Justificare pentru alegerea unui sistem de răcire. Alegerea unei metode de răcire

Atunci când alegeți o metodă de răcire pentru un EA, se iau în considerare modul său de funcționare, designul, cantitatea de putere disipată, obiectul de instalare și mediul.

Modul de funcționare al echipamentului poate fi pe termen lung, pe termen scurt, pe termen scurt-repetat și se caracterizează prin durata stărilor de pornire și oprire. Modul pe termen lung este caracteristic echipamentului staționar, care este pornit timp de multe ore; modul pe termen scurt este caracteristic echipamentului de bord, al cărui timp de funcționare este scurt și se ridică la câteva minute sau ore. Este foarte probabil ca atunci când se proiectează echipamente complexe cu un timp lung de funcționare, să fie nevoie să se dezvolte un sistem de răcire forțată (CO). Pentru echipamentele de unică folosință cu mod de funcționare pe termen scurt, se poate face fără CO forțat. Decizia de a dezvolta un CO pentru echipamentele cu modul de funcționare repetat pe termen scurt se ia numai după analizarea duratei stărilor de pornire-oprit și a naturii supraîncălzirii și răcirii acestuia.

Datorită puterii reduse de disipare, EA portabil nu este furnizat cu CO forțat. În echipamentele complexe este necesar să se utilizeze aer forțat sau CO apă-aer. CO apă-aer este furnizat, de exemplu, unui computer într-un design sigilat ermetic.

Analiza termică a EA ne permite să obținem date preliminare despre RM dezvoltat. Pentru a face acest lucru, pentru fiecare modul de la primul nivel, se întocmește o listă de componente generatoare de combustibil, se stabilesc puterea disipată și temperaturile maxime admise. Pe baza acestor date, sunt identificate componentele critice pentru supraîncălzire, precum și componentele instalate pe radiatoare. În continuare, se calculează fluxurile termice specifice de suprafață și/sau volumetrice ale modulelor de niveluri superioare. Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați puterea disipată în module de către componente, suprafața exterioară sau volumul modulelor. Pe baza valorilor densității fluxului de căldură qsȘi qv ca o primă aproximare, sistemul de răcire este selectat (Tabelul 4.10) în funcție de supraîncălzirea admisă de 40 °C.

Tabelul 4.10. Densitatea fluxului termic al echipamentului

Apoi, pentru toate modulele, începând cu modulele de primul nivel, se întocmește o listă de componente sau module de niveluri inferioare, acestea sunt plasate după criteriul de supraîncălzire minimă, iar debitul de agent frigorific se determină folosind ecuația de bilanţ termic. Dacă se presupune că aerul este utilizat ca agent frigorific, atunci este necesar să se stabilească cantitatea acestuia, temperatura maximă posibilă la intrarea de CO, să se verifice conținutul de praf și prezența impurităților agresive în acesta. Prezența prafului în aer necesită instalarea de filtre de praf. Prezența gazelor agresive în aer, cum ar fi dioxidul de sulf, care provoacă coroziune intensă a structurilor metalice, va necesita utilizarea unor filtre speciale.

Aerul de la intrarea de CO poate fi cald; în CO este prevăzut un aparat de aer condiționat pentru a-l răci la temperatura necesară. Dacă la locul de operare nu există aer în cantitatea necesară sau cu parametrii necesari, puteți utiliza agent frigorific lichid (apă, combustibil) conform schemei de răcire apă-aer. Temperatura agentului frigorific lichid poate fi scăzută prin schimbătoare de căldură.

Absența unei cantități suficiente de aer sau lichid la fața locului îl obligă pe proiectant să asigure îndepărtarea căldurii elementelor reci masive ale structurilor portante prin conducție. Dacă instalația nu are surse de alimentare cu tensiunile și puterile necesare, este necesar să se introducă surse de alimentare cu CO în proiectare, ceea ce va înrăutăți, fără îndoială, parametrii de bază de proiectare ai EA răcit.

Metodele de răcire, în funcție de tipul de mediu de răcire, se împart în răcire directă și răcire cu lichid de răcire (răcire indirectă).

La răcirea directă, căldura percepută de dispozitivele de răcire este transferată direct agentului frigorific care fierbe în ele. La răcirea cu un lichid de răcire, căldura din dispozitivele de răcire este transferată într-un mediu intermediar - lichidul de răcire, cu ajutorul căruia este transferat la agentul frigorific situat în evaporatorul unității de refrigerare, situat de obicei la o anumită distanță de obiectul care se răcește. .

