. Da biste to učinili, za svaki modul prve razine sastavlja se popis komponenti za proizvodnju goriva, utvrđuje se disipacija snage i maksimalne dopuštene temperature. Na temelju tih podataka identificiraju se komponente kritične za pregrijavanje, kao i komponente ugrađene na hladnjake. Zatim se izračunavaju specifični površinski i/ili volumetrijski toplinski tokovi modula viših razina. Da biste to učinili, morate izračunati snagu koju u modulima rasipaju komponente, vanjska površina ili volumen modula. Na temelju vrijednosti gustoće toplinskog toka qs I kv kao prvu aproksimaciju odabire se rashladni sustav (tablica 4.10) prema dopuštenom pregrijavanju od 40 °C.

Tablica 4.10. Gustoća toplinskog toka opreme

Zatim se za sve module, počevši od modula prve razine, sastavlja popis komponenti ili modula nižih razina, raspoređuju se prema kriteriju minimalnog pregrijavanja, a pomoću jednadžbe toplinske ravnoteže određuje se protok rashladnog sredstva. Ako se kao rashladno sredstvo namjerava koristiti zrak, tada je potrebno utvrditi njegovu količinu, maksimalnu moguću temperaturu na ulazu CO, provjeriti sadržaj prašine i prisutnost agresivnih nečistoća u njemu. Prisutnost prašine u zraku zahtijeva ugradnju filtara za prašinu. Prisutnost agresivnih plinova u zraku, poput sumpornog dioksida, koji uzrokuje intenzivnu koroziju metalnih konstrukcija, zahtijevat će upotrebu posebnih filtara.

Zrak na ulazu CO može biti topao; u CO je ugrađen klima uređaj koji ga hladi na potrebnu temperaturu. Ako na mjestu rada nema zraka u potrebnoj količini ili sa potrebnim parametrima, možete koristiti tekuće rashladno sredstvo (voda, gorivo) prema shemi hlađenja voda-zrak. Temperatura tekućeg rashladnog sredstva može se sniziti izmjenjivačima topline.

Nepostojanje dovoljne količine zraka ili tekućine na gradilištu primorava projektanta da hladnim masivnim elementima nosivih konstrukcija osigura odvođenje topline kondukcijom. Ukoliko objekt nema izvore napajanja potrebnih napona i snaga, potrebno je u projekt uvesti CO izvore napajanja, što će nedvojbeno pogoršati osnovne projektne parametre hlađenog EA.

Metode hlađenja, ovisno o vrsti rashladnog medija, dijele se na izravno hlađenje i hlađenje tekućim rashladnim sredstvom (indirektno hlađenje).

Kod izravnog hlađenja toplina koju zahvate rashladni uređaji prenosi se izravno na rashladno sredstvo koje u njima ključa. Kod hlađenja rashladnim sredstvom toplina se u rashladnim uređajima predaje međumediju - rashladnom sredstvu, uz pomoć kojeg se prenosi na rashladno sredstvo koje se nalazi u isparivaču rashladnog uređaja, obično udaljenom od objekta koji se hladi. .

Kod ovog načina hlađenja odvođenje topline s hlađenog objekta uzrokuje povećanje temperature rashladnog sredstva u rashladnim uređajima bez promjene njegovog agregatnog stanja.

Područja primjene pojedine metode određena su njezinim karakteristikama, koje utječu na tehnološki proces, kao i na ekonomske pokazatelje.

Rashladni sustav s izravnim hlađenjem je jednostavniji jer nema isparivač za hlađenje rashladne tekućine i pumpu za njenu cirkulaciju. Kao rezultat, ova instalacija zahtijeva niže početne troškove u usporedbi s instalacijama za neizravno hlađenje, kao i niže troškove energije.

U isto vrijeme, metoda izravnog hlađenja također ima ozbiljne nedostatke, naime:

Postoji opasnost od ulaska rashladnog sredstva u prostorije (uređaje) ako je gustoća sustava prekršena. Opasnost za ljude značajno se povećava kada se koriste otrovna rashladna sredstva kao što je amonijak.

Čak i pri korištenju sigurnijih rashladnih sredstava, poput freona, nepoželjno je koristiti izravno hlađenje prostorija u kojima se može nalaziti veliki broj ljudi.

Ovakav odnos prednosti i nedostataka oba sustava dugo nije davao pretežne prednosti nijednom od njih.

Međutim, pojavom i širokom primjenom automatske kontrole dovoda rashladnog sredstva u rashladne uređaje, rashladni uređaji s izravnim hlađenjem dobili su prednost jer su ekonomičniji u kapitalnim i pogonskim troškovima te dugotrajniji.

