냉각 시스템 선택의 정당성. 냉각 방법 선택

EA의 냉각 방식을 선택할 때는 작동 모드, 설계, 전력 손실량, 설치 대상 및 환경을 고려합니다.

장비의 작동 모드는 장기, 단기, 단기 반복이 될 수 있으며 켜짐 및 꺼짐 상태의 지속 시간이 특징입니다. 장기 모드는 몇 시간 동안 켜져 있는 고정 장비의 특징이고, 단기 모드는 작동 시간이 짧고 몇 분 또는 몇 시간에 달하는 온보드 장비의 특징입니다. 온타임이 긴 복잡한 장비를 설계할 경우 강제 냉각 시스템(CO) 개발이 필요할 가능성이 높다. 단기 작동 모드를 사용하는 일회용 장비의 경우 강제 CO 없이도 가능합니다. 단기 반복 작동 모드 장비용 CO 개발 결정은 온오프 상태의 지속 시간과 과열 및 냉각 특성을 분석한 후에만 내려집니다.

낮은 전력 소모로 인해 휴대용 EA에는 강제 CO가 공급되지 않습니다. 복잡한 장비에서는 강제 공기 또는 물-공기 CO를 사용해야 합니다. 예를 들어 물-공기 CO는 밀봉된 설계로 컴퓨터에 공급됩니다.

EA의 열 분석을 통해 개발된 RM에 대한 예비 데이터를 얻을 수 있습니다. 이를 위해 첫 번째 레벨의 각 모듈에 대해 연료 생성 구성 요소 목록이 작성되고 전력 손실 및 최대 허용 온도가 설정됩니다. 이 데이터를 기반으로 과열에 중요한 구성 요소는 물론 방열판에 설치된 구성 요소도 식별됩니다. 다음으로, 더 높은 수준의 모듈의 비표면적 및/또는 체적 열 유속이 계산됩니다. 이렇게 하려면 구성 요소, 모듈의 외부 표면 또는 부피에 의해 모듈에서 소비되는 전력을 계산해야 합니다. 열유속 밀도 값 기준 qs그리고 q v첫 번째 근사치로 허용 과열 40°C에 따라 냉각 시스템이 선택됩니다(표 4.10).

표 4.10.장비 열유속 밀도

그런 다음 모든 모듈에 대해 첫 번째 레벨의 모듈부터 시작하여 하위 레벨의 구성 요소 또는 모듈 목록이 작성되고 최소 과열 기준에 따라 배치되며 열 균형 방정식을 사용하여 냉매 흐름이 결정됩니다. 공기를 냉매로 사용하려는 경우 CO 입구에서 공기의 양과 가능한 최대 온도를 설정하고 먼지 함량과 공격적인 불순물의 존재 여부를 확인해야 합니다. 공기 중에 먼지가 있으면 먼지 필터를 설치해야 합니다. 금속 구조물의 심한 부식을 유발하는 이산화황과 같은 공격적인 가스가 공기 중에 존재하는 경우 특수 필터를 사용해야 합니다.

CO 입구의 공기는 따뜻할 수 있으며, CO에 에어컨이 제공되어 필요한 온도로 냉각됩니다. 작업 현장에 필요한 수량 또는 필요한 매개변수의 공기가 없는 경우 수공기 냉각 방식에 따라 액체 냉매(물, 연료)를 사용할 수 있습니다. 액체 냉매의 온도는 열 교환기에 의해 낮아질 수 있습니다.

현장에 충분한 양의 공기나 액체가 없으면 설계자는 전도를 통해 하중 지지 구조물의 차가운 거대 요소에 대한 열 제거를 제공해야 합니다. 시설에 필요한 전압과 전력을 갖춘 전원 공급 장치가 없는 경우 CO 전원 공급 장치를 설계에 도입해야 하며 이는 의심할 여지없이 냉각 EA의 기본 설계 매개변수를 악화시킵니다.

냉각 방식은 냉각 매체의 종류에 따라 직접 냉각과 액체 냉각수를 이용한 냉각(간접 냉각)으로 구분됩니다.

직접 냉각을 사용하면 냉각 장치에 의해 감지된 열이 그 장치에서 끓는 냉매로 직접 전달됩니다. 냉각수를 사용하여 냉각할 때 냉각 장치의 열은 중간 매체(냉각수)로 전달되며, 이 매체를 통해 냉각 장치의 증발기에 있는 냉매로 전달되며 일반적으로 냉각 대상에서 어느 정도 떨어진 곳에 위치합니다. .