Cu această metodă de răcire, îndepărtarea căldurii din obiectul răcit determină o creștere a temperaturii lichidului de răcire în dispozitivele de răcire fără a-i schimba starea de agregare.

Domeniile de aplicare ale unei anumite metode sunt determinate de caracteristicile lor, care influențează procesul tehnologic, precum și de indicatorii economici.

Un sistem frigorific cu racire directa este mai simplu deoarece nu are evaporator pentru racirea lichidului de racire si pompa pentru circulatia acestuia. Drept urmare, această instalație necesită costuri inițiale mai mici în comparație cu o instalație de răcire indirectă, precum și costuri energetice mai mici.

În același timp, metoda de răcire directă are și dezavantaje serioase, și anume:

Există pericolul de intrare a agentului frigorific în încăperi (aparate) dacă densitatea sistemului este încălcată. Pericolul pentru oameni crește semnificativ atunci când se folosesc agenți frigorifici toxici precum amoniacul.

Chiar și atunci când se folosesc agenți frigorifici mai siguri, cum ar fi freonii, nu este de dorit să se folosească răcirea directă a încăperilor în care poate fi un număr mare de persoane.

Acest raport de avantaje și dezavantaje ale ambelor sisteme pentru o lungă perioadă de timp nu a oferit avantaje predominante niciunuia dintre ele.

Cu toate acestea, datorită apariției și utilizării pe scară largă a controlului automat al alimentării cu agent frigorific la dispozitivele de răcire, unitățile frigorifice cu răcire directă au câștigat avantaj deoarece sunt mai economice în capital și costuri de exploatare și mai durabile.

În funcție de tipul dispozitivelor de răcire și de metoda de organizare a circulației aerului în încăperea frigorifică, răcirea fără contact cu transfer de căldură prin aer este împărțită în sisteme de răcire a bateriilor (când se folosesc baterii - dispozitive de răcire cu mișcare liberă a aerului), răcire cu aer ( la utilizarea răcitoarelor de aer - dispozitive de răcire în mișcare forțată a aerului) și răcire mixtă (folosind baterii și răcitoare de aer).

Sistemul de răcire cu aer se caracterizează prin mișcarea forțată a aerului în încăpere și vitezele sale semnificativ mai mari, ajungând până la 10 m/s la unele dispozitive.

Cu răcirea cu aer, aerul este mai bine amestecat, drept urmare nu există o diferență puternică de temperatură și umiditate a aerului în volum.

Vitezele mai mari ale aerului caracteristice sistemelor de răcire cu aer intensifică procesul de schimb de căldură atât între corpul răcit și aer, cât și între aer și dispozitivele de răcire (coeficientul de transfer de căldură în timpul răcirii cu aer crește în medie de trei până la patru ori). Acest lucru reduce timpul de răcire și astfel se reduce timpul de procesare.

Avantajele inerente sistemelor frigorifice cu răcitoare de aer sunt evidente, astfel că proiectul utilizează o schemă de răcire directă descentralizată, cu răcitoare de aer alese ca dispozitive de răcire.

Agentul frigorific este furnizat dispozitivelor de reglare datorită diferenței de presiune dintre părțile de joasă și înaltă presiune ale unității frigorifice.

Utilizarea unui sistem de răcire cu cameră descentralizată are o serie de avantaje față de un sistem de răcire centralizat, cum ar fi:

• - independența obiectelor răcite unele față de altele;
• - funcționare mai fiabilă, stabilirea unor condiții precise de temperatură;
• - reducerea cantității de echipamente și a lungimii conductelor;
• - posibilitatea utilizării mașinilor frigorifice agregate și fiabilitatea lor mai mare datorită simplificării și reducerii volumului lucrărilor de instalare;
• - pregătirea ridicată din fabrică a echipamentelor pentru instalare.

Justificare pentru alegerea sistemului tehnic de alimentare cu apă pentru LNPP-2 Masa rotundă „Aspecte de mediu ale utilizării turnurilor de răcire în sistemele de răcire ale centralelor nucleare” Sosnovy Bor

Probleme principale O analiză comparativă a funcționării unităților cu „turnuri de răcire uscate și umede” nu a fost încă făcută. Este imposibil să nu ținem cont de faptul că pistolul cu abur va capta și răspândi aerosoli de radiații de la conductele de ventilație ale LNPP-ului de funcționare către cele mai apropiate împrejurimi. Experții medicali prevăd deja o creștere a numărului de boli cauzate de acest cartier. Până în prezent, nu au fost efectuate studii privind posibilele consecințe asupra sănătății umane și naturii întregii game de substanțe chimice și componente biologice dizolvate în apa Golfului Finlandei care vor fi eliberate de turnurile de răcire „umede”.

