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制冷空调自动控制.doc 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 ,冷藏集装箱环境室自动控制设计, - 1 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 目 录 前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第一章 环境室概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 第二章 环境室控制系统„„„„„„„„„„„„„„„„5 第三章 环境室参数的采集和控制„„„„„„„„„„„14 第四章 集装箱气密性能实验„„„„„„„„„„„„17 第五章 集装箱漏热性能实验„„„„„„„„„„„„18 第六章 机冷式冷藏箱的制冷性能试验„„„„„„„„20 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 附录1 空调机组控制原理图„„„„„„„„„„„„22 附录2 系统布局图„„„„„„„„„„„„„„„„23 - 2 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 前言 随着国际冷藏运输业的迅速发展，研究冷藏集装箱运行特性，提高制冷装置工作效率和经济性成已为世界范围内广泛重视的课题。然而，无论是开展这些装备的设计研究，还是进行这些装备的日常维护工作，都离不开对它们实际工作时的性能进行精确而科学的界定，性能指标、测试试验规定的步骤乃至使用的测试设备都是进行这界定所必须解决的课题。因此，为了提高冷藏集装箱热工测试的性能参数和经济指标，对其环境室的测控系统进行研究是必不可少的。 冷藏集装箱实验系统的设计与工程应用是综合了好几门学科的交叉领域，它涵盖了制冷技术、空调工程、自动控制和计算机软件以及检测与仪技术，设计一套以冷藏集装箱内、外的温度、湿度、风速、压力、流量等测试参数准确采集为基础，以确保重要参数采用PID闭环高精度控制为手段，以冷藏集装箱气密性能检测、漏热性能检测和制冷性能检测为核心，不仅能满足ISO、ATP和GB对冷藏集装箱热工性能试验的要求，而且还能够模拟集装箱运行时室外环境的温、湿度的自动控制系统。 - 3 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 第一章 环境室概况 一、冷藏集装箱实验房的环境室要求: 1. 温度控制范围8?,38??0.2?; 2. 湿度控制范围为20,,80,?0.5,,RH; 3. 环境室由变频和定频两套机组来控制; 4. 动态模拟海上的温湿度环境的变化。 5. 机组可以串联连接，实现海上较大幅度的温度变化; 6. 采用空调箱内放置电加热器的方式，即使在冬季室外零度以下的环境温 度，也可以实现环境室中各种温湿度的模拟。 7. 按ISO和ATP试验要求进行冷藏集装箱热工性能参数的测试和性能检 测 二、环境室热工要求 我国国标GB规定的集装箱测试技术和方法与国际ISO 标准及ATP协议 都对集装箱热工测试的内容、目的、要求及方法做了明确的规定，试验项目工况 要求如表1-1所示。 表1-1 热工性能试验项目工况 内容 标准名称 ISO1496-2 ATP GB7392-98 箱内外温度? 15-25之间选定，波动?3 气密性试验 箱内外压差Pa 250?10 150?10 250?10 内侧 12 14 12 1测温点数目 外侧 12 14 12 2箱壁平均温度? 20,32 20左右 20,32 3箱内外最小温差? >20 4每两组数据最大时间间隔min 30 15 30 漏验试验 5连续测量稳定工况时间h >8 >12 >8 6同一组测量数据? 内侧 <3.0 各测点间最大温差 外侧 <3.0 <2.0 <3.0 7两次箱内平均温度的 内侧 <1.5 ?0.5 <1.5 最大差值 ? 