时间：2023-03-06 16:06:15
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发展冰蓄冷技术的重要性和必要性:现代空调设备已成为人们生产与生活的迫切需要｡空调用电量已占建筑物总耗电量的60%—70%｡当前由于能源紧缺,电力紧张,空调事业的发展受到极大的影响｡众所周知,冰蓄冷空调就利用非峰值电能,使制冷机在最佳节能状态下运行,将空调系统所需要的显热与潜热的形式部分或全部释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,即用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,冰蓄冷空调技术可以对用电起到移峰填谷的作用,在且可增强系统的稳定性,并能大大提高经济效率｡
1.2低温空气源热泵在城市供热和制冷上的应用
空气源热泵技术是基于逆卡若循环原理建立起来的一种节能､环保制热技术｡空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高｡空气源热泵使用范围广,产品适用温度范围在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受阴､雨､雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可以正常使用;热效率高:产品热效率全年平均在300%以上;热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品｡因此,低温空气源热泵特别在北方夏热冻冷的城市供热和制冷有着广泛的应用｡
1.3中央空调冷凝热回收利用
如今,星级宾馆､酒店,都设有中央空调系统和24小时热水供应,多数情况下冷､热源分别设置,用冷水机组提供冷源,蒸汽或热水锅炉提供热源｡众所周知,冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15—1.3倍｡利用高温水源热泵回收这部分冷凝热输出的65度的热水作为生活热水,会是一条变废为宝的节能途径｡
2技术发展的负面效应及控制
当代的技术革命,正在形成新型的生产力､形成新型生产方式､形成新型的市场交换方式､形成新的产业结构和就业结构､形成新的财产占有方式和分层结构､形成新型的权力和组织管理结构,技术正面效应和负面效应是客观必然的｡人类有了其他一切生物所不曾具有的思维､精神和语言,人类运用自己的聪明和才智创造了丰富的物质文明,人类也必须对技术的负面效应做出回应｡
彻底消除科技的负面作用是不可能的,我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用｡臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题｡
3结语
1引言
吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力，采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，系统中很少使用运动部件，具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点，因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。
吸附制冷的基本原理是：多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性的冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。解吸时，释放出制冷剂气体，并在冷凝器内凝为液体；吸附时，蒸发器中的制冷剂液体蒸发，产生冷量。图1是吸附制冷的理想基本循环系统示意图，图2是理想基本循环热力图。
图1理想基本循环系统示意图图2理想基本循环热力图
图1中、为切换系统吸附／解吸状态的控制阀门，为节流阀；图2中、分别为吸附态吸附率和解吸态吸附率，、为吸附起始和终了温度，、为解吸起始和终了温度。吸附制冷理想基本循环的由四个过程组成：(1)12，等容升压；(2)23，等压解吸；(3)34，等容降压；(4)41，等压吸附。(1)(2)过程需要加热，(3)(4)过程需要冷却，12561为制冷剂循环过程，当吸附床处于41阶段时，系统产生冷量。
2吸附制冷技术研究进展
吸附制冷工作原理最早是由Faraday提出的[1]，而后在20世纪20年代才真正开始了吸附制冷系统的相关研究，由于当时提出的吸附制冷系统系统在商业上根本无法与效率高得多、功率大得多的系统竞争，因而并未受到足够的重视。20世纪70年代的能源危机为吸附式制冷技术的发展提供了契机，因为吸附制冷系统可用低品位热源驱动，在余热利用和太阳能利用方面具有独到的优点。进入20世纪90年代，随着全球环境保护的呼声越来越高，不使用氟氯烃作为制冷剂的吸附制冷技术引起了制冷界人士的广泛兴趣，从而使得吸附制冷技术的研究得以蓬勃的发展起来[2]。
吸附制冷吸附研究主要包括工质对性能、吸附床的传热传质性能和系统循环与结构等几个方面的工作，无论哪一个方面的研究都是以化工和热工理论为基础的，例如传热机理、传质机理等等，限于篇幅，本文仅从技术发展的角度来概括吸附制冷的研究进展。
2.1吸附工质对性能研究
吸附制冷技术能否得到工业应用很大程度上取决于所选用的工质对，工质对的热力性质对系统性能系数、初投资等影响很大，要根据实际热源的温度选择合适的工质对。从20世纪80年代初到90年代中期，研究人员为吸附工质对的筛选做了大量的工作，逐渐优化出了几大体系的工质对。按吸附剂分类的吸附工质对可分为：硅胶体系、沸石分子筛体系、活性炭体系（物理吸附）和金属氯化物体系（化学体系）[2,3]。由于化学吸附在经过多次循环后吸附剂会发生变性，因而对几种物理吸附类吸附体系的研究较多。几种常用工质体系的工作特性总结于表1[4]。