Probleme principale Norul de abur de deasupra vulcanului Sosnovoborsky va acoperi orașul și așezările din apropiere din regiunea Leningrad. Numărul de zile însorite în regiunea noastră deja înnorată va scădea semnificativ. În timpul iernii, orașul nostru și zonele învecinate devin înghețate din cauza umezelii care cade continuu. O discuție specială se referă la zona de 500 de metri din jurul turnurilor de răcire. Personalul operațional al CNE din Leningrad, angajații NITI, lucrătorii și angajații întreprinderilor situate în zona industrială vor avea de suferit cel mai mult.

Principalii factori pentru alegerea unui sistem de răcire sunt cerințele tehnice inițiale pentru puterea unității de putere, referință, fiabilitatea operațională; condițiile climatice și hidrologice locale, incl. disponibilitatea unei surse de alimentare cu apă; restricții de spațiu; cerințele documentației de reglementare în domeniul protecției mediului; factori de cost, incl. costuri de operare.

Codul Apelor al Federației Ruse din N 74-FZ (intrat în vigoare de la) Capitolul 6. PROTECȚIA CORPURILOR DE APĂ Articolul 60. Protecția corpurilor de apă în timpul proiectării, construcției, reconstrucției, punerii în funcțiune, exploatării unui sistem de management al apei Clauza 4 Proiectare a sistemelor tehnice de alimentare cu apă cu flux direct nu este permisă.

Sistem tehnic de reciclare de alimentare cu apă Avantaje: vă permite să reduceți drastic necesarul de apă dulce la centralele nucleare și să reduceți semnificativ descărcarea de căldură în sursa de apă Dezavantaje: din punct de vedere al structurii, sistemul este mai complex decât cu flux direct, mai scump construi și opera

Lucrări efectuate privind compararea turnurilor de răcire evaporative și „uscate” „Analiza comparativă a funcționării unităților cu turnuri de răcire „uscate” și „umede”” ​​(JSC SPbAEP, 2005) „Studii tehnice și economice care compară „umede” și „ turnuri de răcire uscate în raport cu condițiile amplasamentului NVNPP-2” (JSC Atomenergoproekt, 2009)

Avantajele turnurilor de răcire prin evaporare sunt realizarea indicatorilor tehnico-economici necesari proiectului LNPP-2, prin asigurarea unei puteri a unității de putere de 1198 MW, minimizarea costurilor de răcire, referențialitatea deciziilor luate, experiență pozitivă de exploatare la exploatarea centralelor nucleare. în Rusia și în străinătate, ceea ce permite perioada de implementare necesară a proiectului (punerea în funcțiune în 2013); respectarea cerințelor documentației de reglementare în domeniul protecției mediului

Costurile de capital pentru turnurile de răcire uscată pentru turnurile de răcire uscată sunt de 3-5 ori mai mari decât costurile pentru turnurile de răcire prin evaporare, o subproducție semnificativă a puterii centralelor nucleare care funcționează pe turnuri de răcire „uscate”, care se datorează temperaturii mai ridicate a apă răcită, lipsă de experiență în operarea turnurilor de răcire „uscate” de mare putere în condițiile climatice de iarnă ale site-ului Leningrad NPP-2, ceea ce reduce fiabilitatea funcționării centralei nucleare. Îndepărtarea căldurii turnului de răcire uscată este controlat prin deschiderea/închiderea a numeroase obloane și pornirea/oprirea secțiunilor de schimb de căldură folosind supape acționate electric pe baza semnalelor de la numeroși senzori. Fiabilitatea sistemului, în special în condiții meteorologice dificile, este semnificativ redusă. impact termic asupra mediului.

Evaluarea impactului turnurilor de răcire asupra distribuției emisiilor de ventilație de la centralele nucleare Influența pistoletului turnului de răcire asupra difuzării impurităților emise de gaz-aerosol în conducta de ventilație a LNPP-2 duce la o dispersie mai intensă a radioactivului impuritatea pe măsură ce se răspândește lângă torță. La calcularea concentrațiilor probabile de radionuclizi în aerul de suprafață s-au folosit statistici pe 10 ani ale observațiilor meteorologice. Valorile factorilor de diluție și depunere au fost studiate pe o rază de până la 10 km de la sursa de emisie (inclusiv orașul Sosnovy Bor) în direcția de 16 puncte.