Ovisno o vrsti rashladnih uređaja i načinu organiziranja cirkulacije zraka u rashladnoj prostoriji, beskontaktno hlađenje s prijenosom topline zrakom dijeli se na baterijske sustave hlađenja (kod upotrebe baterija - rashladni uređaji sa slobodnim kretanjem zraka), hlađenje zrakom ( pri korištenju zračnih hladnjaka – rashladnih uređaja u prisilnom kretanju zraka) i mješovitog hlađenja (pomoću baterija i zračnih hladnjaka).

Sustav zračnog hlađenja karakterizira prisilno kretanje zraka u prostoriji i njegove znatno veće brzine koje kod nekih uređaja dosežu i do 10 m/s.

Kod zračnog hlađenja zrak se bolje miješa, zbog čega nema oštre razlike u temperaturi i vlažnosti zraka po volumenu.

Veće brzine zraka karakteristične za sustave zračnog hlađenja intenziviraju proces izmjene topline kako između hlađenog tijela i zraka, tako i između zraka i rashladnih uređaja (koeficijent prolaza topline pri hlađenju zrakom povećava se u prosjeku tri do četiri puta). Time se skraćuje vrijeme hlađenja, a time i vrijeme obrade.

Prednosti rashladnih sustava sa zračnim hladnjacima su očite, pa se u projektu koristi izravna decentralizirana shema hlađenja, s zračnim hladnjacima odabranim kao rashladnim uređajima.

Rashladno sredstvo se dovodi do uređaja za prigušivanje zbog razlike tlaka između niskotlačne i visokotlačne strane rashladne jedinice.

Korištenje decentraliziranog sustava hlađenja komore ima brojne prednosti u odnosu na centralizirani sustav hlađenja, kao što su:

• - neovisnost hlađenih objekata jedan od drugog;
• - pouzdaniji rad, uspostavljanje točnih temperaturnih uvjeta;
• - smanjenje količine opreme i duljine cjevovoda;
• - mogućnost korištenja agregatnih rashladnih strojeva i njihova veća pouzdanost zbog pojednostavljenja i smanjenja obima montažnih radova;
• - visoka tvornička spremnost opreme za ugradnju.

Obrazloženje za izbor tehničkog vodoopskrbnog sustava za LNPP-2 Okrugli stol "Ekološki aspekti korištenja rashladnih tornjeva u rashladnim sustavima nuklearnih elektrana" Sosnovy Bor

Glavna pitanja Usporedna analiza rada jedinica sa "suhim i mokrim rashladnim tornjevima" još nije napravljena. Nemoguće je ne uzeti u obzir da će parna baklja uhvatiti i širiti aerosole zračenja iz ventilacijskih cijevi LNPP-a koji rade u najbližu okolinu. Medicinski stručnjaci već predviđaju povećanje broja bolesti uzrokovanih ovim susjedstvom. Do danas nisu provedene studije o mogućim posljedicama čitavog niza kemikalija i bioloških komponenti otopljenih u vodi Finskog zaljeva koje će ispuštati „mokri” rashladni tornjevi na ljudsko zdravlje i prirodu.

Glavna pitanja Oblak pare iznad vulkana Sosnovoborsky prekrit će grad i obližnja naselja Lenjingradske regije. Broj sunčanih dana u našim ionako oblačnim krajevima znatno će se smanjiti. Zimi se naš grad i okolica zalede od vlage koja neprestano pada. Posebna se rasprava tiče zone od 500 metara oko rashladnih tornjeva. Najviše će stradati operativno osoblje operativne Lenjingradske nuklearne elektrane, zaposlenici NITI-ja, radnici i zaposlenici poduzeća koja se nalaze u industrijskoj zoni.

Glavni čimbenici za odabir sustava hlađenja su početni tehnički zahtjevi za snagu agregata, referenca, radna pouzdanost; lokalne klimatske i hidrološke uvjete, uklj. dostupnost izvora vodoopskrbe; prostorna ograničenja; zahtjevi regulatorne dokumentacije u području zaštite okoliša; čimbenici troškova, uklj. operativni troškovi.

Vodni zakonik Ruske Federacije iz N 74-FZ (stupio na snagu) Poglavlje 6. ZAŠTITA VODNIH TIJELA Članak 60. Zaštita vodnih tijela tijekom projektiranja, izgradnje, rekonstrukcije, puštanja u pogon, rada vodoprivrednog sustava Članak 4. Projekt nije dopušteno postavljanje tehničkih vodoopskrbnih sustava s izravnim protokom.

