原创《一种新电气控制柜散热方法开发应用》：本论文为您写控制柜毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：本文针对打叶复烤生产线高浓度粉尘环境中电气控制柜柜内温度控制和粉尘污染控制难以兼顾的问题,提出并设计了一套采取引进室外新风进行电控柜温度控制的散热方法,杜绝室内环境含尘气体附着电气元件,提高电气元件的使用寿命.
关键词：打叶复烤 电气控制柜 散热 室外新风
一、常规解决方法分析
目前,常见的电气控制柜散热解决方法主要有风扇散热、和空调系统散热,其中空调系统又分为一体式空调和 空调.打叶复烤线通常采用传统风扇散热方式,依靠在电控柜柜体上安装的微型过滤器、风扇将柜外生产环境空气引入柜内进行通风降温；也有部分复烤企业采用空调系统进行柜体内外热量交换,实现电气控制柜柜内温度控制.
二、存在问题
以上散热方式在正常生产环境都能达到温度控制要求,但在粉尘浓度较高,生产环境恶劣的条件下还存在一些问题.采用风扇散热,过滤网并不能完全阻绝细小粉尘进入柜内,并且在环境温度较高时达不到预期的降温效果；采用空调系统,对电控柜降温效果明显,但存在冷凝水、进风灰尘堵塞、制冷剂泄露、高额的造价,以及的大量维修工作等不可避免的弊病.
三、一种新的解决方法
通过上述分析,可以更具针对性的解决目前存在的诸多问题.即必须在将“外部洁净冷空气”用相对较高的风速度和较大的风量往电控柜内部吹,同时以相对低的风速和较小的风量将电控柜内部热空气往外排,从而在电控柜内部形成一定的“正压”效果,在解决了电控柜的散热问题的同时,完全杜绝了车间现场的空气和粉尘进入到电控柜内部、杜绝粉尘微粒对电控柜内电器元器件造成危害.
(一)散热原理和方案设计
在进风风机作用下随风管进入到电控柜内部的“洁净冷空气”气源选择方面,必须从车间外部选取.由于车间外部空气温度相对较低,而且受污染程度较低,在洁净冷空气进入电控柜内部后,电控柜内部得到散热的同时不会增加电控柜内部的粉尘污染.如下图所示：
首先,虽然车间外部空气相对车间内部洁净,但是同样存在微量的灰尘,如果进风口不进行防尘的处理,长期使用过程中,微量灰尘进入到电控柜内部积累后同样会影响电气元件的使用.所以在风机进风口处需安装特殊的防护装置,用以过滤空气中的微量的灰尘.
其次,车间外部空气湿度随天气变化而变化.在夏季多雨季节,空气湿度极大,如果湿度过大的空气进入到电控柜内部,虽然可以解决电控柜降温问题,但同时会影响电气元件的使用寿命,且大大增加故障率.所以在风机进风口需要安装特殊的加热除湿装置,用以过滤空气中的过多的水分.
综上所述,需要在进风口处安装百叶窗、空气过滤棉、铁丝网、除湿装置等进风保障措施.经过以上装置过滤后的空气方能用于电控柜降温.
(二)功能实现
1.散热功能
A进风方面,在电控柜顶部开孔安装风管连接到外部进风风机,系统运行时进风风机将外部洁净冷空气以较高的风速度和压力随风管吹从电控柜顶部吹进电控柜.
B出风方面,采用传统风扇散热的过滤器风扇改装调整使用,使风扇扇叶转动方向转变,在系统运行时过滤器风扇将从电控柜内部将污浊空气排到车间中电控柜外部.
C相邻的电控柜组共用同一套降温系统,风机和控制系统共用.
2.防尘功能
电控柜降温功能相对容易实现,但在电控柜降温的同时需要做到防尘功能,故而如何持电控柜内部相对电控柜外部的所行成的“正压”效果是问题的关键所在.
A生产间歇进行设备保养时.车间灰尘量出现峰值,如果降温系统停止运行,则灰尘极易随电控柜缝隙进入到电控柜内部,从而造成对电控柜内部电气元件的伤害.故电控柜降温系统和生产线电控系统的电源不能通过同一个空开控制.确保在生产间歇进行设备保养时,降温除尘系统保持运行,且进出风量需要调整到较高风速运行,保持进风风速大于出风风速,保持电控柜内部“正压”效应.
B打叶复烤线正常运行时.电控柜柜门门正常处于关闭状态,进风风机以较高风速度和压力将车间外部的洁净冷空气吹入电控柜内部,同时出风风机以相对于进气风机相对偏小的压力和风速度将电控柜内部热空气排除到电控柜外部,在两者风速的差距下,电控柜内部始终相对外部保持着较小的“正压”效果,在保证电控柜散热效果的同时也杜绝了车间内灰尘进入到电控柜内部对电气元件的伤害.
C打叶复烤线出现运行故障时.需要打开电控柜门进行维修维护工作,此时车间气温较高、粉尘量较大,为避免车间内的热空气和粉尘大量进入到电控柜内,此时进风风机必须持续运行,且需要以较高风速和压力往电控柜内送风,此时电控柜内外的“正压”效果相对减弱,但由于进风风速较大,故而依然存在并能保持“正压”状态,依然可以防止车间内的热空气和粉尘进入电控柜损坏电气元件的几率.
3.控制系统
该系统控制功能采用西门子S7-400PLC集成实现.
1.系统配备Pt100铂热电阻和4-20mA温度变送器,最终由AI模拟量采集单元采集后参和计算和控制.
2.系统配备压力变送器,实时检测电控柜内部气压状态.
3.系统风機采用变频器控制.
4.每组控柜内部均安装温度检测单元和压力检测单元,并通过屏蔽信号电缆连接到主电控柜内部的PLC信号输入模块,当PLC检测到其中任何一组电控柜内部温度超高时,均调整该电控系统下的进风风机至高频率运行,增加进风量,迅速降低电控柜内部温度,当温度恢复到安全温度以下后风机恢复到低速运行.
三、实际运用效果
（一）电柜散热装置运行正常,柜内温度明显降低,目前柜内温度在35℃以下,顺利达成柜内温度不超过40℃的目标,且温度较均衡.
（二）实现了风机频率自动控制、柜内温度自动监测调节,柜内气压自动监测调节.
（三）由于进风风量风速大于排风风量风速,电柜内呈微正压状态,电柜内含尘量大大减少,电气元件故障损坏率大幅减少.
四、总结
通过采用新的散热除尘方法后,电柜温度处在可控状态,散热效率较高,同时避免灰尘污染,提高电气元件使用寿命,取得较好的实际使用效果.
1.系统的散热效果显著；
2.电控柜内部相对电控柜外部保持着较小的“正压”效果,杜绝了车间内粉尘和高温空气进入到电控柜后污染对电气元件的伤害；
3.在保证散热效果的同时相邻电控柜组共用一套散热系统,且系统的主体仅为风机、管路和少量电气元件,所以系统建设成本低；
4.项目建成投入使用后,正常保养情况下,维修维护工作量和成本低；
5.风机采用变频调速控制,可以根据温度高低调整风速大小,控制效果更佳；
6.系统不会新增如空调系统的冷凝水和冷凝剂泄露等次生危害；
7.系统安装温度检测、压力检测单元和HMI人机接口设备等,从HMI界面上可以更直观的了解系统动态,同时系统控制温度和风机频率等参数还可以根据实际情况在HMI界面上修改设定,更加灵活.
控制柜论文参考资料：
结论：一种新电气控制柜散热方法开发应用为关于控制柜方面的论文题目、论文提纲、plc控制柜论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