表1固体吸附制冷工质对的工作特性和应用范围工质对
制冷剂
毒性
真空度
系统耐压强度
解吸温度
℃
驱动热能
标准沸点
℃
汽化潜热
kJ/kg
沸石－水
100
2258
无
高
低
＞150
高温余热
硅胶－水
100
2258
无
高
低
100
太阳能、低温余热
活性炭－甲醇
65
1102
有
高
适中
110
太阳能、低温余热
活性炭－乙醇
79
842
无
适中
适中
100
太阳能、低温余热
活性炭纤维－甲醇
65
1102
有
高
适中
120
太阳能、低温余热
氯化钙－氨
－34
1368
有
低
高
95
太阳能、低温余热
近几年来，研究人员在吸附工质对方面的研究始终没有停止，从理论和实验两个方面对各种工质对的工作特性进行了广泛的研究。综合考虑强化吸附剂的传热传质性能，开发出较为理想的、环保型吸附工质对，从根本上改变吸附制冷工业化过程中所面临的实际困难，是推动固体吸附式制冷工业技术早日工业化的关键。
2.2吸附床的传热传质性能研究
吸附床的传热传质特性对吸附式制冷系统有较大的影响。一方面，吸附床的传热效率和传质特性直接影响制冷系统对热源的利用；另一方面，传热传质越快，循环周期越短，则单位时间制冷量越大。因此，提高吸附床的传热传质性能是吸附式制冷效率提高的关键。
传质速率主要取决于吸附解吸速度和吸附剂的传质阻力，吸附剂的传质阻力主要是由其孔隙率决定的，此外制冷剂气体在吸附剂内的流程也对传质阻力有很大影响，合理的吸附剂填充方式和吸附器设计可以有效降低传质阻力。对于传热来讲吸附床主要存在两种热阻[6]：吸附换热器的金属材料（换热管道与翅片）与吸附剂之间的接触热阻；固体吸附剂的传热热阻。因此，改善吸附床的传热特性，主要从减小这两个热阻的角度出发，或者依靠增大换热面积来增加总的换热量，也就是通过合理的吸附器结构设计来增加换热量。
在加强传质性能方面，比较有效的方法是通过改变吸附剂颗粒的形状增加床层孔隙率以及在吸附床设计时设置制冷剂气体的流动通道。
吸附器传热性质的加强首先是对吸附剂的处理，目前比较公认的方法有：采用二元混合物，让小颗粒吸附剂掺杂在大颗粒吸附剂之间以减小吸附床的松散性；在吸附剂中掺入高导热系数材料；通过固结等手段改变颗粒形状，增大相互之间的传热面积，减少颗粒间的接触热阻[5]。减小吸附剂与吸附器翅片或器壁之间接触热阻可采用压实或粘贴等方法。在吸附床的设计上，比较成熟的吸附床结构有翅片管式、板式、螺旋板式等[6]。
传热和传质的加强经常是关联在一起的，二者有时是对立的有时是统一的，例如床层孔隙率的增加会减小传质阻力，但却导致导热热阻的增加；而一个结构设计良好的吸附器往往会同时对传热和传质起到促进作用，例如Melkon[7]所采用的将沸石粉末以极薄的厚度粘附在换热管表面上的做法。因此，在具体实施传热传质强化措施时必须综合全面的考虑，选取最佳的方案。
2.3系统循环与结构的研究
从工作原理来看，吸附制冷循环可分为间歇型和连续型，间歇型表示制冷是间歇进行的，往往采用一台吸附器；连续型则采用二台或二台以上的吸附器交替运行，可保障连续吸附制冷。如果吸附制冷单纯由加热解吸和冷却吸附过程构成，则对应的制冷循环方式为基本型吸附制冷循环。如果对吸附床进行回热，则根据回热方式不同，可有双床回热、多床回热、热波与对流热波等循环方式。下面简单阐述一下几种循环的基本原理。
基本循环在吸附制冷基本原理中已作介绍，其制冷过程是间歇进行的，增加床数并通过阀门的切换可实现连续制冷，但床与床之间无能量的交换。
20世纪80年代后期，Tchernev[8]、Meunier和Douss[9]等构建了双床回热循环，所谓回热即利用一个吸附床吸附时放出的吸附热和显热作为另一个吸附床的解吸热量，回热的利用率将随着床数的增加而增加。回热循环依靠床与床之间能量的交换来实现显热、吸附热等热量的回收，不仅可实现连续供冷，而且可大大提高系统COP。
热波循环也是回热利用的一种循环方式，是由Shelton[10]提出的。普通回热循环中吸附床的温度随时间逐渐下降，同时解吸床的温度逐渐上升，当两床温度达到同一温度后，便无法继续利用回热而需采用外部热源继续解吸过程。Shelton认为，在吸附床中，如果能使床温在与热媒流动相垂直的方向上保持一致，而在热媒流动方向上产生一陡坡（热波），则能大大提高回热效率。这一概念所描述回热效率很高，但其实现尚有一定困难。
对流热波循环是由Critoph[11]提出的，这种循环方式利用制冷剂气体和吸附剂间的强制对流，采用高压制冷剂蒸汽直接加热、冷却吸附剂而获得较高的热流密度。
根据吸附式系统的特点和温度源的选择，还可构筑多级和复叠循环制冷系统[2]。
从系统结构来看上述循环目前都是采用固定床方式实现的，因此在此有必要提及一种旋转式吸附制冷系统，这种系统形式最早在20世纪80年代出现在美国的一些专利文献中，但直到2000年左右才有比较系统的研究见诸报道[12,13]。这种系统结构采用旋转方式使多个吸附制冷单元联合运行，有效地利用了回热，并在冷量输出的连续性、稳定性和系统可控性等方面远远的优于以往的系统结构方式。
3吸附制冷技术在空调领域的应用前景
目前投入实用的吸附制冷系统主要集中在制冰和冷藏两个方面，用于空调领域的实践很少，只有少量在车辆和船舶上应用的报道。这主要是因为吸附制冷系统暂时尚无法很好的克服COP值偏低、制冷量相对较小、体积较大等固有的缺点，此外其冷量冷输出的连续性、稳定性和可控性较差也使其目前不能满足空调用冷的要求。赵加宁[14]提出在现有的技术水平下，可以结合冰蓄冷或作为常规冷源补充两种方式将吸附制冷用于建筑空调。本文认为吸附制冷技术在空调领域的应用应立足于本身特殊的优势，扬长避短，在特殊应用场合占据自己的位置。
吸附制冷与常规制冷方式相比，其最大的优势在于利用太阳能和废热驱动，极少耗电，而与同样使用热量作为驱动力的吸收式制冷相比，吸附式制冷系统的良好抗震性又是吸收系统无法相比的。在太阳能或余热充足的场合和电力比较贫乏的偏远地区，吸附制冷具有良好的应用前景。