Recikliranje tehničkog vodoopskrbnog sustava Prednosti: omogućuje vam oštro smanjenje potrebe za slatkom vodom u nuklearnim elektranama i značajno smanjenje ispuštanja topline u izvor vode Nedostaci: u pogledu strukture, sustav je složeniji od izravnog protoka, skuplji za graditi i raditi

Rad obavljen na usporedbi evaporativnih i „suhih” rashladnih tornjeva „Komparativna analiza rada jedinica sa „suhim” i „mokrim” rashladnim tornjevima” ​​(JSC „SPbAEP”, 2005.) „Tehničke i ekonomske studije koje uspoređuju „mokre” i „suhi” rashladni tornjevi u odnosu na uvjete lokacije NVNPP-2" (JSC Atomenergoproekt, 2009.)

Prednosti evaporativnih rashladnih tornjeva su postizanje potrebnih tehničkih i ekonomskih pokazatelja projekta LNPP-2, osiguravanjem snage agregata od 1198 MW, minimiziranje troškova hlađenja, referentnost donesenih odluka, pozitivno iskustvo rada u pogonskim nuklearnim elektranama. u Rusiji i inozemstvu, što omogućuje potrebno razdoblje provedbe projekta (puštanje u rad 2013.); usklađenost sa zahtjevima regulatorne dokumentacije u području zaštite okoliša

Suhi rashladni tornjevi Kapitalni troškovi za suhe rashladne tornjeve su 3-5 puta veći od troškova za evaporativne rashladne tornjeve, značajna podproizvodnja snage nuklearnih elektrana koje rade na “suhim” rashladnim tornjevima, što je posljedica više temperature rashladnog tornja. ohlađene vode, nedostatak iskustva u radu "suhih" rashladnih tornjeva velike snage u zimskim klimatskim uvjetima lokacije Lenjingradske NE-2, što smanjuje pouzdanost rada nuklearne elektrane. Odvod topline suhog rashladnog tornja je kontrolirano otvaranjem/zatvaranjem brojnih kapaka i uključivanjem/isključivanjem sekcija izmjenjivača topline pomoću električnih ventila na temelju signala brojnih senzora. Pouzdanost sustava, posebno u teškim vremenskim uvjetima, značajno je smanjena. toplinski utjecaj na okoliš.

Procjena utjecaja rashladnih tornjeva na distribuciju ventilacijskih emisija iz nuklearnih elektrana Utjecaj baklje rashladnog tornja na difuziju nečistoća emisije plina i aerosola u ventilacijsku cijev LNPP-2 dovodi do intenzivnijeg raspršivanja radioaktivnih nečistoća kako se širi u blizini baklje. U proračunu vjerojatnih koncentracija radionuklida u prizemnom zraku korištena je 10-godišnja statistika meteoroloških opažanja. Vrijednosti faktora razrjeđivanja i taloženja proučavane su u radijusu do 10 km od izvora emisije (uključujući grad Sosnovy Bor) u smjeru od 16 točaka.

Procjena utjecaja rashladnih tornjeva na širenje ventilacijskih emisija iz nuklearnih elektrana Prema konzervativnim procjenama, uzimajući u obzir širenje oblaka rashladnog tornja pri stalnom smjeru vjetra, koji se podudara sa smjerom od rashladnog tornja do ventilacijske cijevi, LNPP-2, dovodi do povećanja pojedinačnih prizemnih koncentracija ne više od 2 puta za kategorije vremenske stabilnosti A–D, stvarajući onečišćenje zraka na udaljenostima do 3 km od nuklearne elektrane. Na udaljenostima većim od 10 km maksimalni porast koncentracije neće prijeći 40%. Za razmatrane uvjete ispitane su najveće moguće pojedinačne doze zračenja kritične skupine stanovništva uzrokovane nominalnim ispuštanjem plinskih aerosola iz LNPP-2. Puštanjem u pogon četiri bloka dozna opterećenja kritične skupine stanovništva, uzimajući u obzir utjecaj baklji rashladnih tornjeva, neće prijeći razinu bezuvjetno prihvatljivog rizika (manje od 10 μSv/god.) prema NRB-99. /2009

Procjena utjecaja rashladnih tornjeva na distribuciju ventilacijskih emisija iz operativne LNPP Emisije inertnih plinova i 131-joda iz 4 jedinice LNPP-2, koji uglavnom čine dozno opterećenje stanovništva, neće premašiti 40% od odgovarajuću emisiju i, posljedično, dozno opterećenje stanovništva iz operativne lenjingradske NE. Prema podacima Instituta za radij nazvan. V. G. Khlopin [izvještaj na Međunarodnom ekološkom forumu “Okoliš i zdravlje ljudi”, 2008., St. Petersburg; izvješće na sastanku u JSC Atomenergoproekt, Moskva, 2010.] realna procjena efektivnih doza za stanovništvo od emisija iz operativne Lenjingradske nuklearne elektrane u gradu nije premašila 0,5 μSv/god.