外侧 <1.5 ?0.5 <1.5 8流过箱外侧点处风速m/s <2 1,2 <2 - 4 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 9箱内加热功率的最大波动 <3% 10制冷机处增加测点点数 5 16 5 11箱外平均温度? 38 30露点25 38 性能试验(1) 12箱内平均温度? -18 -20 -18 13每两组数据间最大时间间隔min 30 14连续测量稳定工况时间h >8 >8 性能实验(2) 附加热负荷Q式中系数C 0.25 0.35 0.25 (其余与(1)同) 连续测量稳定工况时间h >4 12 >4 三、确定箱内外的温度: (一)、平均壁面温度θ θθ+ieθ =2 θ其中——箱内平均温度，K，为每个测试间隔末了测得的各个i 温度测值的算术平均值，温度测点布置在距箱内壁面100mm处， 至少布12点; ,——箱外平均温度，K，为每个测试记录间隔末了测得的各个温e 度测值的算术平均值，温度测点布置在距箱外壁面100mm处，至 少布12点; 根据环境室的热工要求，取平均壁面温度=20?，又由于箱内外温差不小, ,,于20?，即:-〉20?，由上述条件确定箱内外温度 ie ,, =30?，=10? ie 即箱外处于制冷状态，箱内为制热状态。 第二章 环境室控制系统 一、试验系统原理: 本冷藏集装箱实验室主要是对20英尺冷藏集装箱进行热工性能试验及环境 模拟试验。系统原理如图2-1所示。 环境室 膨胀阀冷凝器 送风冷藏集装箱空调机组 压缩机- 5 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 图2-1 系统原理图 本系统主要由制冷空调系统和测控系统组成。空调和制冷系统将空气处理到特定的温湿度送入环境室内，测控系统实现集装箱和环境室内每个测点的数据采集和参数的自动调节。 二、环境室空调系统及其设备 (一)、气流组织形式 本空调系统采用全面孔板送风，其特点为在直接控制的区域内，能够形成比较均匀的速度场和温度场，在工业空调中(如环境室、洁净室及某些试验环境室)应用较多。空气依次经表冷器、加热器、离心风机后，送入静压室，在此处滞止沉积后通过孔板纵向流过冷藏集装箱，经回风口送回空调箱。这样，气流在进入下部环境室之前，已经在风道、气流转弯处和竖井静压室里混合完全，温湿度特性统一，再加上出风一致，有效地保证了环境室空间温度场的均匀性。实际试验时的温度梯度一般不超过2?。环境室的气流组织形式如图2-2所示。 送风口送风孔板 吊顶 集装箱集装箱 回风口 (a)后视图 (b)侧视图 图2-2环境室气流组织形式示意图 三、空调系统的主要装置 1、蒸发器 本系统采用直接蒸发式空气冷却器(肋片管)，并采用空气强迫对流的形式，即在排风机的作用下使空气流过传热管的表面。用厚度为0.2~0.6mm的铜片或铝片做成，片距为2~4mm，因其不需冷却水，使整个系统结构简单化。 [2] 2、空调电加热器 电加热器是让电流通过电阻丝发热而加热空气的设备。它有结构紧凑，加热均匀，热量稳定，控制方便等优点，在恒温精度要求较高的实验室空调系统中常 - 6 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 用来做末级加热器。电加热器一般有两种基本形式，裸线式电加热器由裸露在气流中的电阻丝构成，它的主要优点是热惰性小，加热迅速且结构简单，可自行设计加工。其缺点在于电阻丝容易烧断，安全性差，所以在设计中必须有可靠的接地装置，并且与送风机联锁运行，才能有效地避免发生安全事故。另一种是管状电热元件，其优点是加热均匀，热量稳定，使用安全，缺点是热惰性大，结构复杂。此处选用的环境加热器为管状电热元件，自行设计定制，共计3组，每组加热功率为5KW，总加热功率为15kW，盘管上焊接肋片制成，水平装在风道迎风面上。 [2] 3、空调加湿器 空气加湿方法按实现途径分有喷水加湿、喷蒸汽加湿、电加湿、超声波加湿、远红外加湿等。若按空气处理的理论过程又可分为等温加湿和等焓加湿两类。前者利用外界热源使水变成蒸汽与空气混合，后者则是由水吸收气体本身的热量变成蒸汽而加湿，亦称为绝热加湿。