3.1可用于吸附制冷的热力资源
我国太阳能资源很丰富，年平均日照量为5.9GJ/(m2·a)[14]。利用太阳能制冷是非常合理的，因为太阳能辐射最强的地区，通常是最需要能量制冷的地区，并且太阳辐射最强的时候也是最需要制冷的时候。
我国工业余热资源的量很大，分布面很广，温度范围也很宽，1990年的工业余热统计数据[15]表明：我国工业余热资源的回收率仅为33.5%，即2/3的余热资源尚未被利用。
吸附制冷的良好抗震性使其在汽车和船舶等振动场合的应用成为可能。虽然吸收式制冷系统的工艺比较成熟，也可直接利用排气废热，COP值相对于吸附式制冷来说也较高，但在车船这样的运动平台上，吸收式系统的溶液容易从发生器进入冷凝器以及从吸收器进入蒸发器，从而污染制冷剂以致不能正常运行。而吸附制冷系统结构简单、可靠性高、运行维护费用低，能满足车船的特殊要求。
常规汽车空调中使用的压缩机要消耗大量的机械功，通常开动空调后，汽车发动机功率要降低10～12％，耗油量增加10～20％。汽车发动机的效率一般为35％～40％左右，约占燃料发热量1/2以上的能量被发动机排气及循环冷却水带走，其中排气带走的能量占燃料发热量的30％以上，在高速大负荷时，汽车发动机排气温度都在400℃～500℃以上[16]。
船舶柴油机的热效率一般只有30％～40％，约占燃料发热量1/2的能量被柴油机的气缸冷却水及排气等带走。其中柴油机冷却水温度约为60℃～85℃，所带走的热量约占燃料总发热量的25％；而柴油机排气余热的特点是温度高，所带走的热量约占燃料总发热量的35％[17]。
3.2吸附制冷系统自身的改进
吸附制冷系统能否最终在空调领域取得自己稳固的地位，最主要还要依靠吸附制冷系统自身性能的提高。在COP、单位质量吸附剂制冷量、单位时间制冷量的提高等研究方向上，许多研究者已取得了很多的成就并仍在辛勤的努力着。
此外，空调负荷对冷量的要求与制冰和冷藏系统不同，在实际中无论是建筑物还是车船的空调负荷都是动态变化的，这就要求冷源能够及时响应空调系统的冷量要求，并且能够保证连续的在一定时间内平稳供应冷量。吸附式制冷由于本身固有的特点，使其在试图进行连续供冷时制冷量以波的形式出现。而且目前吸附式制冷系统运行的控制手段比较单一，公认的途径有两个：一是通过改变解吸阶段的加热速率以及吸附阶段的冷却速率来改变循环周期；二是强行改变等压吸附时间，利用吸附过程中不同阶段的吸附速度不同来调节冷量。由于吸附制冷系统的慢响应特性，这样的控制手段无法使系统的冷量输出满足空调冷负荷经常变化的要求。冷量供应的连续性、稳定性和可控性可以统称为冷量品质，目前这方面的研究尚未引起足够的重视，如何有效地改善冷量品质是吸附制冷系统走向空调领域亟待解决的重要课题。
4结论
本文简要介绍了吸附式制冷的基本原理，并从吸附工质对性能、吸附床传热传质性能和系统循环几个方面介绍了吸附制冷技术的研究概况。吸附制冷技术目前在空调领域的应用较少，本文认为吸附制冷凭借自身以太阳能和废热为驱动力、节能环保、运行可靠等优势，将来很有希望在特殊场合的空调应用中找到自己稳固的立足点。
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Abstract: currently, our country's scientific and technological level rising, and mass concrete also began in all kinds of industrial construction play an important role. This article in view of the blast furnace big-volume concrete water cooling temperature control technology analyzes and expounds the construction methods.
Key words: the blast furnace basis; Mass concrete water cooling temperature control technology; Construction methods
中图分类号： TV544+.91 文献标识码：A文章编号：
伴随着不断发展的科技水平，大体积混凝土在各大冶金工业建设中的应用也随之越来越广泛，3200m3高炉基础外轮廓是矩形，有57m长，42.6m宽。基础底标高-5.000m到±0.000部分就可以称作是普通的C25混凝土，大约有11000m3的混凝土总量。
一、特点
1.将每立方混凝土中的水泥用量进行降低，对混凝土后期抗压强度进行充分地运用，在60天的时间范围内，强度的水化热现象也应该减少出现；
2.水化热比较低的水泥是选择的最佳材料，或者选择矿渣硅酸盐水泥，使水化热出现的几率有所降低；
3.对混凝土内部温度进行有效地控制，而存在于混凝土中的水化热也可以通过循环冷却水被带出来，从而使混凝土中心温度得以很大程度的降低；
4.针对裂缝，可以通过保温、保湿来实现，使混凝土表面温度有所提升，同时，混凝土中心和表面之间所产生的饿差值也会逐渐缩短，将其温度保持在25°的范围内，这样的话，与规范要求就会相符合。
二、适用范围
这种工法在工业、桥梁和民用建筑中发挥着极其重要的作用，在各大体积混凝土工程中也得到较为广泛地运用。例如，高层建筑的地下室底板、大桥的承台基础、大型设备基础等大体积混凝土工程。
三、施工工艺
打桩降水放线土方开挖浇注混凝土垫层破桩放线绑扎底板钢筋安设固定架、埋设冷却水管安装基础±0.00 下模板绑扎±0.00 以下钢筋安装螺栓浇筑±0.00 下混凝土保湿、保温养护、拆模回填土。注：当混凝土浇筑到冷却水管时，就进行通水循环冷却。
四、施工要点
1.混凝土原材料选择
1.1在标号相同的前提下，富裕系数比较大的水泥是最佳选择，因为对于混凝土强度的增强来讲，水泥在其中发挥着极其重要的作用；
