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船用二手冷藏集裝箱制冷機組及其控制裝置的研發

船用二手冷藏集裝箱制冷機組及其控制裝置的研發

船用二手冷藏集裝箱的設計技術一直被國外掌控,為了打破國外公司對船用冷藏集裝箱核心技術的壟斷,開發具有自主知識產權的冷藏集裝箱制冷機組及其控制裝置,本文在對比分析當前市場冷藏集裝箱產品的基礎上,設計出一套新型的冷藏集裝箱制冷機組及其控制裝置。該制冷機組選用活塞式變頻壓縮機和電子膨脹閥控制制冷劑流量,采用變頻調節與熱氣旁通調節相結合的容量調節方式??刂蒲b置采用工業平板機和多功能數據采集與控制模塊實時監控系統運行,利用LabVIEW編制的測控平臺執行與制冷系統功能模式相匹配的控制策略。

二手冷藏集裝箱.jpg

二手冷藏集裝箱首先根據船用冷藏集裝箱運行特點設計出制冷機組系統的循環流程,并依據系統制冷量和船用要求選擇制冷系統設備,按照標準規范搭建制冷機組。然后,根據制冷機組設備的電氣控制要求設計電氣系統并完成電氣設備選型,按照標準規范制作出控制裝置。然后,根據冷藏集裝箱的技術認證標準,確定出本機組平臺需要實現的功能模式,包括冷藏模式、冷凍模式,升溫模式以及除霜模式,同時,為了實現溫度的精確控制,在溫度控制模塊使用了模糊自適應PID控制算法,利用LabVIEW軟件完成全部控制程序的編寫。

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二手冷藏集裝箱利用所搭建的實驗樣機開展冷藏模式空箱降溫實驗、冷凍模式空箱降溫實驗、冷藏模式負荷擾動實驗,冷凍模式負荷擾動實驗、升溫實驗等典型工作模式測試,并測量計算系統的COP.實驗測試結果表明該實驗樣機主要具備運行平穩。降溫快(冷藏模式下從29C降溫至0C用時16.4分鐘,平均降溫速度為18C/min;冷藏模式下從24C降溫至-18C用時40.6分鐘,平均降溫速度為1.1C/min)。調節精度高(在冷藏模式F測試時把送風溫度的控制精度保持在+0.2C的范圍內:在冷凍模式下能將回風溫度的控制精度控制在+0.2C的精度范圍內)的特點。此外,實驗計算得出系統性能系數COP變化較小。這證明制冷機組與控制裝置整體節能性較好,具有進一步開發利用的價值。