此处选择等温加湿方式。采用等温加湿，可控制外界热源的输入功率(电能的方式)，从而达到较高精度地稳定湿度的目的，因而在试验室空调系统中使用广泛。其中又可分为蒸汽喷管、干蒸汽喷管、干蒸汽加湿器、电热式加湿器和电极式加湿器等方式。在此采用的是电极式蒸汽加湿器。 本加湿器安装于空调箱外侧，其工作的基本原理是:使用电极板埋入加湿桶水面下，导入电压后，藉水中离子移动磨擦产热将水汽化为水蒸汽，加湿量(蒸汽产生量)大小则取决于加湿桶液位的高低或水中离子浓度而定，即电极棒埋入水中的深度或面积，而水蒸汽则经由加湿分布管分布于空调箱或风管中，经空气吸收而达到加湿的目的。 四、制冷系统及其设备 1、系统介绍 整个制冷系统由两套独立同规格的压缩冷凝机组组成，为室外机风冷冷凝方式，整个制冷系统原理示意图如图2-3所示。 - 7 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 低压开关 针阀 高压开关 针阀PθPθ 气定截止阀管接头截止阀液管接头频分压离缩器机 冷蒸 截止阀热力膨胀阀截止阀管接头管接头干燥过滤器 凝发低压开关 针阀 高压开关 针阀PθPθ器器气变管接头截止阀截止阀管接头液频分压离缩器机 截止阀管接头截止阀管接头电子膨胀阀干燥过滤器 图2-3制冷系统示意图 定频系统制冷流程: 定频压缩机?截止阀?冷凝器(室外)?截止阀?干燥过滤器?热力膨胀阀 ?截止阀?蒸发器(室内、蒸发)?截止阀?气液分离器?定频压缩机 变频系统制冷流程: 变频压缩机?截止阀?冷凝器(室外)?截止阀?干燥过滤器?电子膨胀阀 ?截止阀?蒸发器(室内、蒸发)?截止阀?气液分离器?变频压缩机 2、制冷系统的主要装置 表1性能参数表 项目 系统 定频系统 变频系统 制冷量 kW 16 12-20 电源 V/Ph/Hz 380-3-50 形式 全封活塞式 涡旋式 压缩机 输入功率kW 5.1 3.75-7.1 冷冻机油 SUNISO 4GS 160P 种类 R22 制冷剂 充注量 kg 5 3.8 控制方式 热力膨胀阀 电子膨胀阀 形式 亲水铝箔、内螺纹铜管 蒸发器 冷却方式 低噪音离心式 - 8 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 3 风量m/h7200 形式 光箔、内螺纹铜管 冷凝器 冷却方式 低噪音轴流式 3 风量m/h15400 高压、低压、过电流、高频、逆缺相、线圈 保护装置 过热保护等 主机 kg 105 机组重量 冷凝风机 kg 90 室内机 kg 210 注: (1)额定工况:制冷时，室外干球温度35?、湿球温度24?，室内干球温度27?、湿球温度19?; (2)实际使用过程中，应考虑机组安装后系统管路，风道等损失5%左右的冷量。 3、制冷系统能量调节方式 最常见的能量调节方式就是，在压缩机的运转过程中，当温度达到预定温度时要求压缩机停止运转，中断制冷。反之，当温度回升到某一温度时，又要求压缩机起动，制冷继续进行。这种调节方法是根据调节对象的负荷变化，将负荷分成几个台阶，在每个台阶上，制冷系统是一个能力不可调的系统，蒸发温度和调节对象温度均随负荷降低而降低，调节对象温度在一个范围内变化。因此，调节精度视负荷台阶划分情况而变，台阶越多，控制精度越高。这种调节方式不适合负荷变化频繁的系统。 根据本系统的负荷变化特点，采用变频压缩机实现变频制冷系统的能量的调节。由于压缩机能力与其转速成正比，当压缩机的转速提高时，系统输气量加大，反之输气量减少，因而可以通过改变压缩机的转速使压缩机的制冷能力与蒸发器相匹配。特别是近几年变频器的应用，使得压缩机的性能得到极大改善。这种调节方法不仅使系统变得节能，而且使精度大大提高，并易于实现自动化，适用于能量变化大且频繁的系统。由于变频调速有对负荷变化的快速跟踪特性，使其与反映速度快的电子膨胀阀相匹配，其优越性能更能得到充分发挥。同时，考虑定频压缩机制冷系统的运行状况，采用了变速电机来控制通过蒸发器的风量，达到调节制冷量的。环境模拟室负荷波动大且变化频繁，因此采用变频调速调节方法最为理想。 - 9 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 五、空调机组自动控制系统 (一)、空调机组控制原理 空调箱机组控制，对机组以下工况进行监视: ——自动或手动运行状态(DI) 送风状态监视(DI) —— ——风机的故障状态(DI) ——过滤网阻塞报警(DI) ——回风温度测量(AI) ——风门与风机连锁(DO) ——风门开度控制(AO) ——房间温度(AI) ——风机的开关控制(DO) ——风机的高/低速控制(DO) ——加湿控制(DO) ——冷/热水阀的控制(AO) ——再热水阀的控制(AO) 其PID控制过程如下: ——系统启动。可以通过中央操作站或现场DDC控制器，采用手动或时间启停程序启停风机，并可通过软件选择工作状态为“预冷预热运行”或“常规运行”模式。 ——“预冷预热运行”模式。送风机启停，其状态信号反馈DDC控制器后，联动回风机，打开回风阀，关闭新、排风阀，冷热水阀根据曲线进行调节。 ——“常规运行”模式。?新风风门与风机连锁。当风机启动，并且其启停状态信号被证实为“ON”时，在夏季工况的情况下新风门为最小新风开度，回风风门开度为100%;在过渡季节新回风风门按焓值控制。当风机停止其状态信号被证实为“OFF”时，新、排风阀全关，回风门全开。?过滤网阻塞报警。在过滤网前后各安装一空气压力取样管，并将它们连接阀压差开关上，压差根据过滤网的类型设置报警值，当过滤网过脏，过滤前后压差将会增大，如果此值大于压差开关报警设定值时，压差开关将发出一个报警信号至DDC和中央站，通知维修、清洗过滤网。?加湿器及冷热水阀的连锁。当风机启停状态为“OFF”时，蒸汽加湿阀及冷热水阀门全关。当风机启停状态为“ON”时，夏季加湿器关。冷热水 - 10 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 阀门位置根据回风温湿度调节;冬季回风湿度控制加湿器，回风温度控制冷热水阀。 ——回风温度控制。根据回风温度，调节冷、热水阀的开度，使得回风温度与设定值相等。当回风温度落在死区内，冷、热水阀都处于关闭状态，以利于节能，死区的大小可根据温度控制的精度而定。当回风温度小于设定值时，热水阀开度逐渐开大，使得回风温度提高，达到设定值;当回风温度大于设定值时，则冷水阀开度逐渐开大来降低送风温度，使之达到设定值，从而使回风温度恒定。 ——回风湿度控制。根据回风湿度，调节加湿器和冷水阀，使得回风湿度保持恒定。回风湿度落在死区内时，冷水阀、加湿器都处于关闭状态，以利于节约能源，死区的大小可根据湿度控制的精度而设定。当回风湿度小于设定值时，通过加湿器开度逐渐增加对送风进行加湿，使得回风的温度提高，达到设定值;而当回风湿度大于设定值时，通过冷水阀开度逐渐增大来降低送风温度至露点温度，对送风进行降湿处理，从而使回风湿度保持恒定。 空调机组监控点表 数字数出 数字输入 模拟输出 模拟输入 控制说明 DO DI AO AI 新风阀调节 2 回风阀调节 2 过滤网报警 2 冷热水电动阀调节 2 加湿阀调节 2 风机启停 2 风机故障报警 2 风机运行状态 2 风机手,自动状态 2 回风温度 2 回风湿度 2 送风温度 2 送风湿度 2 - 11 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 空调机组控制原理图如图2-4。 P Mdp-2 新风TB P送风机? 回T-2MHV-1风M-2 HV-1 新风 TSM TS-1 MP?M-1dp-1 回风风回风送管机风温风静压新阀度温模拟量输入压过AI差风控度防滤阀制手数字量输入加DI冻起网水控/故湿开停堵阀制模拟量输出自障AO- 12 - 调关控塞调动报节数字量输出制DO报节状警警态 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 (二)、空调机组控制流程 空调机组控制流程图如图2-3。 