1.2在强度相同的前提下，需水量较小的水泥是最佳选择。水泥的标准稠度需水量大约在21%~27%的范围内，在对混凝土进行配置的时候，较小的需水量水泥可以使水泥的用量得以降低；
1.3针对标号不同的水泥应该进行合理的使用。在对C40以下的流态混凝土进行配制的时候，32.5Mpa的普硅水泥是最好的选择；在对C40以上的高性能混凝土进行配制的时候，42.5Mpa硅酸盐水泥或者普硅水泥是其最佳的选择。
1.4面对不通过的混凝土的认识，要选择与其适合的水泥品种，若是要求早强或者冬季施工的时候，R型硅酸盐水泥是比较好的选择，针对大体积混凝土所选择的水泥应该是矿渣水泥或者普硅水泥。
2.混凝土配合比选择
2.1水胶比
针对一些混凝土的耐久性要求而言，将结构设计和施工作为基本依据，制定出科学合理的《混凝土技术要求》，在此要求中，会针对强度的最低等级做出阐述，将保证率的95%作为基本条件，使配制强度得以确定； 而初步选水胶比应该是以最大水胶比最为参照，将上述配制强度所需要的水胶比找出来，然后可以再次进行试配。或者将没有掺加任何东西的普通混凝土强度的水灰比关系选择出一个比较准确的系数，当将粉煤灰掺入到其中之后，按照等浆骨比作为基本依据，对水胶比进行相应的调整。通常情况下，在耐久性要求的中等强度等级混凝土中掺入多于30%粉煤灰的时候，0.44是水胶比的最大值，绝对不能超出这个范围。
2.2浆骨(体积)比
在水胶比确定的前提下，反映用水量或者胶凝材料总量，或者骨料总体积用量，也可以说是将浆骨比反映出来。针对泵送混凝土而言，要将《混凝土结构耐久性设计规范》作为基本条件，使胶凝材料的最小和最大值设定出一个合适的范围，由试配拌和物工作性确定，在确定浆骨比值的时候应该选择最小值。当确定水胶比的时候，比较小的浆骨，也不会又太高的强度，弹性模量会比较高，同时，体积稳定性也比较好，也不容易出现裂缝，相反的话，则也全部相反。
2.3砂石比
通常情况下，配合比中的砂石比，对其的表示可以利用一定浆骨比。针对那些石子有比较好的配制，而石子松堆空隙率和砂的松堆空隙率相乘之后可以成为砂率选择的主要依据，而最好为0.16~0.2之间的范围。通常情况下，泵送混凝土一定要小于36%的砂率，并且绝对不可以超过45%。在此基础上，对于石子的级配应该引起足够的重视，以不同粒径的两级配或三级配后松堆空隙率不大于42%为宜。石子松堆空隙率越小，砂石比可越小。在水胶比和浆骨比一定的条件下，砂石比的变动主要可影响施工性和变形性质，对硬化后的强度也会有所影响（在一定范围内，比较小的砂率，强度也不会很高，同时弹性模量就比较大，就更容易出现开裂的现象，而且也没有很好的拌和物粘聚性，相反的话，这些内容也会具有相反性）。
2.4矿物掺和料掺量
主管单位：四川省科学技术协会
主办单位：四川省制冷学会;西南交通大学
出版周期：双月刊
出版地址：四川省成都市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1671-6612
国内刊号：51-1622/TB
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1985
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
1 引言
6T超导Wiggler磁体是合肥同步辐射加速器的重要部件，它使光源的应用范围由真空紫外和软X波段扩展至1?左右的硬X射线领域，Wiggler磁体系统后面现连接有三条硬X射线光束线站：XAFS光束线站、X—光衍射光束线站、LIGA光束线站，这三条光束线站自运行以来，贡献出很多重要科研成果。Wiggler磁体是采用NbTi低温超导线绕组和铁芯组合的方式，有三对磁极为单周期结构(1-3)。Wiggler磁体系统运行已有13年，其设计使用寿命为10年左右。Wiggler磁体系统液氦消耗量设计值约为每天40升，实际测量值约为每天50升。2009年8月之前，液氦日均消耗量约为56升，3-4天输液一次，2009年8月到2010年5月，液氦日均消耗量约为81升，相比之下增加了约44%的消耗量物理论文，2-3天要输液一次。液氦消耗量的剧增，直接导致了每年运行经费多增加约100万元，操作人员的工作强度增加。超导磁体运行安全性下降，液氦消耗过快有可能会导致失超。目前液氦价格很高，供应紧张。液氦供应量不足时，Wiggler磁体系统就无法运行，为保证三条光束线站的持续稳定的运行，大幅降低运行成本，有必要对Wiggler磁体系统进行升级改造(4-6)。
2 Wiggler磁体系统改造目标
2.1改造主要内容
为解决液氦消耗量大幅增加的问题，以及更进一步降低液氦消耗量，降低运行成本，拟将当前的Wiggler磁体系统改造成液氦零挥发系统论文提纲怎么写。由于液氦零挥发系统引入小型制冷机，需要对制冷机工作时振动对Wiggler磁体的影响进行评估，判断是否能达到合肥国家同步辐射实验室提出的振动限定要求，以避免振动对同步辐射光源的性能造成影响。
2.2改造的主要性能指标
改造后的Wiggler磁体系统主要性能指标如下：
(1)保持束流管道高度1400mm不变；
(2)实现液氦零挥发系统；
(3)Wiggler磁体的振动幅度小于1μm；
(4)Wiggler磁体系统整体高度降低。
3 Wiggler液氦零挥发系统振动评估
由于合肥国家同步辐射实验室对Wiggler磁体的振动提出限定要求，因此在液氦零挥发系统设计时，需要考虑隔振，振动的主要来源是小型制冷机。建立一个三位直角坐标系，选定一个垂直地面的方向为Z方向，选定相应的一组平行于地面且相互垂直的两个方向为X、Y方向。
3.1 单个制冷机的振动测试
