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船用二手冷藏集装箱制冷机组及其控制装置的研发

船用二手冷藏集装箱制冷机组及其控制装置的研发

船用二手冷藏集装箱的设计技术一直被国外掌控,为了打破国外公司对船用冷藏集装箱核心技术的垄断,开发具有自主知识产权的冷藏集装箱制冷机组及其控制装置,本文在对比分析当前市场冷藏集装箱产品的基础上,设计出一套新型的冷藏集装箱制冷机组及其控制装置。该制冷机组选用活塞式变频压缩机和电子膨胀阀控制制冷剂流量,采用变频调节与热气旁通调节相结合的容量调节方式。控制装置采用工业平板机和多功能数据采集与控制模块实时监控系统运行,利用LabVIEW编制的测控平台执行与制冷系统功能模式相匹配的控制策略。

二手冷藏集装箱.jpg

二手冷藏集装箱首先根据船用冷藏集装箱运行特点设计出制冷机组系统的循环流程,并依据系统制冷量和船用要求选择制冷系统设备,按照标准规范搭建制冷机组。然后,根据制冷机组设备的电气控制要求设计电气系统并完成电气设备选型,按照标准规范制作出控制装置。然后,根据冷藏集装箱的技术认证标准,确定出本机组平台需要实现的功能模式,包括冷藏模式、冷冻模式,升温模式以及除霜模式,同时,为了实现温度的精确控制,在温度控制模块使用了模糊自适应PID控制算法,利用LabVIEW软件完成全部控制程序的编写。

二手冷藏集装箱2.jpg

二手冷藏集装箱利用所搭建的实验样机开展冷藏模式空箱降温实验、冷冻模式空箱降温实验、冷藏模式负荷扰动实验,冷冻模式负荷扰动实验、升温实验等典型工作模式测试,并测量计算系统的COP.实验测试结果表明该实验样机主要具备运行平稳。降温快(冷藏模式下从29C降温至0C用时16.4分钟,平均降温速度为18C/min;冷藏模式下从24C降温至-18C用时40.6分钟,平均降温速度为1.1C/min)。调节精度高(在冷藏模式F测试时把送风温度的控制精度保持在+0.2C的范围内:在冷冻模式下能将回风温度的控制精度控制在+0.2C的精度范围内)的特点。此外,实验计算得出系统性能系数COP变化较小。这证明制冷机组与控制装置整体节能性较好,具有进一步开发利用的价值。