Procjena utjecaja rashladnih tornjeva na širenje ventilacijskih emisija iz LNPP-a u radu Uzimajući u obzir gore navedeno moguće povećanje jednokratnih prizemnih koncentracija u zraku do 2 puta, dozna opterećenja od emisija plinskih aerosola iz LNPP-a spadaju u zona širenja oblaka rashladnih tornjeva LNPP-2 u bliskoj zoni (do 3 km od izvora) neće prelaziti 1 μSv/god. Puštanjem u pogon četiri VVER bloka dozna opterećenja kritične skupine stanovništva, uzimajući u obzir utjecaj baklji rashladnih tornjeva, neće prijeći razinu bezuvjetno prihvatljivog rizika (manje od 10 μSv/god.) prema NRB-u. 99/2009

Specifični zagađivači u vodi za hlađenje rashladnih tornjeva Sadržaj specifičnih komponenti u vodi tehničkih vodoopskrbnih sustava (MU, Rospotrebnadzor) mora osigurati usklađenost s maksimalno dopuštenim koncentracijama u zraku radnog prostora (AW). Izvršena je preliminarna procjena usklađenosti kvalitete vode (soli toksičnih metala klase opasnosti 1-2) rashladnih tornjeva s prosječnom dnevnom maksimalno dopuštenom koncentracijom za stanovništvo, koja je 1-2 reda veličine stroža u odnosu na najveća dopuštena koncentracija u zraku radnog prostora. Procjena je provedena u skladu s 1. Smjernicama IAEA-e Raspršenost radioaktivnih materijala u zraku i vodi i razmatranje distribucije stanovništva pri procjeni lokacija za nuklearne elektrane. NS-G Zahtjevi međunarodnih sigurnosnih standarda “Generički modeli za korištenje u procjeni utjecaja ispuštanja radioaktivnih tvari u okoliš” (SRS br. 19, IAEA, Beč, 2001.)

Specifični zagađivači u vodi za hlađenje rashladnih tornjeva Element U odnosu na MDK koncentracija teških metala u zraku na ušću rashladnog tornja Cu1, Pb1, Ni6, Cd5, Co9, Mn3, 210 -3

Specifične onečišćujuće tvari u rashladnoj vodi rashladnih tornjeva U zraku na ušću rashladnih tornjeva (bez uzimanja u obzir razrjeđenja atmosferskim zrakom) koncentracije toksičnih metala u odnosu na maksimalno dopuštenu koncentraciju ne prelaze 6 (nikl sadržan u početnoj morska voda). Uzimajući u obzir disperzijska svojstva atmosfere s pretpostavljenim maksimalnim faktorom disperzije od 10-4, predviđa se da će koncentracije toksičnih metala u zraku bliske zone LNPP-2 biti tisuće puta manje od MPC, što neće dovesti do značajnijih posljedica za stanovništvo i komponente ekosustava.

Inhibitori i biocidi u vodi rashladnog tornja Za sprječavanje korozije i biološkog obraštanja rashladnih tornjeva koriste se sljedeći reagensi: Koncentracija koloidnog ugljika u zraku na izlazu iz rashladnog tornja = 8, mg/m3 (*) pri MPC.s. = 5, mg/m3 (ugljik). Koncentracija natrijevog hipoklorita u zraku na izlazu iz rashladnog tornja = 1, mg/m 3 (*) pri MPC.s. = 3, mg/m 3 (za klor). (*) Izračunate koncentracije dobivene konzervativnom metodom (SRS br. 19, IAEA, Beč, 2001.)