이 냉각 방법을 사용하면 냉각된 물체에서 열을 제거하면 응집 상태를 변경하지 않고 냉각 장치의 냉각수 온도가 상승합니다.

특정 방법의 적용 영역은 기술 프로세스 및 경제 지표에 영향을 미치는 특성에 따라 결정됩니다.

직접 냉각 방식의 냉동 시스템은 다음과 같은 이유로 더 간단합니다. 냉각수 냉각을 위한 증발기와 냉각수 순환을 위한 펌프가 없습니다. 결과적으로 이 설치에는 간접 냉각 설치에 비해 초기 비용이 낮고 에너지 비용도 저렴합니다.

동시에 직접 냉각 방식에는 다음과 같은 심각한 단점도 있습니다.

시스템 밀도를 위반하면 냉매가 건물(장치)로 들어갈 위험이 있습니다. 암모니아와 같은 독성 냉매를 사용하면 사람에 대한 위험이 크게 증가합니다.

프레온 등 보다 안전한 냉매를 사용하더라도 다수의 사람이 있을 수 있는 실내에 직접 냉방을 사용하는 것은 바람직하지 않습니다.

오랫동안 두 시스템의 장점과 단점의 비율은 어느 시스템에도 우세한 이점을 제공하지 못했습니다.

그러나 냉각 장치에 대한 냉매 공급의 자동 제어가 출현하고 널리 사용됨에 따라 직접 냉각 기능을 갖춘 냉동 장치는 자본 및 운영 비용 측면에서 더 경제적이고 내구성이 더 뛰어나다는 이점을 얻었습니다.

냉각 장치의 유형과 냉장실의 공기 순환 구성 방법에 따라 공기를 통한 열 전달을 통한 비접촉 냉각은 배터리 냉각 시스템 (배터리 사용시 - 공기가 자유롭게 이동하는 냉각 장치), 공기 냉각 ( 공기 냉각기(강제 공기 이동 시 냉각 장치) 및 혼합 냉각(배터리 및 공기 냉각기 사용)을 사용하는 경우.

공기 냉각 시스템은 실내의 강제 공기 이동과 상당히 빠른 속도(일부 장치에서는 최대 10m/s에 도달함)를 특징으로 합니다.

공기 냉각을 사용하면 공기가 더 잘 혼합되므로 볼륨 전반에 걸쳐 온도와 공기 습도에 급격한 차이가 없습니다.

공기 냉각 시스템의 높은 공기 속도 특성은 냉각된 몸체와 공기 사이, 그리고 공기와 냉각 장치 사이의 열 교환 과정을 강화합니다(공기 냉각 중 열 전달 계수는 평균 3~4배 증가합니다). 이는 냉각 시간을 줄여 처리 시간을 단축시킵니다.

공기 냉각기를 갖춘 냉동 시스템의 고유한 장점은 명백하므로 이 프로젝트에서는 냉각 장치로 공기 냉각기를 선택하는 직접 분산형 냉각 방식을 사용합니다.

냉동 장치의 저압측과 고압측의 압력차로 인해 냉매가 스로틀 장치에 공급됩니다.

분산형 챔버 냉각 시스템을 사용하면 중앙 집중식 냉각 시스템에 비해 다음과 같은 여러 가지 장점이 있습니다.

• - 냉각된 물체의 서로 독립성;
• - 보다 안정적인 작동, 정확한 온도 조건 설정
• - 장비의 양과 파이프라인의 길이를 줄입니다.
• - 설치 작업량의 단순화 및 감소로 인해 통합 냉동 기계 사용 가능성 및 더 높은 신뢰성;
• - 설치를 위한 장비의 높은 공장 준비 상태.

LNPP-2를 위한 기술적 물 공급 시스템 선택에 대한 정당성 원탁 "원자력 발전소 냉각 시스템의 냉각탑 사용에 대한 환경적 측면" Sosnovy Bor

주요 문제 "건식 및 습식 냉각탑"을 갖춘 장치의 작동에 대한 비교 분석은 아직 이루어지지 않았습니다. 증기 토치가 작동 중인 LNPP의 환기 파이프에서 복사 에어로졸을 포착하여 가장 가까운 주변으로 퍼뜨린다는 점을 고려하지 않는 것은 불가능합니다. 의료 전문가들은 이미 이 동네로 인해 발생하는 질병이 증가할 것으로 예측하고 있습니다. 현재까지 "습식" 냉각탑에 의해 방출되는 핀란드 만의 물에 용해된 전체 화학물질 및 생물학적 성분이 인간의 건강과 자연에 미칠 수 있는 결과에 대한 연구는 수행되지 않았습니다.