开始 N空调机组是否处 于运行时段, N空调机组是否处Y于手动状态, YY空调机组是否处 于故障状态? Y风机运行状向系统主机发出空N态是否ON,调机组故障信号 N开启空调机组 关闭空调机组 N风纪运行状关闭冷热水阀态是否ON,关闭新回风阀 N空调机组是否Y处于手动状态,结束根据室外温度Y判断季节情况向系统主机发出空 调机组维修信号 根据季节和室外温 度判断季节情况关闭空调机组 Y室内二氧化碳关闭冷热水阀调节新风阀开度浓度是否报警,关闭新回风阀 N 结束N空调机组滤网 状态是否报警, Y 向系统主机发出空 调机组滤网报警 N送风温度是否 等于设定温度, Y DDC根据PID控制算法向冷 热水阀输出控制开度信号 - 13 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 (三)、空调机组启停控制顺序 空调机组启动顺序控制:送风机启动——新风阀开启——回风阀开启——回 水调节阀开启——加湿阀开启。 空调机组停机顺序控制:停送风机——关加湿器——关冷热水阀——停回风新风阀关闭——回风阀关闭。 机—— (四)、以漏热试验为例，控制系统的操作流程如下: 1、开启控制电气柜电源，打开工控机，开启实时监控系统软件; 2、开启循环风机，确保风机运转; 3、在控制面板的集装箱热调整器和环境室的空调调整器上设定温度值; 4、开启室外冷凝风机，确定风机转后，开启定频压缩机; 5、开启集装箱内热风机; 6、启动实时监控软件上漏热试验窗口。 第三章 环境室参数的采集和控制 一、环境室自控系统采集的参数: 温度 湿度 压力 风速 流量 二、测点的位置布置 (一)、箱外气温测点 主要由一组晶闸脉宽调功器、电加热器及14支PT100铂电阻温度传 - 14 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 感器构成，温度测点布置在距壁面100mm处。其中2支铂电阻分别布置在 环境室内送风口和回风口处，其余12支铂电阻的布置情况如下图3-1: (二)、箱内气温测点 主要由一组晶闸脉宽调功器、电加热器及14支PT100铂电阻温度传 感器构成，温度测点布置在距壁面100mm处。其中2支铂电阻分别布置在 环境室内送风口和回风口处，其余12支铂电阻的布置情况如下图3-2: 三、自控系统需监测的参数包括环境室、空调制冷机组及集装箱内各测点的温度、环境室和集装箱内压力、环境室内送回风空气湿度、空调箱内加热器和集装箱内负荷模拟加热器功率、环境室内空气流速数值。 四、自控系统需控制的参数及其控制方式 (一)、自控系统需控制的参数 1、冷藏集装箱内、外的温度 2、环境室湿度 3、箱内电加热器的功率 4、空调箱内变频风机的风速 (二)、控制方式采用PID闭环控制方式 1、集装箱内温度控制回路图: - 15 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 2、集装箱外温度控制回路图: 3、环境室湿度控制: 主要由一组电加热器、加湿器电动调节阀及3支湿度传感器构成，分别布置在加湿器出口、环境室内送风口和出风口处。环境室湿度控制回路如下图: 4、电加热器功率控制 主要由一组晶闸管脉宽调功器、电加热器及1支功率变送器构成。通过PID调节器控制晶闸管脉宽调功器的触发角度，实现对电加热器的无级调节。箱内电加热器功率控制回路如下图: 5、环境室内风速PID测孔系统 主要由3只热线风速仪，1个变频器、1台风机以及配合采用送风静压箱，顶部孔板垂直下送方式，通过上位机显示构成。热线风速仪安装在箱体中部前、后距侧壁和箱顶100mm处。环境室内风速控制回路图如下: - 16 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 第四章 集装箱气密性能实验 一、实验概述 气密性实验的目的是验证冷藏集装箱的气密性能。测定的漏气率(m3/h),按标准状态计算，各类型保温集装箱的容许漏气率不得超过10m3/h. 本试验应安排在全部强度试验完成之后，漏热试验(试验14)开始之前进行。试验时，箱内、外气温均应稳定且介于288K,298K(15,25?)之间。各自的波动范围均应小于3K。 二、实验参数及要求 1、箱内12支电阻采集的温度值稳定且介于288K-298K之间，波动范围应小于3K，温度计的精度为0.5K。 