Provedene državne procjene utjecaja na okoliš za LNPP-2 1. Državna procjena utjecaja na okoliš materijala koji potkrepljuju dozvolu Rostechnadzora za lokaciju jedinica 1 i 2 LNPP-2 2. Državna procjena utjecaja na okoliš materijala koji potkrepljuju dozvolu Rostechnadzora za izgradnju jedinica 1 i 2 LNPP-2 3. Glavgosexpertiza 4. Državna procjena utjecaja na okoliš opravdanosti materijala za dozvolu Rostechnadzora za lokaciju jedinica 3 i 4 LNPP-2

Rezultati procjena utjecaja na okoliš provedenih za prvu fazu LNPP-2 „Stručno povjerenstvo državne procjene utjecaja na okoliš primjećuje da su prezentirani materijali za opravdanje dozvole za smještaj i izgradnju energetskih jedinica 1 i 2 LNPP-2 u sastavu i sadržaj u skladu sa zahtjevima zakonodavnih akata i regulatornih dokumenata Ruske Federacije u području zaštite okoliša. Predstavljena dokumentacija sadrži materijale o utjecaju blokova 1 i 2 na okoliš koji odražavaju mjere zaštite okoliša i opravdavaju ekološku sigurnost planirane aktivnosti.”

Generalizirani materijali kao dio projekta 2. faze LNPP-2 Višefaktorska procjena ekološkog rizika za stanovništvo od onečišćenja okoliša tijekom istovremenog (normalnog) rada LNPP-2 i LNPP u skladu sa Smjernicama Rospotrebnadzor R, NRB-99/ 2009, Smjernice IAEA, Preporuke ICRP i dr. Procjena posljedica za stanovništvo, stupanj kontaminacije tla, zraka, vode, hrane od nesreća na elektrani u skladu s preporukama IAEA (Procedure for Conducting Probabilistic Safety Assessment of Nuclear Power). Postrojenja (Razina 3): Posljedice izvan lokacije i procjena rizika za javnost: sigurnosna praksa. IAEA Serija o sigurnosti br. 50-P-12).

Modernizacija projekta rashladnog tornja LNPP-2 tijekom izgradnje Inicijalno rješenje za energetsku jedinicu Broj rashladnih tornjeva po jedinici Protok cirkulacijske vode, m3/sat Gubitak vode zbog isparavanja, % / m3/dan Gubitak vode s povlačenjem kapljica, % / m3/dan Ukupni gubici za četiri jedinice snage, m3/dan Blok,1 / .002 / 3.6 Blok,1 / .002 / 3.4 Blok,1 / .002 / 3.4 Blok,1 / .002 / 3.4 Optimizirano rješenje jedinice snage Broj rashladnih tornjeva po jedinici Potrošnja cirkulacijske vode, m3/sat Gubici vode zbog isparavanja, % / m3/dan Gubici vode kapljičnim povlačenjem, % / m3/dan Ukupni gubici za četiri agregata, m3/dan Blok ,1 / ,001 / 1.8 blok, 1 / .001 / 1.7 blok, 1 / .001 / 1.7 blok, 1 / .001 / 1.7

Modernizacija projekta rashladnog tornja LNPP-2 tijekom izgradnje Tijekom izrade radne dokumentacije za rashladne tornjeve LNPP-2 postignuto je smanjenje gubitaka vode u iznosu od m3/dan. Istodobno je prepolovljena količina gubitaka zbog uvlačenja kapljica. Ovakvi rezultati postignuti su korištenjem visokoučinkovitih vodohvatača i obrazloženjem smanjenja potrošnje optočne vode.

Ministarstvo obrazovanja Republike Bjelorusije

Obrazovna ustanova "Bjelorusko državno sveučilište"

informatika i radio elektronika"

Zavod za OIE

SAŽETAK

na temu:

“Odabir metode hlađenja u ranoj fazi projektiranja”

Minsk, 2008

Način hlađenja uvelike određuje dizajn, dakle već u ranoj fazi projektiranja (tehnički prijedlog i idejni projekt). Potrebno je odabrati način hlađenja i tek onda započeti razvoj. U ranoj fazi projektant ima na raspolaganju tehničku specifikaciju koja sadrži podatke o prirodi toplinskog režima, a za odabir načina hlađenja potrebni su sljedeći podaci:

Snaga raspršena u blok;

Raspon mogućih promjena temperature okoline, ;

Granice za promjene tlaka okoline, ;

Vrijeme kontinuiranog rada;

Temperatura elementa koji je najmanje otporan na toplinu;

Prije nego što nastavite s izračunom, potrebno je izračunati faktor punjenja po volumenu:

gdje je volumen i-tog elementa;

Broj elemenata;

Volumen koji zauzima elektronički sustav.

Faktor punjenja po volumenu karakterizira stupanj korisne upotrebe volumena; obično je naveden u tehničkim specifikacijama.