주요 문제 소스노보보르스키 화산 위의 증기 구름은 레닌그라드 지역의 도시와 인근 정착지를 덮을 것입니다. 이미 흐린 지역의 화창한 날 수가 크게 줄어들 것입니다. 겨울에는 계속되는 습기로 인해 도시와 주변 지역이 얼어붙습니다. 냉각탑 주변 500m 구역에 대한 특별 논의가 이루어졌습니다. 운영 중인 레닌그라드 NPP의 운영 인력, NITI 직원, 근로자 및 산업 지역에 위치한 기업의 직원이 가장 큰 고통을 겪을 것입니다.

냉각 시스템을 선택하는 주요 요소는 전원 장치의 전력, 기준, 작동 신뢰성에 대한 초기 기술 요구 사항입니다. 지역 기후 및 수문학 조건을 포함합니다. 물 공급원의 가용성; 공간 제한; 환경 보호 분야의 규제 문서 요구 사항; 비용 요소 포함 운영 비용.

N 74-FZ의 러시아 연방 수법 (시행) 제 6 장. 수역 보호 제 60 조. 수자원 관리 시스템의 설계, 건설, 재건, 시운전, 운영 중 수역 보호 제 4 절 설계 직접 흐름 기술 급수 시스템은 허용되지 않습니다.

재활용 기술 용수 공급 시스템 장점: 원자력 발전소에서 담수의 필요성을 대폭 줄이고 수원으로의 열 방출을 크게 줄일 수 있습니다. 단점: 구조 측면에서 시스템이 직접 흐름보다 복잡하고 비용이 더 많이 듭니다. 구축하고 운영하다

증발식 및 "건식" 냉각탑 비교에 대해 수행된 작업 ""건식" 및 "습식" 냉각탑을 갖춘 장치 작동 비교 분석"(JSC "SPbAEP", 2005) ""습식"을 비교하는 기술 및 경제 연구 NVNPP-2 현장 조건과 관련된 "건식" 냉각탑"(JSC Atomenergoproekt, 2009)

증발식 냉각탑의 장점은 1198MW의 전력 장치 전력 제공, 냉각 비용 최소화, 결정의 참조성, 원자력 발전소 운영에서의 긍정적인 운영 경험을 통해 LNPP-2 프로젝트에 필요한 기술 및 경제 지표를 달성한다는 것입니다. 러시아 및 해외에서는 필수 구현 기간 프로젝트를 허용합니다(2013년 시운전). 환경 보호 분야의 규제 문서 요구 사항 준수

건식 냉각탑 건식 냉각탑의 자본 비용은 증발식 냉각탑 비용보다 3~5배 높으며, 이는 "건식" 냉각탑에서 운영되는 원자력 발전소 전력의 상당한 과소생산입니다. 이는 더 높은 온도로 인해 발생합니다. 냉각수, 레닌그라드 NPP-2 현장의 겨울철 기후 조건에서 고전력 "건식" 냉각탑 운영 경험 부족으로 인해 원자력 발전소 운영의 신뢰성이 저하됩니다. 건식 냉각탑의 열 제거는 수많은 센서의 신호를 기반으로 전기 구동 밸브를 사용하여 수많은 셔터를 열고 닫고 열교환 섹션을 켜거나 끄는 방식으로 제어됩니다. 특히 어려운 기상 조건에서는 시스템의 신뢰성이 크게 저하됩니다. 환경에 대한 열 영향.

원자력 발전소의 환기 배출 분포에 대한 냉각탑의 영향 평가 가스 에어로졸 배출 불순물이 LNPP-2의 환기 파이프로 확산되는 데 냉각탑 토치가 미치는 영향은 방사성 물질의 더 강렬한 분산으로 이어집니다. 토치 근처에 퍼지면서 불순물이 발생합니다. 지표대기 중 방사성핵종의 농도를 계산할 때에는 10년간의 기상관측 통계를 이용하였다. 희석 및 침적 계수 값은 배출원(소스노비 보르 시 포함)으로부터 반경 최대 10km 내에서 16개 지점 방향으로 연구되었습니다.