Evaluarea impactului turnurilor de răcire asupra răspândirii emisiilor de ventilație de la centralele nucleare Conform estimărilor conservatoare, luând în considerare răspândirea penei turnului de răcire la o direcție constantă a vântului, care coincide cu direcția de la turnul de răcire la conducta de ventilație a LNPP-2, conduce la o creștere a concentrațiilor unice la sol de cel mult 2 ori pentru categoriile de stabilitate meteorologică A–D, formând poluare a aerului la distanțe de până la 3 km față de centrala nucleară. La distanțe mai mari de 10 km, creșterea maximă a concentrațiilor nu va depăși 40%. Pentru condițiile luate în considerare, au fost investigate dozele individuale maxime posibile de radiații către un grup critic al populației, cauzate de emisiile nominale de aerosoli de gaz de la LNPP-2. Atunci când patru unități sunt puse în funcțiune, sarcinile de doză pe un grup critic al populației, ținând cont de influența erupțiilor turnului de răcire, nu vor depăși nivelul de risc acceptabil necondiționat (mai puțin de 10 μSv/an) conform NRB-99. /2009

Evaluarea impactului turnurilor de răcire asupra distribuției emisiilor de ventilație din LNPP în funcțiune Emisiile de gaze inerte și 131-iod din 4 unități de LNPP-2, care formează în principal sarcina de doză asupra populației, nu va depăși 40% din emisia corespunzătoare și, în consecință, doza de sarcină asupra populației , de la CNE Leningrad în exploatare. În conformitate cu datele de la Institutul Radium numit după. V.G. Khlopin [raport la Forumul Internațional de Mediu „Mediul și sănătatea umană”, 2008, Sankt Petersburg; raport la o întâlnire la JSC Atomenergoproekt, Moscova, 2010] o estimare realistă a dozelor efective pentru populație din emisiile de la CNE Leningrad în exploatare din oraș nu a depășit 0,5 μSv/an.

Evaluarea impactului turnurilor de răcire asupra răspândirii emisiilor de ventilație provenite de la LNPP în exploatare Ținând cont de posibila creștere menționată mai sus a concentrațiilor unice la sol în aer de până la de 2 ori, sarcinile de doză din emisiile de aerosoli de gaz de la LNPP se încadrează în zona de propagare a penei de turnuri de răcire LNPP-2 în zona apropiată (până la 3 km de sursă) nu va depăși 1 μSv/an. Atunci când patru unități VVER sunt puse în funcțiune, sarcinile de doză pe un grup critic al populației, ținând cont de influența erupțiilor turnului de răcire, nu vor depăși nivelul de risc acceptabil necondiționat (mai puțin de 10 μSv/an) conform NRB- 99/2009

Poluanți specifici din apa de răcire a turnurilor de răcire Conținutul de componente specifice din apa sistemelor tehnice de alimentare cu apă (MU, Rospotrebnadzor) trebuie să asigure respectarea concentrațiilor maxime admise în aerul zonei de lucru (AW). S-a făcut o evaluare preliminară a conformității calității apei (săruri ale metalelor toxice din clasa de pericol 1-2) a turnurilor de răcire cu concentrația maximă zilnică admisă medie pentru populație, care este cu 1-2 ordine de mărime mai strictă în comparație cu concentrația maximă admisă în aerul zonei de lucru. Evaluarea a fost efectuată în conformitate cu 1. Ghidurile AIEA Dispersia materialelor radioactive în aer și apă și luarea în considerare a distribuției populației atunci când se evaluează amplasamentele pentru centralele nucleare. NS-G Cerințe ale standardelor internaționale de siguranță „Modele generice pentru utilizare în evaluarea impactului deversărilor de substanțe radioactive în mediu” (SRS No.19, IAEA, Viena, 2001)

Poluanți specifici din apa de răcire a turnurilor de răcire Element Relativ la MPC concentrația de metale grele în aer la gura turnului de răcire Cu1, Pb1, Ni6, Cd5, Co9, Mn3, 210 -3

Poluanti specifici din apa de racire a turnurilor de racire In aerul de la gura turnurilor de racire (fara a se tine cont de diluarea cu aerul atmosferic), concentratiile de metale toxice raportate la concentratia maxima admisa nu depasesc 6 (nichel continut in apa de mare). Luând în considerare proprietățile dispersive ale atmosferei cu un factor de dispersie maxim presupus a fi 10-4, concentrațiile de metale toxice în aerul zonei apropiate a LNPP-2 sunt prezise a fi de mii de ori mai mici decât MPC, care nu va duce la nicio consecință semnificativă asupra populației și componentelor ecosistemului.