Pri proračunu vrijeme kontinuiranog rada mora biti dugo jer se opisana metoda ne može primijeniti u kratkotrajnim ili periodičnim režimima. Na toplinske karakteristike utječe tlak, posebice niski tlak. Područje kućišta elektroničkog sustava i volumetrijski faktor punjenja koriste se za određivanje konvencionalne vrijednosti površine za izmjenu topline, koja se određuje prema:

gdje su geometrijske dimenzije tijela uređaja.

Ako je metoda hlađenja odabrana za veliki element, tada se veličina površine za izmjenu topline određuje iz odgovarajućih crteža na temelju geometrijskih dimenzija površine u izravnom kontaktu s rashladnim sredstvom. Glavni pokazatelj koji određuje područja prikladne primjene metode hlađenja je vrijednost gustoće toplinskog toka koji prolazi kroz površinu za izmjenu topline. Ova se vrijednost određuje na sljedeći način:

gdje je koeficijent koji uzima u obzir tlak zraka. Određeno iz tablica (na primjer, Dulnik G.M. “Prijenos topline i mase u REA”).

Pri normalnom atmosferskom tlaku.

Drugi pokazatelj može biti minimalno dopušteno pregrijavanje elementa, koje se određuje na sljedeći način:

gdje je dopuštena temperatura tijela elementa koji je najmanje otporan na toplinu, tj. ovo je minimalna vrijednost temperature elementa, a za velike elemente to je dopuštena temperatura hlađene površine.

Sobna temperatura; za prirodno hlađenje zrakom, tj. odgovara maksimalnoj temperaturi navedenoj u tehničkim specifikacijama; za prisilno hlađenje zrakom, tj. odgovara temperaturi zraka (tekućine) na ulazu u elektronički sustav.

Slika 1 prikazuje područja gdje različite metode hlađenja mogu biti korisne.

Gornje krivulje odgovaraju; obično se koriste za odabir načina hlađenja velikih elemenata; donje krivulje odgovaraju blokovima, policama itd.

Ovdje 1 – prirodno hlađenje zrakom; 2 – moguće je koristiti prirodno i prisilno zračno hlađenje; 3 – prisilno hlađenje zrakom; 4 – prisilno hlađenje zrakom i tekućinom; 5 – prisilno hlađenje tekućinom; 6 – prisilno tekućinsko i prirodno hlađenje isparavanjem; 7 – prisilno tekućinsko prisilno i prirodno hlađenje isparavanjem; 8 – prisilno i prirodno hlađenje isparavanjem; 9 – prisilno hlađenje isparavanjem.

Problem izbora načina hlađenja najpotpunije je razmotren za regije 1 i 2.

Razmotrimo, na primjer, postupak odabira metode hlađenja, kada pokazatelji spadaju u područje 2, za što su konstruirani dodatni grafikoni (slika 2-5).

Primjer: elektronički sustav s indikatorima, s prirodnim zračnim hlađenjem u zatvorenom kućištu, vjerojatnost osiguranja toplinskih uvjeta, a s unutarnjim miješanjem zraka s određenim protokom, vjerojatnost osiguranja.

Na sl. 5, za razliku od prethodnih, uvodi se još jedan pokazatelj - maseni protok zraka po jedinici snage koju rasipa elektronički sustav. Protok zraka za hlađenje mora biti naveden u tehničkim specifikacijama ili možete koristiti prihvaćene približne procjene:

Racionalnim projektiranjem toplinski režim elektroničkog sustava može se osigurati pri određenom protoku zraka

U stacionarnim elektroničkim sustavima, gdje nema tako strogih ograničenja veličine, težine i potrošnje energije.

Povećanje protoka zraka ima smisla ako dovodi do povećanja pouzdanosti elektroničkog sustava.

Razmotrimo detaljnije značenje probabilističkih procjena prikazanih na sl. 2-5. Prilikom projektiranja elektroničkog sustava mora se ispuniti mnogo različitih zahtjeva, od kojih su najvažniji:

Električni zahtjevi;

Visoka pouzdanost (srednje vrijeme između kvarova, rad bez problema);

Smanjenje mase i volumena;

Stvaranje normalnih toplinskih uvjeta;

Zaštita od udaraca i vibracija, akustične buke;

Smanjenje troškova;

Poboljšanje proizvodnosti, itd.

Imajući to na umu, proces dizajna postaje težak zadatak za formuliranje.

Prilikom odabira metode hlađenja vodite se sljedećim pravilima:

Ako točka sa zadanim parametrima na jednom od grafikona (Sl. 2-5) spada u područje vjerojatnosti, tada možete odabrati ovaj način hlađenja.