냉각탑이 원자력 발전소의 환기 배출 확산에 미치는 영향 평가 보수적인 추정에 따르면, 냉각탑에서 환기관 방향과 일치하는 일정한 풍향에서 냉각탑 플룸의 확산을 고려합니다. LNPP-2의 경우 기상 안정성 범주 A~D에 대해 단일 지상 농도가 2배 이하로 증가하여 원자력 발전소에서 최대 3km 거리에서 대기 오염을 형성합니다. 10km 이상의 거리에서는 최대 농도 증가가 40%를 초과하지 않습니다. 고려된 조건에 대해 LNPP-2의 명목상 가스 에어로졸 방출로 인해 인구의 임계 그룹에 대한 개인의 최대 방사선량을 조사했습니다. 4개의 장치가 가동되면 냉각탑 플레어의 영향을 고려하여 인구의 중요한 그룹에 대한 선량 부하는 NRB-99에 따라 무조건 허용 가능한 위험 수준(10 μSv/년 미만)을 초과하지 않습니다. /2009

운영 중인 LNPP의 환기 배출 분포에 대한 냉각탑의 영향 평가 인구의 선량 부하를 주로 형성하는 LNPP-2 4개 장치의 불활성 가스 및 131-요오드 배출은 전체 인구의 40%를 초과하지 않습니다. 해당 방출, 그리고 결과적으로 운영 중인 레닌그라드 NPP의 인구에 대한 선량 부하. 이름을 딴 Radium Institute의 데이터에 따름. V.G. Khlopin [국제 환경 포럼 "환경과 인간 건강" 보고서, 2008, 상트페테르부르크; 2010년 모스크바 JSC Atomenergoproekt 회의 보고서] 도시에서 운영 중인 레닌그라드 NPP의 배출로 인해 인구가 받는 유효선량에 대한 현실적인 추정치는 연간 0.5μSv를 초과하지 않았습니다.

운영 중인 LNPP의 환기 배출 확산에 대한 냉각탑의 영향 평가 위에서 언급한 대기 중 일회성 지상 농도의 최대 2배 증가 가능성을 고려하면 LNPP의 가스 에어로졸 배출로 인한 선량 부하는 근거리(발생원에서 최대 3km)에 있는 LNPP-2 냉각탑 기둥의 전파 구역은 연간 1μSv를 초과하지 않습니다. 4개의 VVER 장치가 작동되면 냉각탑 플레어의 영향을 고려하여 인구의 중요한 그룹에 대한 선량 부하는 NRB에 따라 무조건 허용되는 위험 수준(연간 10μSv 미만)을 초과하지 않습니다. 2009년 99월

냉각탑 냉각수의 특정 오염물질 기술 용수 공급 시스템(MU, Rospotrebnadzor) 물의 특정 성분 함량은 작업 영역(AW) 공기 중 최대 허용 농도를 준수해야 합니다. 인구에 대한 평균 일일 최대 허용 농도를 기준으로 냉각탑의 수질(위험 등급 1-2의 독성 금속 염)을 준수하는지에 대한 예비 평가가 이루어졌습니다. 작업 영역 공기 중 최대 허용 농도. 평가는 1. IAEA 지침에 따라 원자력 발전소 부지 평가 시 공기 및 수중 방사성 물질의 분산 및 인구 분포 고려에 따라 수행되었습니다. NS-G 국제 안전 표준 "방사성 물질의 환경 방출 영향 평가에 사용하기 위한 일반 모델"(SRS No.19, IAEA, 비엔나, 2001)의 요구 사항

냉각탑 냉각수의 특정 오염물질 요소 MPC에 대한 냉각탑 입구 공기 중 중금속 농도 Cu1, Pb1, Ni6, Cd5, Co9, Mn3, 210 -3

냉각탑 냉각수의 특정 오염물질 냉각탑 입구 공기(대기 공기와의 희석을 고려하지 않음)에서 최대 허용 농도에 대한 독성 금속 농도는 6(초기 냉각수에 포함된 니켈)을 초과하지 않습니다. 바닷물). 최대 분산 계수를 10-4로 가정한 대기의 분산 특성을 고려하면 LNPP-2 근처 공기 중 독성 금속 농도는 MPC보다 수천 배 낮을 것으로 예측됩니다. 인구 및 생태계 구성 요소에 심각한 결과를 초래하지 않습니다.

