李響

（大連市第十二中學 高一四班）

摘 要：在實際生產(chǎn)過程中，有許多設備需要冷卻。比如高速運轉(zhuǎn)的機器，其潤滑油需要冷卻，并且精度高的機器對潤滑油溫度也有一定要求，工作中常常采用水這種介質(zhì)對潤滑油進行冷卻，這就需要工人師傅不間斷地對冷卻水的溫度進行監(jiān)控，由于手動調(diào)節(jié)比較頻繁，而且也不易掌握。那么有沒有一個比較好的方法呢？經(jīng)過不斷地探索，實現(xiàn)了比較好的解決方案。

關鍵詞：潤滑油；冷卻水；溫度；控制

一、調(diào)節(jié)冷卻水的目的

下面就以某工廠遇到問題進行具體分析，工廠采用的是

TAE38-600離心式空氣壓縮機，目的是給車間提供壓縮空氣。此壓縮機冷卻原理是：通過循環(huán)水泵的運行，將冷卻水送到油水熱量交換器里，在這里實現(xiàn)冷卻水和潤滑油的熱量交換；升溫后的冷卻水通過循環(huán)水泵送到冷水塔上面，在這里實現(xiàn)了降溫；然后自由落體到水箱中，再次通過循環(huán)水泵的運行送到油水熱交換器里，這樣周而復始地循環(huán)，實現(xiàn)了潤滑油降溫，保證壓縮機正常運轉(zhuǎn)。

與工人師傅交談中知曉，壓縮機在夏季和冬季運行中，尤其出現(xiàn)了冷卻水溫度波動很大的現(xiàn)象。夏季運行狀況：2臺循環(huán)水泵運行，2臺風機連續(xù)運行、1臺風機間斷運行。冬季運行狀況：2臺循環(huán)水泵運行，1臺風機間斷運行，有時出現(xiàn)低溫報警現(xiàn)象。春季、秋季運行狀況：2臺循環(huán)水泵運行，1臺風機連續(xù)運行，1臺風機間斷運行。

綜合比較分析得出，水泵不需要進行控制，需要控制的部分是：（1）風機的控制；（2）冬季冷卻水水溫過低的控制。

二、通過風機的自動啟停、變頻運行，實現(xiàn)冷卻水降溫

壓縮機冷卻系統(tǒng)中有3臺風機；采用風機自動啟停，同時給予變頻運行；這樣既減少了風機故障頻率，同時也減輕了工人師傅的勞動強度，那風機自動控制用什么方式來實現(xiàn)呢？

從電控系統(tǒng)和暖通空調(diào)系統(tǒng)研究中得到啟示：通過傳感器來反映當前冷卻水溫度狀況，將此溫度傳導到控制器中，與控制器中設定好的溫度程序進行比較；然后控制器計算后發(fā)出指令對風機進行啟停和變頻控制動作，從而實現(xiàn)冷卻水自動降溫。

三、通過旁通調(diào)節(jié)冷卻水流量，實現(xiàn)冬季冷卻水溫度恒定

冬季僅需1臺風機間斷運行，而且有時即使不運行風機，冷卻水溫度也低于下限，出現(xiàn)低溫報警現(xiàn)象，那么如何實現(xiàn)冬季冷卻水的工藝要求呢？

從暖通空調(diào)系統(tǒng)研究中得到啟示：采用分流冷卻水的方法，可以實現(xiàn)冷卻水溫度的恒定。如此就需要解決的是如何實現(xiàn)冷卻水自動分流與合并問題。通過傳感器來反映當前冷卻水溫度狀況，將此溫度傳導到控制器中，與控制器中設定好的溫度程序進行比較；然后控制器計算后發(fā)出指令對所控制的閥門進行旁通控制動作，從而實現(xiàn)冷卻水自動分流與合并。

四、控制設備選型及自動控制原理

由于壓縮機運轉(zhuǎn)安全相當重要，因此控制設備盡量采用國際上質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品。本控制系統(tǒng)選用了SIMENS設備：控制器RMS705，兩通閥門VVF45.80及執(zhí)行器SKC62，溫度傳感器QAE2120，變頻器6SE6430。

改造后，壓縮機冷卻系統(tǒng)自動工作原理為：溫度傳感器將水管中冷卻水的實際溫度傳導給控制器，在控制器中實際冷卻水溫度與設定冷卻水溫度進行比較：

1.如果冷卻水T實>T設，那么就是說應該將冷卻水的水溫進行降溫；于是控制器比較計算后發(fā)出指令將風機1投入運行，并進行變頻；待設定延遲時間后，若T實>T設，將風機2投入運行，并進行變頻；待設定延遲時間后，若T實>T設，將風機3投入運行，并進行變頻。若T實=T設，保持現(xiàn)狀不變。

2.如果冷卻水T實

3.如果冷卻水T實=T設，那么就是說此時管道里冷卻水水溫可以滿足正常工作需要，控制器比較計算的結果就是：維持現(xiàn)狀不變，保持冷卻水當前狀態(tài)。

控制系統(tǒng)中溫度傳感器不間斷地將水管中冷卻水溫度傳導給控制器，在控制器中實際冷卻水溫度與設定冷卻水溫度進行比較，控制器周而復始地給風機或閥體執(zhí)行器發(fā)出指令，從而實現(xiàn)了冷卻水水溫恒定，保證了壓縮機潤滑油溫度恒定。

五、效益預測及展望

壓縮機冷卻系統(tǒng)改造后，因采用了變頻器，將減少風機故障頻率發(fā)生，節(jié)約了維修費用，同時有效減少電能消耗；旁通的設計使冬季壓縮機不會出現(xiàn)冷卻水溫度過低報警現(xiàn)象，保障了壓縮機運行穩(wěn)定性；由于采用了自動控制，減輕了勞動強度，提高了工作效率，間接地降低了人工成本；初期投入幾萬元，將在2年內(nèi)就可以收回成本，其經(jīng)濟效益是非?？捎^的。

通過對壓縮機冷卻系統(tǒng)的改造，使我們更加明白各學科之間的相互關聯(lián)性，在實際生產(chǎn)和生活過程中，解決一個問題需要許多知識結合才能完成。隨著我國加入WTO深化，擺在我們面前的是如何提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品、增強產(chǎn)品競爭力，就需要我們不斷地進行鉆研和探索。

參考文獻：

[1]李輝南.最新電工實用線路范例[M].2版.華南理工大學出版社，1999.

[2]張金和，田會杰.水暖·空調(diào)·制冷設備安裝與調(diào)試技術問答[M].中國電力出版社，2004.

編輯 薄躍華