采用振动采集仪分别测量住友公司的4KG-M制冷机和南京柯德超低温技术有限公司的4K G-M制冷机的二级冷头的Z方向位移振动，将传感器固定在二级冷头的位置，振动实验测量装置如图1所示。振动实验测量获得的数据与文献[7]中的数据如表1所示。从表1数据可以看到，制冷机没有工作时，其二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为0.669μm，是由测试环境造成的，比如测试环境中的其他运行的设备、大地的脉动等等；制冷机工作时物理论文，实验测得住友公司的4K G-M制冷机二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为28.661μm，文献中住友公司的4K G-M制冷机二级冷头的Z方向振动位移峰峰值为26μm，两个数据比较接近。测试环境、测量设备、4K G-M制冷机的运行状态等因素的不同会导致两个数据产生一些差异，也说明振动采集仪和测量方法是可靠的。
图1 4K G-M制冷机振动实验测试装置
表1 4K G-M制冷机振动实验Z方向振动位移比较
位置
状态
Z方向位移峰峰值（μm）
4K G-M制冷机二级冷头
制冷机停止
0.669
住友4K G-M制冷机二级冷头
制冷机工作
28.661
柯德4K G-M制冷机二级冷头
制冷机工作
24.704
1 相变空冷系统工作原理
相变空冷系统是采用制冷剂作为中间冷却介质的空冷系统，如图1所示。
相变空冷系统工作原理可以简述为：制冷剂在双相变换热器中汽化吸热，在冷凝器中凝结放热，即是利用制冷剂的相变过程来传递热量的[1]。
上式也就是相变空冷散热器内氨气的饱和温度，对于一个结构与形式均设计合理的相变空冷系统来说，空冷散热器的总传热面积为已知，迎风面积也一定，空气密度和入口干空气定压比热可由空气温度确定。所以由式可以计算出空冷散热器中氨的饱和温度，继而通过饱和温度和饱和压力之间的一一对应关系，结合氨特性表就知道空冷散热器的饱和压力P[4-5]。
因此，可以得到如下关系式：
利用上式的计算模型就可以得到任意工况下相变空冷散热器压力值随某个变量之间的关系。
3 相变空冷机组冷端系统变工况特性
本文以国内某600MW相变空冷系统为例，分析散热器压力随某个变量的变化关系[6]。已知设计工况下的机组主要原始数据见表1。
依据建立的数学模型，编程对空冷散热器做变工况计算，其结果见图2-5。
4 结语
（1）当氨蒸汽流量、迎面风速以及管外污垢热阻一定时，空冷散热器的压力随着环境温度升高而增大；
（2）当环境温度、迎面风速以及管外污垢热阻一定时，空冷散热器的压力随着氨蒸汽流量增大而增大；
（3）当环境温度、氨蒸汽流量以及管外污垢热阻一定时，空冷散热器的压力随着迎面风速增大而减小；
（4）当环境温度、迎面风速以及氨蒸汽流量一定时，空冷散热器的压力随着管外污垢热阻增大而增大。
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1.冻结法与钻井法凿井介绍立井井筒工程是矿井建设的关键工程。我国立井井筒的主要特点是井筒深度大、断面积大、表土层厚、水文地质条件复杂，导致其施工难度大、施工技术复杂、施工周期长。立井井筒表土段施工方法是由表土层的地质及水文条件决定的。立井井筒穿过的表土层，按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层和不稳定表土层。在不稳定表土层中施工立井井筒，用普通的施工方法是不可以通过其表土层的，必须采用特殊的施工方法，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、和帷幕法等。我国目前主要以冻结法和钻井法为主。
冻结法凿井就是在井筒掘进之前，在井筒周围钻冻结孔，用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层和风化岩层冻结成一个封闭的冻结圈。以防止水或流砂涌入井筒抵抗地压，然后在冻结圈的保护下掘砌井筒。待掘砌到预计的深度后，停止冻结，进行拔管和充填工作。钻井法是用钻头刀具破碎岩石，用洗井液进行洗井排渣和护壁，直到将井筒钻到设计直径和深度后，进行支护的机械化凿井方法。
2主要施工设备工作原理分析2.1冻结法人工制冷设备冻结法凿井分为钻冻结孔、形成冻结壁和井筒掘砌三大工序。首先在未开凿的井筒周围打一定数量的冻结孔，其深度穿过不稳定岩层进入稳定岩层，在孔内安装冻结器。
形成冻结壁是冻结法凿井的中心环节，是岩层冷冻的结果。人工制冷是通过冻结站的氨循环系统、盐水循环系统、和冷却水循环系统来实现的。通常使用氨作为制冷剂。利用氨由液态变为气态吸热的原理达到制冷。液态氨吸收蒸发器周围盐水的热量，变为饱和气态氨，经压缩器压缩变为过热蒸汽氨，进入冷凝器中与冷却水进行热交换，又变为液态氨，经调节阀降压后成为低压、地温的液态氨，回到蒸发器中重新汽化，构成氨的循环系统。
2.2钻井法凿井主要钻井设备钻井法凿井的钻井设备主要为钻井机，钻井机由多套设备组成，各设备的构造由钻井工艺确定，按设备所起作用不同分为以下几个系统：
钻具系统设备。包括钻头和钻杆，它们的主要功用是使钻头在旋转中破碎工作面的岩石。
旋转系统设备。包括转盘及传动装置、方钻杆。它们的功用是，电动机或液压马达驱动转盘产生旋转扭矩并经方钻杆传给钻杆和钻头，使钻头旋转。
提吊系统设备。包括钻塔、绞车、复滑轮组、大沟。主要用于提升和下放钻具。正常钻进时，提吊钻具、控制钻压并调节给进速度；砌井时，提吊下方井壁。
洗井系统设备。免费论文。洗井系统设备主要有水龙头、压气排液器、排浆管和排浆槽，在地面还有沉淀净化、清除岩渣和空气压缩机等辅助设备。它们的功用是产生洗井液循环的动力，造成洗井液的循环；使洗井液及时清除钻头破碎的岩渣，避免刀具重复破碎岩渣，提高钻井速度和效率；对刀具进行冲洗和冷却。
辅助设备。包括钻台车、封口平车、龙门吊车和气动卡瓦等。
3施工技术对比3.1冻结法施工特点冻结法施工其主要的技术包括冷冻站的安装、钻孔的施工、井筒冻结、井筒掘砌,在复杂和特殊地层施工中具有很大的优越性:
(1) 支护结构灵活、易控制。可根据不同地质条件、环境及场地条件灵活布置冻结孔、调节冷媒水的温度,从而获得高质量的冻土帷幕,特殊情况下还可以采用液氮进行快速抢险,与盐溶液人工冻结法相比,液氮人工冻结法具有温度低、冻结速度快、冻结强度高、无污染等优点。同时可通过地温监测指导施工,符合现代信息化施工的要求。