냉각탑 물의 억제제 및 살생제 냉각탑의 부식 및 생물학적 오염을 방지하기 위해 다음 시약이 사용됩니다. 냉각탑 출구 공기 중 콜로이드 탄소 농도 = 8, mg/m3(*), MPC.s. = 5, mg/m3(탄소). 냉각탑 출구 공기 중 차아염소산나트륨 농도 = 1, mg/m 3 (*) at MPC.s. = 3, mg/m 3 (염소의 경우). (*) 보수적 방법을 사용하여 계산된 농도(SRS No.19, IAEA, Vienna, 2001)

LNPP-2에 대한 국가 환경 평가 수행 1. LNPP-2 1호기와 2호기 위치에 대한 Rostechnadzor의 허가를 입증하는 재료에 대한 국가 환경 평가 2. 1호기 건설에 대한 Rostechnadzor의 허가를 입증하는 재료에 대한 국가 환경 평가 및 LNPP-2의 2 3. Glavgosexpertiza 4. LNPP-2의 3 및 4호기 위치에 대한 Rostechnadzor 라이센스에 대한 재료 정당성에 대한 주 환경 평가

LNPP-2의 첫 번째 단계에 대해 수행된 환경 평가 결과 “주 환경 평가 전문가 위원회는 구성에 있어 LNPP-2의 전력 장치 1 및 2의 위치 및 건설에 대한 허가를 정당화하기 위해 제시된 자료에 주목합니다. 콘텐츠는 보호 환경 분야에 관한 러시아 연방의 입법 행위 및 규제 문서의 요구 사항을 준수합니다. 제시된 문서에는 환경 보호 조치를 반영하고 계획된 활동의 환경 안전을 정당화하는 동력 장치 1과 2가 환경에 미치는 영향에 대한 자료가 포함되어 있습니다.

Rospotrebnadzor 지침 R, NRB-99/에 따라 LNPP-2 및 LNPP의 동시 (정상) 작동 중 환경 오염으로 인한 인구의 환경 위험에 대한 LNPP-2 2단계 다단계 프로젝트의 일부인 일반화된 자료 2009, IAEA 지침, ICRP 권고사항 등 IAEA 권고사항(원자력의 확률론적 안전성 평가 수행 절차)에 따라 발전소 사고로 인한 인구에 대한 결과, 토지, 공기, 물, 식품의 오염 정도를 평가합니다. 발전소(레벨 3): 외부 결과 및 대중에 대한 위험 추정: 안전 관행, IAEA 안전 시리즈 No. 50-P-12).

건설 중 LNPP-2 냉각탑 프로젝트 현대화 전력 장치에 대한 초기 솔루션 장치당 냉각탑 수 순환수 유량, m3/시간 증발로 인한 물 손실, %/m3/일 물방울 동반으로 인한 물 손실, %/ m3/일 4개의 전력 장치에 대한 총 손실, m3/일 블록,1/.002/3.6 블록,1/.002/3.4 블록,1/.002/3.4 블록,1/.002/3.4 최적화된 전력 장치 솔루션 번호 단위당 냉각탑 수 순환 물 소비량, m3/시간 증발로 인한 물 손실, %/m3/일 물방울 동반으로 인한 물 손실, %/m3/일 4개 동력 장치의 총 손실, m3/일 블록 .1/.001 / 1.8 블록,1 / .001 / 1.7 블록,1 / .001 / 1.7 블록,1 / .001 / 1.7

건설 중 LNPP-2 냉각탑 프로젝트 현대화 LNPP-2 냉각탑에 대한 작업 문서를 개발하는 동안 하루 m3의 물 손실이 감소했습니다. 동시에, 액적 동반으로 인한 손실량은 절반으로 감소했습니다. 이러한 결과는 고효율 물 수집 장치의 사용과 순환수 소비량 감소에 대한 이론적 근거를 통해 달성되었습니다.

벨로루시 공화국 교육부

교육 기관 "벨로루시 주립 대학"

컴퓨터 과학 및 무선 전자공학"

RES학과

추상적인

주제 :

“초기 설계 단계에서 냉각방식 선정”

민스크, 2008

냉각 방식에 따라 설계가 크게 결정되므로 이미 초기 설계 단계(기술 제안 및 예비 설계)에 있습니다. 냉각 방법을 선택한 다음에만 개발을 시작해야 합니다. 초기 단계에서 설계자는 열 체계의 특성에 대한 정보가 포함된 기술 사양을 마음대로 사용할 수 있으며, 냉각 방법을 선택하려면 다음 데이터가 필요합니다.