2、箱外12支电阻采集的温度值稳定且介于288K-298K之间，波动范围应小于3K，温度计的精度为0.5K。 3、箱内外压力传感器采集的箱内外压差达到25010Pa，压差计的精度为, 5%。 , 4、上述1、2、3条件满足后，测控系统每隔5分钟测读一次流量，以连续10次读数的算术平均值作为箱体的漏气率。测量用流量计的精度为3%。 , 5、上位机要记录指定时间段的参数情况，包括温度、压力差、气体流量等。 三、实验方法 使保温集装箱处于正常空箱状态，并按正常条件关闭箱门。制冷和/或加热设备安装就位。除非使用挂装设备并在接口处设有风门，则可不装机器而仅将风门关闭，全部疏水口均应关闭。用气密接头使空气经计量装置和适当的压力表送入箱内，但压力表不能接在供气管路上，其精度为?5,。流量计的精度应为所测流量的?3,。 - 17 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 向保温集装箱内送气，使箱内与箱外压差升至250 Pa?10Pa，调整进气量使该压差保持稳定，并在达到稳定状态后，记录保持该压差时的送气量。 8.13.3 要求 3对只开设一个箱门的保温集装箱，其漏气率按标准状态计，不应超过10m/h， 3每增设一个箱门(如侧开门)的漏气率允许增加超过5m/h。 第五章 集装箱漏热性能实验 一、试验概述 漏热实验的目的是用来确定冷藏集装箱的热漏率。 漏热实验可采用冷源法和热源法，它们均是一种平横替代法。冷源法是在箱内设置冷源，使箱内处于低温，箱外则为高温，模拟冷箱漏热的实际情况。因此，冷源法最能真实发应冷箱的漏热情况。但是，在实际应用中很难找到一个可以稳定、连续，并且可以计量的冷源，因此只能使用热源法来替代。热源法就是在箱内设置一个电加热器，在电加热器加热时，箱内温度将比箱外高，因此，热量是从箱内向外流的。根据电热能量守恒的原理，所有的电能将全部转化为热能，由于电能很容易测量，因此，就很容易提供一个稳定、连续、并且可以计量热量的热源，因此热源法就得到普遍的应用。采用热源法进行时，应把加热器置于隔热箱体内，加热器及其配用风扇所耗用的功率应与经由箱体所耗散的功率(热功率)相平衡。 1、本试验是为了确定保温集装箱的漏热率，应安排在气密试验(试验13)合格后进行，制冷和/或加热设备安装就位后，关闭全部开口。如果保温集装箱使用挂装设备设计，并在接口处设有风门，则可不装设备，而仅需将风门关闭。 当采用内部加热试验法试验时，要建立起一个热平衡状态。置加热器于箱内，使其本身和有关风扇的功率与通过箱体隔热层所漏出的热量达到平衡。全部测量仪表按以下要求选择并校正。 温度计:?0.5K 功率表:测量值?2% 流量计:?3, 表1 保温集装箱分类 1) 最大漏热率 设计温度 代 Umax/(W/K) 箱内 箱外 - 18 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 码 1D 1C 1B 1BBB 1A 1AAA K ? K ? 1CC 1BB 1AA 31 机冷式冷藏集装箱 15 26 37 40 48 51 255 -18 311 +38 21)代号为31的最大漏热率Umax系按传热系数K?0.4W/(m?k)换算而成 U、保温集装箱的漏热，应以总漏热率来表示，单位为W/K，应由下式算出: 2, Q U,,,,,ieU式中: ——总漏热率，W,K; , Q——箱内加热器和风扇所耗用的总功率，W; ,——箱内平均温度，K，为每个测试记录间隔末了测得的各个温度i 测值的算术平均值(参见8.15.2.5)，温度测点布置在距箱内壁 面100mm处，至少布12点[见附录H(标准的附录)]; ,——箱外平均温度，K，为每个测试记录间隔末了测得的各个温度e 测值的算术平均值(参见8.15.2.5)，温度测点布置在距箱外 壁面100mm处，至少布12点[见附录H(标准的附录)]; θ——平均壁面温度，K，通常 ,，,ie ,,2 二、实验方法 1、 保温集装箱漏热试验的测试数据，应连续进行8h以上的试验中测得，这时的试验条件应满足: 1)、箱体平均壁面温度介于293(20?)和305K(32?)