(2) 适应性强。它适应于各种复杂地质及水文地质条件下的任何含水地层的土层加固,并且基本不受基坑形式、平面尺寸和深度的影响。
(3) 隔水性好。它本身就是地下水的控制系统,防渗性能是其它施工方法无法相比的。免费论文。
(4) 对环境影响小。它充分利用土体自身的特点,材料是土体本身,对地下水及周围环境无污染,冻结壁解冻后,冻结管可回收,地下土层恢复原状,对地下工程较为有利。
(5)缺点是存在钻机性能跟不上要求、制冷系统跟不上要求、冻结壁强度不够、井壁结构设计不合理等问题，导致产生断管等重大事故。免费论文。
3.2钻井法施工特点钻井法施工主要工艺过程包括井筒的钻进、泥浆洗井护壁、下沉预制井壁和壁后注浆固井等。
(1)钻井法实现地面作业或远距离控制操作，彻底改变了普通凿井法打眼放炮的井下作业方式，从根本上改善了凿井工人的劳动条件和安全条件。
(2)施工机械化。钻井法均实现了凿井工艺综合机械化和部分工艺自动化，使凿井工人从繁重的体力劳动中解脱出来。由于钻井速度快，劳动生产率高，降低了工程成本，建井投资费用比普通凿井法低15%~40%。
(3)立井建井法采用地面预制钢筋混凝土井壁，井壁强度高，质量好、减少了井筒的维护和排水费用。
(4)钻井法不但能钻凿不稳定的松软岩层，而且能钻凿稳定的硬岩层。可以钻凿立井、斜井，也可以钻凿地下的垂直、倾斜巷道。
(5) 在钻井法施工中也存在一些问题，例如成井偏斜率大，生钻头、刀盘、滚刀、吸收器及风管等物意外掉落井内，在不稳定地层中、松散的流沙及砂砾层中易出现塌帮。
4 结论通过对两种特殊凿井法的比较可知,两种凿井法各有利弊,实践中要结合各地层的具体情况,合理地使用两种凿井法。冻结法施工不受井筒直径和深度的限制，在深厚表土层中建凿井筒时得到广泛应用,同时还应用到建设斜井、水利工程、地下铁道、过江隧道等工程。钻井法在高层建筑桩基础、大桥墩桩、高架公路基墩工程中也有广泛应用。
参考文献
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中图分类号：TQ116.3文献标识码： A 文章编号：
一、前言
制冷剂是制冷循环系统的重要工作介质，又称为制冷工质。在制冷剂发展史上，氟利昂制冷剂对制冷技术的发展发挥了积极的推动作用。氟利昂制冷剂以其无毒、无味、不易爆炸、化学性和热稳定性好、腐蚀性小等优点，得到了广泛的应用。但相关研究表明，氟利昂在强烈的紫外线照射下会发生一系列化学反应，产生环境污染气体。化学反应过程中产生的氯原子与臭氧分子不断地反应，严重破坏了臭氧层，造成臭氧层空洞，臭氧层的保护迫在眉睫。与此同时，大气中氟利昂浓度的不断增加造成了温室效应问题也越来越受到受到关注。
HCF类工质对臭氧层不具有破坏力，但由于其化学性质较为稳定，能量释放后会积累，从而导致温室效应。近年来，世界各国均在致力于合成高性能的工质，但由于制冷剂的用量在不断增加，很难避免工质泄露的问题，这势必会造成环境污染。考虑到工质环境效应的长期性和安全性，工质的研究应尽量使用对生态平衡有影响到一些非自然工质。高效、低毒、无害的自然工质的研究与应用已成为目前解决环境问题最重要的方案。二氧化碳（CO2）制冷剂作为一种无毒、无害的自然工质，其研究与推广应用已成为现代制冷剂的主要发展方向。
二、二氧化碳制冷剂的性质
随着可持续发展战略的提出，现代制冷剂的研发越来越强调工质的环保性、安全性、经济性以及高循环效率。CO2是一种性能良好的自然工质，其作为制冷剂具有很多其他工质不具有的优点，基本符合现代工质研发的要求。CO2作为制冷剂的具有以下优点：
（一）优良的环境性能
CO2是一种天然物质，其对臭氧的破坏潜能为0，即ODP=0，且其导致温室效应的潜能指数为1，即GWP=1。就其在实际应用来看，CO2多应用于化工副产品的生产中，用CO2作为制冷剂可以有效地将排放到大气中的废物收回，因此其温室效应等于零。
（二）经济性强
CO2是一种天然存在的物质，无需再生或者回收，并且其运行费用和操作费用均较低，具有很强的经济性。
（三）化学稳定性和安全性良好
CO2具有无毒、安全、不可燃等特性，在高温条件下也不会分解出环境优污染气体，能够适应常用油的各种机械零部件。CO2溶于水后，水溶液呈弱酸性，对部分普通金属具有一定的腐蚀性，例如碳钢等。而对于不锈钢类金属不具有腐蚀性。而当运输条件较干燥时，由于CO2本身不具有腐蚀性，在不与水接触的条件下可以采用碳素钢作为容器。
（四）热物理性质与制冷循环系统及其设备相适应
CO2的分子量为44.1，远远低于CFC，具有较大的蒸发汽化潜热，且具有很高的饱和压力，因此，在单位容积内，CO2具有很大的制冷量且运动粘度很低。除此之外，CO2还具有很高的导热系数，其液体密度与蒸汽密度之比很小，进行节流后，各个回路之间的制冷剂能够均匀地分配。相比传统的制冷系统，CO2制冷系统具有更小的容积流量，由此，压缩机阀门及尺寸与管道流通面积之比远远低于制冷系统，从而使得整个系统变得更加紧凑。
三、二氧化碳制冷剂的应用
（一）二氧化碳制冷剂在汽车空调系统中的应用
二氧化碳制冷剂在汽车空调系统中的应用最初是由J.Petterson等人提出，随后，相关的实验台被先后建立起来，对CO2制冷剂在汽车空调系统中的应用进行了研究，并取得了较好的结果。上世纪90年代，挪威SINTEF将CO2的跨临界制冷循环应用于汽车制冷系统中，并开发了其样机。J. Kohler等也进行了相关的研究。第一台CO2制冷空调系统公共汽车样机与1996年言之成功，并且运行良好。一系列的研究表明，在车辆空调系统中应用CO2超临界循环系统不仅可以减少环境污染，同时也大大提高了空调系统的运行效率。相关研究表明，CO2制冷系统与CFC12具有同样优良的性能，且在对适应环境温度变化的性能上，CO2空调系统比CFC12系统更优，在较高的环境温度下，其性能系数也较高。国外一系列相关的研究也表明，CO2制冷系统的性能与CFC12系统的性能相当。