Ako, tada možete odabrati ovu metodu hlađenja, međutim, kada projektirate kako biste osigurali toplinske uvjete, morate obratiti više pozornosti, manja je vjerojatnost;

Ako, onda se ne preporuča odabir ovog načina hlađenja, inače je potrebno obratiti posebnu pozornost na osiguranje toplinskih uvjeta, što podrazumijeva mogućnost povećanja dimenzija, težine i drugih konstrukcijskih rješenja;

Ako je tako, onda je iznimno rijetko osigurati normalne toplinske uvjete, a ako jest, gotovo je nemoguće.

Primjer: pretpostavimo da je, prema tehničkim specifikacijama, potrebno odrediti metodu hlađenja nepropusnog elektroničkog sustava sa sljedećim početnim podacima: dugotrajni način rada, tlak izvan jedinice je normalan.

Pretpostavimo da trebamo osigurati normalne toplinske uvjete s vjerojatnošću. Poslužimo se grafovima na sl. 5 od kojih mi određujemo što dolazi, stoga, ako slijedite gore navedene preporuke, možete odabrati ovu metodu hlađenja.

Poznato je da smanjenje tlaka pridonosi pogoršanju uvjeta prijenosa topline, budući da temperatura elemenata počinje rasti, iako snaga raspršena u jedinici ostaje nepromijenjena. Stoga je prilikom izračuna potrebno uzeti u obzir koeficijent koji je odabran iz tablice (referentne knjige). Često se za elektroničke sustave koristi podtlačenje zatvorenih kućišta jedinica.

Problem: pretpostavimo da je potrebno odabrati metodu za hlađenje jedinice elektroničkog sustava koja radi u dugoročnom načinu rada u netlačnom odjeljku zrakoplova pod pritiskom. Blokirajte izvorne podatke: .

Iz tablice to odredimo, pa dobijemo:

Iz krivulja (slika 1) utvrđujemo da parametri bloka leže na granici područja 2 i 3, stoga je preporučljivo odabrati prisilno hlađenje zrakom. Međutim, provjerit ćemo mogućnost korištenja prirodnog zračnog hlađenja; za to ćemo koristiti grafikone 2-5. Prema rasporedu 2, provjerit ćemo mogućnost korištenja zatvorenog kućišta bez tlaka i s tlakom. Iz grafa je vidljivo da je vjerojatnost cca. Na temelju preporuka, ovaj način hlađenja ne bi trebao biti odabran. Korištenje pojačanja neće dovesti do značajnog poboljšanja jer (tablica), a vjerojatnost je cca.

Provjeravajući unutarnje miješanje pri brzinama i uzimajući u obzir, shodno tome, možete biti sigurni da će se vjerojatnost osiguravanja toplinskih uvjeta malo povećati i, u skladu s tim, i stoga se ova metoda hlađenja može koristiti, međutim, kako bi se osigurala potrebna brzina unutarnjeg miješanja zraka, može biti potrebno nadpunjenje. Zbog toga je potrebno izračunati načine rada ventilatora za unutarnje miješanje zraka u jedinici pri smanjenom tlaku.

Prema sl. 3 Kada provjerimo mogućnost korištenja vanjskog puhanja, tada je vjerojatnost da se, dakle, ova metoda hlađenja može prihvatiti.

Ako koristite hlađenje bloka puhanjem hladnog zraka, tada sa Sl. 5 slijedi da se s obzirom na specifičnu brzinu protoka zraka toplinski uvjeti jedinice mogu osigurati s vjerojatnošću.

Ako koristite perforirano tijelo, tada sa Sl. 4 može se dobiti da je vjerojatnost bloka.

Opći zaključci

1. Ako, prema uvjetima rada, jedinica mora biti izrađena u zatvorenom kućištu, tada je potrebno odabrati prisilno hlađenje zrakom s unutarnjim miješanjem zraka ili s vanjskim protokom zraka. Ako prisilno hlađenje nije moguće, tada je za provedbu prirodnog hlađenja u prisustvu strujanja zraka potrebno ili povećati geometrijske dimenzije bloka ili smanjiti disipiranu snagu ili sniziti temperaturu okoline.

2. Ako se zbog radnih uvjeta jedinica ne može izraditi u zatvorenom kućištu, tada je s velikom vjerojatnošću moguće osigurati normalne toplinske uvjete s prisilnim hlađenjem puhanjem hladnog zraka. Ova metoda je najpoželjnija.