Inhibitori si biocide in apa turnului de racire Pentru prevenirea coroziunii si murdarii biologice in turnurile de racire se folosesc urmatorii reactivi: Carbon coloidal Concentratia in aer la iesirea din turnul de racire = 8, mg/m3 (*) la MPC.s. = 5, mg/m3 (carbon). Hipoclorit de sodiu Concentratia in aer la iesirea turnului de racire = 1, mg/m 3 (*) la MPC.s. = 3, mg/m 3 (pentru clor). (*) Concentrații calculate obținute folosind o metodă conservatoare (SRS No.19, IAEA, Viena, 2001)

Evaluări de mediu de stat efectuate pentru LNPP-2 1. Evaluare de mediu de stat a materialelor care justifică licența Rostechnadzor pentru amplasarea unităților 1 și 2 din LNPP-2 2. Evaluarea de mediu de stat a materialelor care justifică licența Rostechnadzor pentru construcția unităților 1 și 2 din LNPP-2 3. Glavgosexpertiza 4. Evaluarea de stat de mediu a materialelor justificarea pentru licența Rostechnadzor pentru amplasarea unităților 3 și 4 din LNPP-2

Rezultatele evaluărilor de mediu efectuate pentru prima etapă a LNPP-2 „Comisia de experți a evaluării de mediu de stat reține că materialele prezentate pentru justificarea licenței de amplasare și construcție a unităților electrice 1 și 2 din LNPP-2 în componență. și conținutul respectă cerințele actelor legislative și documentelor de reglementare ale Federației Ruse în domeniul protecției mediului. Documentația prezentată conține materiale privind impactul unităților de putere 1 și 2 asupra mediului, care reflectă măsurile de protecție a mediului și justifică siguranța mediului a activității planificate.”

Materiale generalizate ca parte a proiectului etapei a 2-a a LNPP-2 Evaluarea multifactorială a riscului de mediu pentru populație din cauza poluării mediului în timpul funcționării simultane (normale) a LNPP-2 și LNPP în conformitate cu Ghidul Rospotrebnadzor R, NRB-99/ 2009, linii directoare AIEA, Recomandări ICRP etc. Evaluarea consecințelor asupra populației, a gradului de contaminare a solului, aerului, apei, alimentelor din accidente la unitatea electrică în conformitate cu recomandările AIEA (Proceduri pentru Evaluarea Probabilistică a Securității Energiei Nucleare). Instalații (Nivel 3): Consecințele în afara amplasamentului și estimarea riscurilor pentru public: O practică de siguranță, Seria de siguranță IAEA Nr. 50-P-12).

Modernizarea proiectului turnului de răcire LNPP-2 în timpul construcției Soluția inițială pentru unitatea de putere Număr de turnuri de răcire pe unitate Debitul de apă de circulație, m3/oră Pierderi de apă prin evaporare, % / m3/zi Pierdere de apă cu antrenare de picături, % / m3/zi Pierderi totale pentru patru unități de putere, m3/zi Bloc,1 / .002 / 3.6 Bloc,1 / .002 / 3.4 Bloc,1 / .002 / 3.4 Bloc,1 / .002 / 3.4 Soluție optimizată pentru unitate Număr de turnuri de răcire pe unitate Consum de apă de circulație, m3/oră Pierderi de apă prin evaporare, % / m3/zi Pierderi de apă cu antrenarea picăturilor, % / m3/zi Pierderi totale pentru patru unități de putere, m3/zi Bloc .1 / .001 / 1.8 Bloc, 1 / .001 / 1.7 Bloc, 1 / .001 / 1.7 Bloc, 1 / .001 / 1.7

Modernizarea proiectului turnului de răcire LNPP-2 în timpul construcției În timpul elaborării documentației de lucru pentru turnurile de răcire LNPP-2 s-a realizat o reducere a pierderilor de apă în cantitate de m3/zi. În același timp, cantitatea de pierderi datorate antrenării picăturilor a fost redusă la jumătate. Astfel de rezultate au fost obținute prin utilizarea unor colectoare de apă extrem de eficiente și prin rațiunea reducerii consumului de apă circulantă.

Ministerul Educației al Republicii Belarus

Instituție de învățământ „Universitatea de Stat din Belarus”

informatică și radio electronică"

Departamentul RES

ABSTRACT

pe tema:

„Selectarea unei metode de răcire într-un stadiu incipient de proiectare”

Minsk, 2008

Metoda de răcire determină în mare măsură proiectarea, prin urmare deja într-un stadiu incipient de proiectare (propunere tehnică și proiectare preliminară). Este necesar să alegeți o metodă de răcire și abia apoi să începeți dezvoltarea. Într-un stadiu incipient, proiectantul are la dispoziție o specificație tehnică, care conține informații despre natura regimului termic; pentru a selecta o metodă de răcire, sunt necesare următoarele date:

Puterea disipată în bloc;

Gama de posibile modificări ale temperaturii ambiante, ;

Limite pentru modificări ale presiunii ambientale, ;

Timp de funcționare continuă;

Temperatura celui mai puțin rezistent la căldură;

Înainte de a continua cu calculul, este necesar să calculați factorul de umplere în funcție de volum:

unde este volumul elementului i;

Număr de elemente;

Volumul ocupat de un sistem electronic.