블록으로 전력이 소모됩니다.

주변 온도의 가능한 변화 범위, ;

주변 압력 변화에 대한 한계, ;

연속 작동 시간;

내열성이 가장 낮은 요소의 온도;

계산을 진행하기 전에 부피별로 채우기 비율을 계산해야 합니다.

i 번째 요소의 부피는 어디에 있습니까?

요소 수;

전자 시스템이 차지하는 볼륨.

볼륨 충전 계수는 볼륨의 유용한 사용 정도를 나타내며 일반적으로 기술 사양에 지정됩니다.

계산할 때 설명된 방법은 단기 또는 주기 모드에 적용할 수 없으므로 연속 작동 시간이 길어야 합니다. 열 특성은 압력, 특히 낮은 압력의 영향을 받습니다. 전자 시스템 하우징의 면적과 체적 충전 계수는 열 교환 표면의 일반적인 값을 결정하는 데 사용되며 이는 다음과 같이 결정됩니다.

장치 본체의 기하학적 치수는 어디에 있습니까?

큰 요소에 대해 냉각 방법을 선택한 경우 열 교환 표면의 크기는 냉각수와 직접 접촉하는 표면의 기하학적 치수를 기반으로 해당 도면에서 결정됩니다. 냉각 방법의 적절한 적용 영역을 결정하는 주요 지표는 열 교환 표면을 통과하는 열유속 밀도 값입니다. 이 값은 다음과 같이 결정됩니다.

기압을 고려한 계수는 어디에 있습니까? 표에서 결정됩니다(예: Dulnik G.M. "REA의 열 및 물질 전달").

정상 대기압에서.

두 번째 지표는 다음과 같이 결정되는 요소의 최소 허용 과열일 수 있습니다.

내열성이 가장 낮은 요소 본체의 허용 온도는 어디입니까? 이는 요소의 최소 온도 값이며, 큰 요소의 경우 냉각된 표면의 허용 온도입니다.

주변 온도; 자연 공기 냉각을 위해, 즉 기술 사양에 명시된 최대 온도에 해당합니다. 강제 공기 냉각용, 즉 전자 시스템 입구의 공기(액체) 온도에 해당합니다.

그림 1은 다양한 냉각 방법이 유용할 수 있는 영역을 보여줍니다.

위쪽 곡선은 해당하며 일반적으로 큰 요소를 냉각하는 방법을 선택하는 데 사용되며 아래쪽 곡선은 블록, 랙 등에 해당합니다.

여기서 1 – 자연 공기 냉각; 2 - 자연 및 강제 공기 냉각을 사용할 수 있습니다. 3 - 강제 공기 냉각; 4 – 강제 공기 및 액체 냉각; 5 – 강제 액체 냉각; 6 – 강제 액체 및 자연 증발 냉각; 7 – 강제 액체 강제 및 자연 증발 냉각; 8 – 강제 및 자연 증발 냉각; 9 – 강제 증발 냉각.

냉각 방법 선택 문제는 영역 1과 2에서 가장 완벽하게 고려됩니다.

예를 들어 지표가 영역 2에 속할 때 냉각 방법을 선택하는 절차를 고려해 보면 이를 위해 추가 그래프가 구성되었습니다(그림 2-5).

예: 표시기가 있는 전자 시스템, 밀폐된 하우징에서 자연 공기 냉각, 열 조건 보장 가능성, 특정 유량과 내부 공기 혼합 보장 가능성.

그림에서. 5에서는 이전 지표와 달리 전자 시스템에서 소비되는 전력 단위당 대량 공기 흐름이라는 또 다른 지표가 도입되었습니다. 냉각을 위한 공기 흐름은 기술 사양에 지정되어야 합니다. 또는 허용되는 대략적인 추정치를 사용할 수 있습니다.

합리적인 설계를 통해 특정 공기 흐름에서 전자 시스템의 열 체제를 보장할 수 있습니다.

크기, 무게, 에너지 소비에 대한 엄격한 제한이 없는 고정식 전자 시스템의 경우.

전자 시스템의 신뢰성이 향상된다면 공기 흐름을 늘리는 것이 합리적입니다.