KNJIŽEVNOST

1. Dostanko A.P., Pikul M.I., Khmyl A.A. Računalna proizvodna tehnologija. - Mn.: Viša škola, 2004.

2. Tehnologija površinske montaže: Udžbenik. dodatak / Kundas S.P., Dostanko A.P., Anufriev L.P. i drugi - Mn.: “Armita - Marketing, menadžment”, 2000.

3. Tehnologija radioelektroničkih uređaja i automatizacija proizvodnje: Udžbenik / A.P. Dostanko, V.L. Lanin, A.A. Khmyl, L.P. Anufriev; Pod općim izd. A.P. Dostanko. – Mn.: Viš. škola, 2002. (enciklopedijska natuknica).

4. Guskov G.Ya., Blinov G.A., Gazarov A.A. Instalacija mikroelektroničke opreme M.: Radio i komunikacije, 2005.-176p.

5. Fleksibilna automatizirana proizvodnja. Upravljanje proizvodnošću REA / A.M. Voichinsky, N.I. Didenko, V.P. Luzin.-M .: Radio i komunikacije, 2007.-272 str.

Sustav klimatizacije je dizajniran za obavljanje sljedećih funkcija:

• - osiguranje normalnih životnih uvjeta za putnike i posadu u letu i na zemlji;
• - hlađenje radio-elektroničke opreme u vozilu.

Upravljački sustav zrakoplova sastoji se od dva podsustava od kojih svaki uključuje:

• - sustav odzračivanja iz zrakoplovnih motora ili iz pomoćne pogonske jedinice;
• - sustav za hlađenje zraka i vlagu;
• - sustav dovoda i distribucije zraka u kabini zrakoplova;
• - sustav nadzora i upravljanja.

Sustav za odzračivanje motora

Zrak se uzima iz kompresorskih stupnjeva motora. Sustav za odvod zraka sastoji se od:

• - jedinica za usis zraka motora;
• - regulator tlaka koji osigurava potreban tlak na ulazu u rashladni sustav;
• - izmjenjivač topline koji osigurava temperaturu na izlazu iz ekstrakcijskog sustava ne veću od 200 C.

Sustav zračnog hlađenja

Prema preporukama iz smjernica, za ovaj tip zrakoplova odabiremo dvostupanjski dvoturbinski SCR s odvajanjem vlage u visokotlačnom vodu i povratom topline na ulazu u turbohladnjačku turbinu (slika 1).

Prednost ove SCR sheme u odnosu na sheme s odvajanjem vlage u niskotlačnom vodu je veći stupanj isušivanja ohlađenog zraka. Korištenje drugog stupnja međukompresije ohlađenog zraka omogućuje povećanje učinkovitosti i toplinske učinkovitosti SCR-a, a zagrijavanje zraka ispred turbine produžuje životni vijek turbo-hladnjaka.

Zrak iz sustava ekstrakcije dovodi se u sustav hlađenja preko regulatora protoka. Prvo se zrak hladi u pretizmjenjivaču topline AT1 na određenu temperaturu (definiranu u paragrafu 3), zatim ulazi u KM kompresor TX turbo-rashladne jedinice. Nakon kompresora, zrak ulazi u “petlju” za odvajanje vlage ispred turbine T koju čine regenerativni izmjenjivač topline AT3 za isparavanje kondenzata i kondenzator AT4 za kondenzaciju vlage. Zrak u kondenzatoru se hladi na potrebnu temperaturu zrakom koji izlazi iz turbine. Vodeni kondenzat se odvaja u HP separatoru vode i ubrizgava u pročišćivački vod glavnog izmjenjivača topline, a zatim u atmosferu. Iz lijeve i desne bočne rashladne jedinice zrak struji u jedinstveni razvodnik hladnog zraka, a odatle u kabinu.

Sl. 1.

Sustav distribucije i dovoda zraka

Sustav distribucije i opskrbe dizajniran je za pripremu smjese zraka s potrebnim parametrima, dovod u kabinu i raspodjelu u kabinama, kokpitu i dnevnim prostorima zrakoplova. Sustav uključuje:

• - kolektor hladnog zraka;
• - kolektor toplog zraka;
• - senzori temperature i tlaka zraka u kabini;
• - uređaji za distribuciju zraka u salonima, kokpitima i servisnim prostorima.

Temperatura zraka u kabini regulira se miješanjem vrućeg zraka u zrak iz rashladnog sustava.

Dio zraka iz putničkih prostora se kroz filtre električnim ventilatorima dovodi u ejektore, u kojima se svježi i iskorišteni zrak miješaju i dovode u razvodnik hladnog zraka. Ejektori su konstruirani tako da zrak iza njih može strujati: miješani zrak u kabine, a svježi zrak u kokpit.