Factorul de umplere a volumului caracterizează gradul de utilizare utilă a volumului; este de obicei specificat în specificațiile tehnice.

La calcul, timpul de funcționare continuă trebuie să fie lung, deoarece metoda descrisă nu poate fi aplicată în moduri pe termen scurt sau periodice. Caracteristicile termice sunt influențate de presiune, în special de presiune scăzută. Zona carcasei sistemului electronic și factorul de umplere volumetric sunt utilizate pentru a determina valoarea convențională a suprafeței de schimb de căldură, care este determinată de:

unde sunt dimensiunile geometrice ale corpului dispozitivului.

Dacă metoda de răcire este aleasă pentru un element mare, atunci dimensiunea suprafeței de schimb de căldură este determinată din desenele corespunzătoare pe baza dimensiunilor geometrice ale suprafeței în contact direct cu lichidul de răcire. Principalul indicator care determină zonele de aplicare oportună a metodei de răcire este valoarea densității fluxului de căldură care trece prin suprafața de schimb de căldură. Această valoare se determină după cum urmează:

unde este un coeficient care ține cont de presiunea aerului. Determinat din tabele (de exemplu, Dulnik G.M. „Transferul de căldură și masă în REA”).

La presiunea atmosferică normală.

Al doilea indicator poate fi supraîncălzirea minimă admisă a elementului, care este determinată după cum urmează:

unde este temperatura admisă a corpului celui mai puțin rezistent la căldură, adică aceasta este valoarea minimă a temperaturii elementului, iar pentru elementele mari, aceasta este temperatura admisă a suprafeței răcite.

Temperatura ambientala; pentru răcirea naturală cu aer, de ex. corespunde temperaturii maxime specificate în specificațiile tehnice; pentru răcirea forțată cu aer, de ex. corespunde temperaturii aerului (lichidului) la intrarea în sistemul electronic.

Figura 1 arată zonele în care diferite metode de răcire pot fi utile.

Curbele superioare corespund; de obicei sunt folosite pentru a selecta metoda de răcire a elementelor mari; curbele inferioare corespund blocurilor, rafturi etc.

Aici 1 – răcire naturală cu aer; 2 – este posibilă utilizarea răcirii cu aer natural și forțat; 3 – răcire forțată cu aer; 4 – răcire forțată cu aer și lichid; 5 – răcire lichidă forțată; 6 – răcire lichidă forțată și evaporativă naturală; 7 – lichid forțat forțat și răcire evaporativă naturală; 8 – răcire evaporativă forțată și naturală; 9 – răcire evaporativă forțată.

Problema alegerii unei metode de răcire este luată în considerare cel mai pe deplin pentru regiunile 1 și 2.

Să luăm în considerare, de exemplu, procedura de alegere a unei metode de răcire, atunci când indicatorii se încadrează în zona 2, în acest scop au fost construite grafice suplimentare (Fig. 2-5).

Exemplu: un sistem electronic cu indicatoare, cu racire naturala cu aer intr-o carcasa etansa, probabilitatea asigurarii conditiilor termice, iar cu amestecarea aerului intern cu debit specific, probabilitatea asigurarii.

În fig. 5, spre deosebire de cele precedente, este introdus un alt indicator - debitul masic de aer pe unitatea de putere disipată de sistemul electronic. Debitul de aer pentru răcire trebuie specificat în specificațiile tehnice sau puteți utiliza estimări aproximative acceptate:

Cu un design rațional, regimul termic al sistemului electronic poate fi asigurat la un debit de aer specific

În sistemele electronice staționare, unde nu există restricții atât de stricte privind dimensiunea, greutatea și consumul de energie.

Creșterea debitului de aer are sens dacă duce la o fiabilitate sporită a sistemului electronic.

Să luăm în considerare mai detaliat sensul estimărilor probabilistice prezentate în Fig. 2-5. La proiectarea unui sistem electronic, trebuie îndeplinite multe cerințe diferite, dintre care cele mai importante sunt:

Cerințe electrice;

Fiabilitate ridicată (timpul mediu între defecțiuni, funcționare fără probleme);

Reducerea masei si a volumului;

Crearea condițiilor termice normale;

Protecție împotriva șocurilor și vibrațiilor, zgomotului acustic;

Reducerea costurilor;

Îmbunătățirea fabricabilității etc.

