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                      電氣控制柜散熱問題

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                      時間:2014-8-21 16:37:02 | 閱讀:1053 次

                            在電氣設備的安裝過程中,愈來愈多的電氣控制柜被安裝在現場或機械設備附近,這樣可以節省安裝費用及減少安裝過程的復雜程度。
                          
                      但是工業現場的環境是各不相同的,有的比較理想,但是不少現場的環境是比較惡劣的,例如高溫、粉塵、水汽等。另外,隨著變頻調速等新技術的日益普及以及為了滿足各種控制需要,電氣控制柜中的發熱元件的使用也愈來愈普遍,例如:變頻器、固態繼電器、變壓器、各種整流模塊等等。為了保證電氣控制柜中各元器件的正常工作,采用各種手段來保證電氣控制柜內保持一定的溫度是很有必要。
                      現在一般采用風扇(過濾風扇)、熱交換器、工業空調器等方法。

                      一、風扇(過濾風扇):

                          風扇(過濾風扇)特別適用于經濟的排出高熱負載,只有在柜內溫度高于環境溫度時,使用風扇(過濾風扇)才是有效的,風扇(過濾風扇)是使用最普遍的方法。
                         
                      因為熱空氣比冷空氣輕,柜內空氣流向應當是由下往上,因此,通常情況下,應在柜體的前門或者側壁板的下方作為進氣口,上方作為排氣口。
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                      ) 如果工作現場的環境比較理想,沒有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內的各元器件正常工作的,可采用進氣口裝風扇(軸流風機),排氣口有可能的話加裝一裝飾板,進氣口為了安全和美觀,可以在外面加裝一風機裝飾板。
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                      )如果工作現場的環境不理想,含有粉塵、油霧、水汽等影響電氣控制柜內的各元器件正常工作的,那就應該在進氣口選用HV系列金屬過濾墊風扇組,在排氣口選用金屬過濾墊,以防止粉塵、油霧、水汽等進入電氣控制柜內。亞申有成熟的產品供應,安裝簡單方便,而且可以很方便地更換其中的過濾墊。過濾墊一般分為無紡纖維過濾墊和細過濾墊及金屬過濾墊,其中無紡纖維過濾墊用于防止10微米以上的灰塵顆粒,細過濾墊用于防止10微米以下的灰塵顆粒。
                          
                      風扇(過濾風扇)的選型可以根據柜內溫度與環境溫度的差值以及柜內熱損耗在風扇的特性曲線表中選取。

                      二、熱交換器:

                          當柜內外空氣循環要求隔絕時,還可以考慮使用熱交換器。
                         
                      熱交換器按照其冷卻介質,一般可以分為:空氣/空氣熱交換器(冷卻介質為空氣)、空氣/水熱交換器(冷卻介質為水)。它們按安裝方式,均可分為:壁掛式和頂裝式。
                         
                      空氣/空氣熱交換器有兩個相互隔離的空氣流動空間,一個與電氣控制柜相通,另一個與外部空間相通,柜內的熱空氣被吸入熱交換器內,熱空氣的熱量通過散熱片由熱管傳到熱交換器的另一端,然后通過外部空氣的流動將熱量排到大氣中。使用這種熱交換器的前提條件是環境溫度必須低于柜內溫度。
                         
                      空氣/水熱交換器,其工作原理與空氣/空氣熱交換器是一樣的,只是冷卻介質是水,其優點是專門用于多塵、多油及高熱負載的地方。可以通過調節進口水溫度和流量來改變熱交換器的功率。但是,必須要有水源。

                          熱交換器的選型與風扇及空調的選型是相似的。

                      三、 空調:

                           風扇適用于柜內溫度高于環境溫度,但是當環境溫度高于柜內溫度或者環境溫度高于柜內要求的溫度(一般為35℃)時,那就應該考慮使用工業空調器了。還有當柜內外空氣循環要求隔絕時,也應該考慮使用工業空調器。
                          
                      空調采用壓縮機制冷原理進行強力制冷,實現對電氣控制柜內部溫度的恒溫控制,由于電氣控制柜內外空氣循環相互隔絕,故可以有效地防止有害、潮濕的氣體及粉塵進入柜內。
                         
                      空調按照其安裝方式,一般可以分為:壁掛式(側裝式、嵌入式及柜內架裝式)和頂裝式。
                         
                      空調的選型也是根據柜內溫度與環境溫度的差值以及柜內熱損耗,從而確定空調所需要的制冷量來選取的,現在一般都是按公式來選取的。其計算如下:

                      Q=K·S·Δ

                      K—一般情況下為自然對流     K10w/m2·k

                      Δt—柜內實際溫度與環境溫度差值

                      S—柜體表面積

                      從以上公式也可以看出下出風所產生的Q會比上出風大,因為柜子底部實際溫度會較低,溫差也就大了。

                      Q=Q+Q

                      實際選型時按120%的幅度給以保險系數進行選型。


                        ΔT ----柜體內外的溫差,柜體內部的溫度(一般為35℃)減去柜體外面的溫度(即工作現場的環境溫度)。

                      空調安裝時應該注意以下幾點:
                       1)電氣控制柜必須密封;
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                      )頂裝空調器不能將電氣控制柜的頂板壓彎,必要時應加強頂板;
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                      )一定要注意冷凝水的排出,在安裝結束后應該將冷凝管插入導出孔,防止冷凝水流入柜體內。現在已經有生產廠家生產無冷凝水排出的空調(冷凝水迅速汽化)。
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                      )應該加裝門開關,在門打開時應切斷空調裝置,避免在柜內產生凝露,同時在門關上5分鐘之后才能再次接通空調裝置;
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                      )保持柜內空氣回路的暢通,在進風口及出風口避免受阻。

                      隨著空調技術的日益成熟,愈來愈多的用戶都提出電氣控制柜加裝空調的要求,生產各種規格的壁掛式和頂裝式空調,最大制冷量可達4000多瓦,可以滿足各種用戶的要求。

                      四、其他: 

                      1)如果工作現場的環境比較理想,電氣控制柜中發熱元器件很少,其發熱量完全可以通過柜體自身的散熱解決時,可以不考慮散熱措施。
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                      )當環境溫度比較高,或者因為其他原因,不適合于采用以上散熱方法時,可能需要建立一個電氣控制室,用來放置電氣控制柜。電氣控制室可以建立在遠離現場的地方,這樣就不受現場的影響,但是就增加了電纜鋪設、土建施工、空調安裝等費用,而且對于需要經常操作時,這樣也很不方便;也可以建立在現場,可能會受現場的影響,但是可以節省大量的電纜鋪設的費用,只需土建施工及空調安裝的費用,操作方便。最簡便的辦法就是用鋁合金等在現場建一個電氣控制室,這樣可以基本消除現場對電氣控制柜的影響,這是一個簡單易行的辦法。

                      綜上所述,各種散熱方法適合于各種情況,每個用戶應該選用適合自己情況的,電氣柜環境控制的制造商應該為用戶所想,本著經濟實用的原則,提出適合于各類用戶的散熱方法,來滿足用戶的需要。


                       

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