在汽车空调中应用CO2跨临界循环系统充分地利用了CO2的热力学性能良好、饱和压较高力、单位容积内的制冷量较大等优点，确保了空调系统的环保性能。此外，采用了CO2循环系统的空调机释放的潜在能量远远低于一个CO2灭火器还，在保护系统的保护及监控作用下，完全能够确保机械系统的安全可靠。在优化设计系统的循环参数以及各部件的配合等，可以有效地确保系统的稳定性和可靠性。近年来，CO2制冷剂在车辆空空调系统中的应用研究越来越成熟，CO2制冷系统车辆的研究将更加深入。
（二）二氧化碳制冷剂在工业制冷中的应用
CO2制冷工质具有自身液化作用，近年来，一些研究者认为其在工质充灌以及操作维护等方面具有较多的优势，并逐渐代替了传统的R502在制冷中的研究与应用。CO2制冷剂的液化方案逐渐被应用。其主要原理是对CO2气体进行过滤、干燥，并在压缩机中作升压处理，然后与低温制冷工质在冷凝蒸发器中混合，并降温液化。经过节流处理后，CO2工质与CO2气体直接混合，可有效地减少传热温差，从而有效地提高能量的利用率。在运输车冷冻机的应用方面，采用CO2制冷剂可以有效地降低温室效应，不仅避免了环境的污染，且不会增加能耗。此外，采用CO2制冷剂无需对其进行回收和抽吸，便于设备的护养。
目前，国内外对CO2制冷工质的研究与应用越来越重视，CO2汽车空调以及热泵等正被推广推广应用。相比于国外的工业制冷领域中CO2制冷工质的应用研究，我国在这方面还相对落后，还应进一步加大投入和研究力度。
（三）二氧化碳制冷剂在热泵中的应用
CO2制冷剂的另外一个重要的应用领域是HPWH，即热泵热水器。在热泵热水器中采用CO2跨临界的蒸汽压缩循环系统始于1987年，一些可用于可以在商业生产中应用的样机逐渐被研发出来，相关研究者在一系列论文分析了这类热泵的结构、特性及相关的试验结果等。且各类研究结果均显示，CO2制冷剂在热泵热水中的应用具有很多的优势。CO2热泵热水器能够在极其简单的操作条件下将水加热到90℃以上。并且，在采用内部热很大的热交换器时，仍然可以保持适宜的排气温度，且不会影响条件。这一系列的研究及应用表明，CO2制冷系统具有很强的适应性，比传统的热泵系统具有更为广阔的应用空间。此外，CO2跨临界系统可在干燥的热泵中应用，相关研究表明其比传统的R134a热泵具有更少的能量损失，由此可知，CO2工质在热泵中的应用不会影响热泵的耗能，值得在干燥热泵中推广应用。
四、结束语
CO2是一种安全可靠、经济环保的天然制冷剂，其在各个领域的应用不仅可以降低能耗、实现较好的经济效益，对环境保护也具有重要意义。大量相关的研究表明，CO2制冷系统具有与R134a和R12相当的性能，在某些方面甚至更优，且其设备维护简便，CO2不需要回收和循环利用，具有较好的经济性，是未来制冷剂研究和应用的重要发展方向。
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电子膨胀阀――蒸发器联合调节特性与控制策略
符号
CD――开度系数
Z――轴向长度，m
Te. Tc――蒸发、冷凝温度，℃
Tin――室内温度，℃
Tα――换热器进口风温，℃
Fi――压缩机频率，Hz
Gr――制冷剂流量，kg/s
Gα――风量，m3/h
Tsu――过热度，℃
Tsb――过冷度，℃
Q――换热量，kW
ρ――介质密度，kg/m3
P-压力，Pa
h――介质焓，J/kg
A――管内截面积，m2
S――管内截面周长，m
A（z）――开度对应的截面积
d――管径
τ――管内表面切应力，N/m2
q――热流密度，W/m2
α――两相流空泡系数
g――重力加速度，9.8m/s2
u――流速，m/s
Ov――电子膨胀阀开度
下标
l――液相制冷剂
v――汽相制冷剂
a――空气
1.引言
随着制冷空调技术的迅速发展，空调器正在从传统的单室内机、单室外机的结构逐渐向单室外机多室内机及多室内机和多室外机系统发展，系统结构逐渐趋于复杂，具有代表性的变流量制冷系统（Variable Refrigerant Volume Air - conditioning System， 简称VRV）也从单元变流量制冷系统（SVRV）向多元变流量制冷系统发展（MVRV）[1-3]。对于多室内机的热回收系统来说，室内机可能同时做冷凝器或蒸发器使用，而且随着人民生活水平的提高，对室内热舒适性也提出了更高的要求，传统的一些控制方法已不能再适应新空调系统的需要。由于系统的复杂程度的增加，传统的一些基于制冷空调系统整体的控制算法都由于其兼容性和可扩展性等因素而受到了很大的局限，因此各室内机和室外机独立控制的思想已经被引入到制冷空调系统的控制之中，一些控制理论和算法如矩阵电子控制算法、人工神经元算法和模糊控制算法都已经被引用到实际的制冷空调系统中[4-8]。为使制冷空调系统能安全稳定的运行，除了在控制技术上提高之外，更要注重研究制冷空调系统本身的运行调节特性。本文在通过分析系统在制冷模式下电子膨胀阀开度、室内温度、室内机风量、蒸发温度、冷凝温度等对室内机换热的影响的基础上，得出了室内机的调节特性，找出了对室内机制冷模式下更合理的控制策略。
2.数学模型
2.1 电子膨胀阀
电子膨胀阀是通过步进电机等手段使阀芯产生连续位移，从而改变制冷剂流通面积的节流装置。研究表明，电子膨胀阀的流量特性可借鉴热力膨胀阀的研究成果[9-12]，其模型描述为：
能量方程：
hin=hout
(1)
动量方程：
2.2 蒸发管路及蒸发器模型
2.2.1 管内制冷剂侧稳态模型
在VRV空调系统中，由于膨胀阀可能设置在离蒸发器较远的位置，节流后的两相制冷剂沿膨胀阀后的管路进入蒸发器，所以在该段管路及蒸发器内部的大部分区域制 剂处于两相流动状态；当液体过冷度较小时，由于管道阻力及上升立管中重力的影响，液态制冷剂将会出现闪蒸，闪蒸之后管路内的流动也为气、液两相流动；当室内换热器制热采用其出口电子膨胀阀控制制冷剂过冷度时，膨胀阀之后的高压液体管内仍然可能呈气、液两相状态。在制冷空调领域内，蒸发管路内制冷剂两相流呈环状流[13，14]，故本文以环状流建模。因制冷剂蒸发现象可能发生上述管段的任何位置，建模时必须在动量议程中考虑重力项。