之间，且箱内、外温差还应不少于20K; 2)、在任一时间内，箱内最热和最冷点的最大温差可为3K; 3)、在任一时间内，箱外最热和最冷点的最大温差可为3K; 4)、任意两次所测箱内平均温度的最大差值可为1.5K; 5)、任意两次所测箱外平均温度的最大差值可为1.5K; QQQ6)、最高耗用功率和最小耗用功率间的最大差值不应超过的3%; hll (Q,Q),0.03Q hll 2、 为了减少要辐射影响，电加热原件的工作温度应尽量降低。为确保箱内温度分布符合8.15.2.1的规定，元件释放的热量应通过一台或数台电风扇形成必要但不过量的空气循环。风扇应置于箱内，当对机冷式冷藏集装箱进行测试时， - 19 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 不应采取防止少量气流通过机组的措施，也不应使用机组的风扇。 如果试验中使用了所配机组的风机，则在试验报告中应予注明。此时所测得 U的漏热值因包含有蒸发器风机的功耗，将不会满足表1的规定。 , 3、箱外空气应保持流动，在箱体中部前、后距侧壁和箱顶100mm处所测风速应不超过2m/s。 4、安装在箱内、外的各测温元件，应有防止热辐射的保护。 5、 测读每组数据的时间间隔应不超过30min。 6、 漏热率U(W/K)应从进入稳定状态后，持续时间不少于8h中所测得的17次获更多次的测值按下式算出: n1 U,U,,n1 其中，。 n,17 按上式得出的U值，应用下角标标明试验中的平均壁温。还应按照U与平均壁温的关系曲线得出按标准平均壁温293K修正后的U值。 第六章 机冷式冷藏箱的制冷性能试验 一、实验概述 本试验是检验带有整型式或挂装式机械制冷机组的冷藏集装箱在给定的箱 ,,外温度为下保持箱内给定温度为的能力。 ei ——本试验应在仅有漏热负荷的情况下先进行8h以上。 ——在加入附加热负荷后再运行4小时以上，附加热负荷包括所加电热和风扇至少应等于漏热实验所测得总漏热的25%，即: ，，0.25U,,,附加热负荷? ,ei 1、 应在已经做过漏热试验(试验14)的保温集装箱上进行本项试验。 2、 保温集装箱应配设相应仪表以检测: 1)、箱外和箱内温度的布设按8.15.1.3和附录H的规定; 2)、供给加热器和风扇的电力 箱体一侧外部中央附近处的气流速度应予测定。 被试箱还应配设有关仪表，以测量: 1)、箱内加热器风扇的能耗; 2)、箱内送风和回风的干球温度，每点至少设两只(共4只)传感器; 3)、风冷式冷凝器进口处的空气温度。 - 20 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 二、 试验条件 1、 箱外温度应符合表1对该被试箱的要求。 2 、箱内温度不得超过表1对被试箱的规定。所谓的箱内温度系指箱内12个测点温度的平均值。 3 、在保温集装箱中部附近，距侧壁面100mm处的气流速度不应超过2m/s。 4 、箱内气流速度依蒸发器风机和加热器风扇而定。 三、实验方法 1、建立箱内、外所要求的温度。底部疏水装置，融霜疏水装置(如果设有该装置)和安全阀处于正常工作状态下，而箱门和换气装置则按正常方式关闭。 2、 如果制冷设备需要融霜，则在融霜后，应重新建立稳定状态，才能继续进行试验。 3、 在达到稳定状态后，机组应继续运行8h，此时箱内温度将在定值上下波动。在此之后即按1规定，使加热器和风扇投入运行，并在重新达到平衡后再继续运行4h。 4、 在8h和4h的稳定时间内，箱内、外温度，加热器和风机的能耗，都应以最长不超过30min的间隔加以记录。 四、实验要求 设备应能使箱内平均温度保持在表1规定的水平上至少8h，而且在按规定加入附加热负荷后至少能再保持4h。 注: 1、必要时，在试验中可采用功率表测量制冷机组能耗，也可使用燃油计量装置测量? 油耗。 2、最好能测出蒸发器出口和压缩机进、出口处的温度，压缩机进、出口处的压力(特? 别是对机械制冷的样机更应这样做)，以便在性能出现缺陷时有足够的数据可供诊断。 参考文献: - 21 - 上海海事大学《制冷空调自动控制》课程设计 陈之久《制冷装置自动化》上海交通大学 梅雪莲 冷藏集装箱环境室测控系统研究 上海海运学院 - 22 -