Având în vedere acest lucru, procesul de proiectare devine o sarcină dificil de formulat.

Atunci când alegeți o metodă de răcire, ar trebui să vă ghidați după următoarele reguli:

Dacă un punct cu parametrii dați pe unul dintre grafice (Fig. 2-5) se încadrează în regiunea probabilității, atunci puteți alege această metodă de răcire.

Dacă, atunci puteți alege această metodă de răcire, totuși, atunci când proiectați pentru a asigura condițiile termice, trebuie să acordați mai multă atenție, cu atât probabilitatea este mai mică;

Dacă, atunci nu este recomandată alegerea acestei metode de răcire; în caz contrar, este necesar să se acorde o atenție deosebită asigurării condițiilor termice, ceea ce implică posibilitatea creșterii dimensiunilor, greutății și altor soluții de proiectare;

Dacă da, atunci este extrem de rar să se asigure condiții termice normale și, dacă da, este aproape imposibil.

Exemplu: să presupunem că, conform specificațiilor tehnice, este necesară determinarea unei metode de răcire a unui sistem electronic cu scurgeri cu următoarele date inițiale: modul pe termen lung, presiunea în afara unității este normală.

Să presupunem că trebuie să asigurăm condiții termice normale cu probabilitate. Să folosim graficele din fig. 5 din care determinăm din ce provine, așadar, dacă urmați recomandările subliniate mai sus, puteți alege această metodă de răcire.

Se știe că o scădere a presiunii contribuie la deteriorarea condițiilor de transfer de căldură, deoarece temperatura elementelor începe să crească, deși puterea disipată în unitate rămâne neschimbată. Prin urmare, atunci când se calculează, este necesar să se țină cont de coeficientul care este selectat din tabel (cărți de referință). Adesea, pentru sistemele electronice, se folosește presurizarea carcaselor unităților sigilate.

Problemă: să presupunem că este necesar să alegeți o metodă de răcire a unei unități de sistem electronic care funcționează pe termen lung într-un compartiment nepresurizat al unei aeronave sub presiune. Blocarea datelor sursă: .

Din tabel determinăm că, apoi obținem:

Din curbe (Fig. 1) determinăm că parametrii blocului se află la limita zonelor 2 și 3, de aceea este recomandabil să alegeți răcirea forțată cu aer. Cu toate acestea, vom verifica posibilitatea utilizării răcirii naturale cu aer; pentru aceasta vom folosi graficele 2-5. Conform orarului 2, vom verifica posibilitatea folosirii unei carcase sigilate fara presurizare si cu presurizare. Din grafic se poate observa că probabilitatea este de cca. Pe baza recomandărilor, această metodă de răcire nu trebuie aleasă. Utilizarea boost-ului nu va duce la o îmbunătățire semnificativă deoarece (tabelul) și probabilitatea este de cca.

Prin verificarea amestecării interne la viteze și ținând cont de care, în consecință, vă puteți asigura că probabilitatea de a asigura condițiile termice va crește ușor și, în consecință, și de aceea această metodă de răcire poate fi folosită, totuși, pentru a asigura viteza necesară de amestecare a aerului intern, poate fi necesară supraalimentarea. De aceea este necesar să se calculeze modurile ventilatorului pentru amestecarea aerului intern în unitate la presiune redusă.

Conform fig. 3 Când verificăm posibilitatea utilizării suflarii externe, atunci probabilitatea este, prin urmare, această metodă de răcire poate fi acceptată.

Dacă utilizați răcirea blocului prin suflarea de aer rece, atunci din Fig. 5 rezultă că având în vedere debitul specific de aer, condițiile termice ale unității pot fi asigurate cu probabilitate.

Dacă utilizați un corp perforat, atunci din Fig. 4 se poate obţine că probabilitatea blocului.

Concluzii generale

1. Dacă, în funcție de condițiile de funcționare, unitatea trebuie realizată într-o carcasă etanșă, atunci este necesar să se selecteze răcirea forțată cu aer cu amestec de aer intern sau cu flux de aer extern. Dacă nu este posibilă răcirea forțată, atunci pentru a implementa răcirea naturală în prezența fluxului de aer, este necesar fie să se mărească dimensiunile geometrice ale blocului, fie să se reducă puterea disipată, fie să se scadă temperatura ambiantă.

2. Dacă, din cauza condițiilor de funcționare, unitatea poate să nu fie realizată într-o carcasă etanșă, atunci cu o mare probabilitate este posibil să se asigure condiții termice normale cu răcire forțată cu suflare de aer rece. Această metodă este cea mai preferată.