그림 1에 표시된 확률적 추정의 의미를 더 자세히 살펴보겠습니다. 2-5. 전자 시스템을 설계할 때는 다양한 요구 사항을 충족해야 하며 그 중 가장 중요한 요구 사항은 다음과 같습니다.

전기적 요구 사항;

높은 신뢰성(평균 고장 간 시간, 문제 없는 작동)

질량 및 부피 감소;

정상적인 열 조건 생성;

충격 및 진동, 소음으로부터 보호;

비용 절감;

제조성 향상 등

이를 염두에 두고 디자인 프로세스를 공식화하는 것은 어려운 작업이 됩니다.

냉각 방법을 선택할 때 다음 규칙을 따라야 합니다.

그래프(그림 2-5) 중 하나에서 주어진 매개변수를 가진 점이 확률 영역에 속하면 이 냉각 방법을 선택할 수 있습니다.

그러나 이 냉각 방법을 선택할 수 있다면 열 조건을 보장하도록 설계할 때 더 많은 주의를 기울여야 하며 확률은 낮아집니다.

이 냉각 방법을 선택하는 것이 권장되지 않는 경우, 그렇지 않은 경우 열 조건을 보장하는 데 특별한 주의를 기울여야 하며 이는 치수, 무게 및 기타 설계 솔루션이 증가할 가능성을 의미합니다.

그렇다면 정상적인 열 조건을 보장하는 것은 극히 드물며, 그렇다면 거의 불가능합니다.

예: 기술 사양에 따라 다음과 같은 초기 데이터를 사용하여 누출된 전자 시스템을 냉각하는 방법을 결정해야 한다고 가정합니다. 장기 모드, 장치 외부 압력은 정상입니다.

확률적으로 정상적인 열 조건을 보장해야 한다고 가정해 보겠습니다. 그림의 그래프를 사용해 보자. 그 중 5개가 무엇인지 결정하므로 위에 설명된 권장 사항을 따르면 이 냉각 방법을 선택할 수 있습니다.

장치에서 소비되는 전력은 변하지 않지만 요소의 온도가 증가하기 시작하기 때문에 압력이 감소하면 열 전달 조건이 악화되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 계산할 때 표(참고서)에서 선택한 계수를 고려할 필요가 있습니다. 전자 시스템의 경우 밀봉된 유닛 하우징의 가압이 사용되는 경우가 많습니다.

문제: 압력을 받고 있는 항공기의 압력이 없는 구획에서 장기 모드로 작동하는 전자 시스템 장치를 냉각하는 방법을 선택해야 한다고 가정합니다. 블록 소스 데이터: .

표에서 우리는 이를 결정하고 다음을 얻습니다.

곡선(그림 1)에서 블록 매개변수가 영역 2와 3의 경계에 있음을 확인하므로 강제 공기 냉각을 선택하는 것이 좋습니다. 그러나 자연 공랭식 사용 가능성을 확인하고 이를 위해 그래프 2-5를 사용합니다. 일정 2에 따르면 가압이 없는 밀봉 하우징과 가압이 있는 하우징을 사용할 가능성을 확인할 것입니다. 그래프를 보면 대략적인 확률임을 알 수 있습니다. 권장 사항에 따라 이 냉각 방법을 선택해서는 안 됩니다. (표) 이후 부스트를 사용해도 상당한 개선이 이루어지지 않으며 확률은 대략 다음과 같습니다.

속도에 따라 내부 혼합을 확인하고 이에 따라 열 조건을 보장할 확률이 약간 증가하고 이에 따라 이 냉각 방법을 사용하여 필요한 속도를 보장할 수 있음을 확인할 수 있습니다. 내부 공기 혼합으로 인해 과급이 필요할 수 있습니다. 그렇기 때문에 감소된 압력에서 장치의 내부 공기 혼합을 위한 팬 모드를 계산해야 합니다.

그림에 따르면 3 외부 송풍 사용 가능성을 확인한 경우 이 냉각 방식을 채택할 가능성이 높습니다.

차가운 공기를 불어서 블록을 냉각시키는 경우 그림 1에서와 같습니다. 5 특정 공기 유량이 주어지면 장치의 열 조건이 확률적으로 보장될 수 있습니다.

천공된 본체를 사용하는 경우 그림에서 4 블록확률을 얻을 수 있다.

일반적인 결론

1. 작동 조건에 따라 장치를 밀봉된 하우징으로 제작해야 하는 경우 내부 공기 혼합 또는 외부 공기 흐름을 통한 강제 공기 냉각을 선택해야 합니다. 강제 냉각이 불가능할 경우 공기 흐름이 있는 상태에서 자연 냉각을 구현하려면 블록의 기하학적 크기를 늘리거나 소비 전력을 줄이거나 주변 온도를 낮추는 것이 필요합니다.

2. 작동 조건으로 인해 장치를 밀폐된 하우징에서 제작할 수 없는 경우 찬 공기를 불어넣어 강제 냉각함으로써 정상적인 열 조건을 보장할 가능성이 높습니다. 이 방법이 가장 선호됩니다.

문학

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에어컨 시스템은 다음 기능을 수행하도록 설계되었습니다.

• - 비행 중 및 지상에서 승객과 승무원의 정상적인 생활 조건을 보장합니다.
• - 온보드 무선 전자 장비의 냉각.

항공기 제어 시스템은 두 개의 하위 시스템으로 구성되며 각 하위 시스템에는 다음이 포함됩니다.

• - 항공기 엔진이나 보조 동력 장치의 공기 빼기 시스템
• - 공기 냉각 및 습도 처리 시스템;
• - 항공기 기내의 공기 공급 및 분배 시스템
• - 모니터링 및 제어 시스템.

엔진 공기 빼기 시스템

공기는 엔진의 압축기 단계에서 흡입됩니다. 공기 빼기 시스템은 다음으로 구성됩니다.

• - 엔진 공기 흡입 장치;
• - 냉각 시스템 입구에 필요한 압력을 제공하는 압력 조절기
• - 추출 시스템 출구 온도가 200C 이하인 열교환기.

공기 냉각 시스템

지침의 권장 사항에 따라 이러한 유형의 항공기에 대해 고압 라인에서 수분 분리 및 터보 냉각기 터빈 입구에서 열 회수 기능을 갖춘 2단계 2터빈 SCR을 선택합니다(그림 1).

저압 라인에서 수분 분리 방식에 비해 이 SCR 방식의 장점은 냉각된 공기의 건조 정도가 더 높다는 것입니다. 냉각된 공기를 중간 압축하는 두 번째 단계를 사용하면 SCR의 효율과 열효율을 높일 수 있으며, 터빈 앞의 공기를 가열하면 터보 냉장고의 수명이 늘어납니다.

추출 시스템의 공기는 유량 조절기를 통해 냉각 시스템으로 공급됩니다. 먼저, 공기는 ​​예비 열 교환기 AT1에서 특정 온도(3항에 정의됨)까지 냉각된 다음 TX 터보 냉동 장치의 KM 압축기로 들어갑니다. 압축기 이후에 공기는 응축수 증발을 위한 재생 열 교환기 AT3과 수분 응축을 위한 응축기 AT4로 구성된 터빈 T 앞의 수분 분리 "루프"로 들어갑니다. 응축기의 공기는 터빈에서 나오는 공기에 의해 필요한 온도로 냉각됩니다. 응축수는 HP 수분분리기에서 분리되어 주열교환기의 퍼지라인으로 주입된 후 대기로 배출됩니다. 왼쪽 및 오른쪽 냉각 장치에서 공기는 단일 냉기 매니폴드로 유입되고 거기에서 실내로 유입됩니다.

그림 1.

공기 분배 및 공급 시스템

분배 및 공급 시스템은 필요한 매개변수로 공기 혼합물을 준비하여 객실에 공급하고 항공기 객실, 조종석 및 생활 공간에 분배하도록 설계되었습니다. 시스템에는 다음이 포함됩니다.

• - 찬 공기 수집기;
• - 열기 수집기;
• - 기내 온도 및 기압 센서
• - 미용실, 조종석 및 서비스 구역의 공기 분배 장치.

객실 내 공기 온도는 냉각 시스템의 공기에 뜨거운 공기를 혼합하여 조절됩니다.

실내 공기의 일부는 전기 팬에 의해 필터를 통해 이젝터로 공급되며, 이 이젝터에서 신선한 공기와 사용된 공기가 혼합되어 차가운 공기 매니폴드로 공급됩니다. 이젝터는 그 뒤의 공기가 흐를 수 있도록 설계되었습니다. 혼합된 공기는 객실로, 신선한 공기는 조종석으로 유입됩니다.