LITERATURĂ

1. Dostanko A.P., Pikul M.I., Khmyl A.A. Tehnologia de producție pe computer. - Mn.: Liceu, 2004.

2. Tehnologie de montare la suprafață: Manual. indemnizație / Kundas S.P., Dostanko A.P., Anufriev L.P. si altele - Mn.: „Armita - Marketing, Management”, 2000.

3. Tehnologia dispozitivelor radio-electronice și automatizarea producției: Manual / A.P. Dostanko, V.L. Lanin, A.A. Khmyl, L.P. Anufriev; Sub general ed. A.P. Dostanko. – Mn.: Mai sus. scoala, 2002

4. Guskov G.Ya., Blinov G.A., Gazarov A.A. Instalarea echipamentelor microelectronice M.: Radio și Comunicații, 2005.-176p.

5. Productie automatizata flexibila. Managementul fabricabilității REA / A.M. Voichinsky, N.I. Didenko, V.P. Luzin.-M.: Radio și comunicații, 2007.-272 p.

Sistemul de aer condiționat este conceput pentru a îndeplini următoarele funcții:

• - asigurarea unor condiții normale de viață pentru pasageri și echipaj în zbor și la sol;
• - răcirea echipamentelor radio-electronice de bord.

Sistemul de control al aeronavei este format din două subsisteme, fiecare dintre ele include:

• - sistem de purjare a aerului de la motoarele de aeronave sau de la o unitate de putere auxiliară;
• - sistem de racire a aerului si tratare a umiditatii;
• - sistem de alimentare și distribuție a aerului în cabina aeronavei;
• - sistem de monitorizare si control.

Sistem de purjare a aerului motorului

Aerul este preluat din treptele compresorului motoarelor. Sistemul de purjare a aerului este format din:

• - unitate de admisie a aerului motorului;
• - un regulator de presiune care asigură presiunea necesară la intrarea în sistemul de răcire;
• - un schimbător de căldură care asigură o temperatură la ieșirea sistemului de extracție de cel mult 200 C.

Sistem de racire cu aer

Conform recomandărilor din ghiduri, pentru acest tip de aeronavă, selectăm un SCR cu două trepte și două turbine cu separare a umidității în linia de înaltă presiune și recuperare de căldură la intrarea turbinei turbo-frigider (Fig. 1)

Avantajul acestei scheme SCR față de schemele cu separarea umidității în linia de joasă presiune este un grad mai mare de uscare a aerului răcit. Utilizarea unei a doua etape de compresie intermediară a aerului răcit face posibilă creșterea eficienței și eficienței termice a SCR, iar încălzirea aerului în fața turbinei crește durata de viață a turbo-frigiderului.

Aerul din sistemul de extracție este furnizat sistemului de răcire printr-un regulator de debit. În primul rând, aerul este răcit în schimbătorul de căldură preliminar AT1 la o anumită temperatură (definită în paragraful 3), apoi intră în compresorul KM ​​al unității turbo-refrigerătoare TX. După compresor, aerul intră în „bucla” de separare a umidității din fața turbinei T, care este formată dintr-un schimbător de căldură regenerativ AT3 pentru evaporarea condensului și condensatorul AT4 pentru condensarea umidității. Aerul din condensator este răcit la temperatura necesară de aerul care iese din turbină. Condensul de apă este separat în separatorul de apă HP și injectat în linia de purjare a schimbătorului de căldură principal și apoi în atmosferă. Din unitățile de răcire din stânga și din dreapta, aerul curge într-un singur colector de aer rece și de acolo în cabină.

Fig.1.

Sistem de distribuție și alimentare cu aer

Sistemul de distribuție și alimentare este proiectat să pregătească amestecul de aer cu parametrii necesari, să îl alimenteze în cabină și să îl distribuie în cabinele, cockpitul și zonele de locuit ale aeronavei. Sistemul include:

• - colector de aer rece;
• - colector de aer cald;
• - senzori de temperatura si presiune aer in cabina;
• - dispozitive de distribuție a aerului în saloane, cabine de pilotaj și zone de service.

Temperatura aerului din cabină este reglată prin amestecarea aerului cald în aerul din sistemul de răcire.

O parte din aerul din habitaclu este alimentat prin filtre de ventilatoare electrice în ejectoare, în care aerul proaspăt și uzat este amestecat și furnizat în galeria de aer rece. Ejectoarele sunt proiectate astfel încât aerul după ele să poată curge: aer amestecat în cabine și aer proaspăt în cockpit.