能量守恒议程：
整理上述议程，分别得到气、液两相流的质量守恒方程和动量守恒方程。
质量守恒方程：
动量守恒方程：
式中 Ρtp=αρv+(1-α) ρl是微元管段中两相流体单位容积的质量，称为两相流体的密度。
在式（3）～（5）中存在P、α、uv和u1四个未知数，方程无法封闭求解。传统的方法采用空隙率经验公式作为补充方程，使方程封闭。但目前还不存在公认准确的空隙率模型计算公式；本文采用文献［4］所提出的两相界面关系方程使方程封闭。
气、液两相界面关系方程：
在式（3）～（6）四个方程中，共有P、α、uv和u1四个未知数，方程组封闭可解。
2.2.2 空气侧换热模型
因横流蒸发器外侧的空气流速较低，一般Re＜2000，且蒸发器沿气流方向的管排数较少，故忽略空气侧压降，只考虑质量守恒和能量守恒方程。
质量守恒方程：
能量守恒方程：
3.调节特性
数值求解蒸发管路和电子膨胀阀的数学模型，可以得出系统的仿真特性。对于选定的系统来说，换热器的几何参数为定值，是一个不可调的参数。因此，影响电子膨胀阀－蒸发器部分换热效果的因素主要有电子膨胀阀开度、换热风量、冷凝温度、蒸发温度、室内环境温度、换热器几何参数。
3.1 膨胀阀开度对蒸发器换热量的影响
如图1所示，当系统风量为600m3/h其他参数不变时，蒸发器换热量随膨胀阀相对开度的变化曲线。
图1 换热量随膨胀阀相对开度变化曲线
当电子膨胀阀开度很小时，通过蒸发器的制冷剂流量也很小，制冷剂很容易在蒸发器内变成热气体，在蒸发器出口处有一定的过热度，蒸发器两端的制冷剂焓差基本为一定值。因为制冷剂流量随电子膨胀阀开大而增加，在换热条件仍能保证蒸发器出口制冷剂过热时，出口制冷剂焓值变化不大，所以蒸发器的换热量也随流量的增加而逐渐增加。当膨胀阀继续开大，制冷剂流量增大到一定程度以后，换热条件已经不能使制冷剂出口有过热度，出口已经处于两相区，管外空气侧的流量和换热系数基本为定值，制冷剂流量的增大造成出口干度的降低，但管内制冷剂的换热系数会有所上升，因此，蒸发器换热量只随电子膨胀阀相对开度的增加略有上升。这说明，在蒸发器出口有过热度的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量的效果是很明显的，而当蒸发器出口已出现回液的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量收效甚微。
3.2 室内机风量对蒸发器换热量的影响
换热量随室内机风量的变化曲线如图2所示，当风量很小时，不能使管内的制冷剂完全蒸发，蒸发器出口有一定的回液，随着风量的增加，管外的换热系数也逐渐增加，空气带走的热量增多，因此蒸发器出口处的制冷剂干度也逐渐增加，制冷剂在蒸发器进出口的焓差逐渐增大，在制冷剂流量不变的情况下，换热量逐渐增大，当风量增大到一定程度以后，蒸发器内的制冷剂能够完全蒸发，风量增加使制冷剂只能进行显热交换，出口焓值变化已经不大，所以换热量随风量增大而略有增加。
图2 换热量随风量变化曲线
3.3 冷凝温度对蒸发器换热量的影响
在其他因素不变的情况下，冷凝温度、冷凝压力的变化主要通过影响制冷剂流量来影响蒸发器的换热量，如图3所示。随着冷凝压力的升高，电子膨胀阀的进出口压差也随着增大，在蒸发器能够保证制冷剂完全蒸发的情况下，制冷剂流量的增加也就意味着蒸发器换热量的增加。
图3 换热量随冷凝温度变化曲线
3.4 蒸发温度对蒸发器换热量的影响
在其他因素不变的情况下，蒸发温度、蒸发压力的变化从两个方面来影响蒸发器的换热量，一方面随着蒸发温度（蒸发压力）的升高，电子膨胀阀的进出口压差减小，使得通过电子膨胀阀的制冷剂流量减小；另一方面，蒸发温度的升高，使得制冷剂与空气的换热温差减小，也使换热效果降低。两个方面的因素共同使蒸发器的换热量随着蒸发温度的升高而降低。如图4所示。
图4 换热量随蒸发温度变化曲线
3.5 室温对蒸发器换热量的影响
室内温度对蒸发器换热量的影响如图5所示。室内温度就是蒸发器空气侧的入口温度，当蒸发温度一定时，室内温度主要影响管内外的换热温差，由于经过蒸发器冷却，空气温度最多只能降低到蒸发温度，所以当风量一定时也决定了蒸发器的最大换热量。当室内温度很低时，蒸发器内的制冷剂不能完全蒸发，蒸发器出口有回液现象，随着室内温度的上升，换热器的换热量也逐渐上升，蒸发器出口的制冷剂干度也逐渐上升；当室内温度上升至一定值时，制冷剂能够完全蒸发，蒸发器出口有一定的过热度，由于制冷剂温度最高只能升到室内温度，制冷剂的在蒸发器出口的焓值变化很小，换热量随室温的增加略有上升。
图5 换热量随室温变化曲线
3.6 调节参数的联合影响
影响蒸发器换热量的参数中蒸发温度和冷凝温度是表征系统运行的参数，不能直接作为调节参数，室内温度是被控对象；如果系统正常运行，还需要蒸发器出口制冷剂保持一定的过热度以防止回液。因此，要控制的参数是室内温度和过热度，能作为调节参数的只有室内机风量和电子膨胀阀开度。室内机风量和电子膨胀阀开度对室内蒸发器的联合影响结果如图6所示。
图6 制冷量、过热度随膨胀阀开度和室内机风量的变化曲线
电子膨胀阀和蒸发器联合工作输入、输出状态方程可以用下式来表示：
结合前面的分析可以发现：
(1) 当蒸发器出口制冷剂已经过热时，因制冷剂出口焓值变化不大，电子膨胀阀所决定的制冷剂出流量是决定换热量的主要因素；风量对换热量不大，而对过热度影响较大。各调节手段民对应的控制对象之间可近似认为是相互独立的，此时B（t）是对角占优的。
(2) 当蒸发器出口为两相流时，蒸发器空气侧进出口温差基本为定值，换热量主要由风量决定，电子膨胀阀开度对换热量影响不大，但进、出口焓差与流量近似成反比，对出口干度的影响较大。室内机风量对过热度同样有较大的影响。此时B（t）是上三角矩阵。调节手段对控制对象的影响是有一定的耦合度的。
(3) 只要保证蒸发器出口为过热状态，就能实现调节手段与控制对象之间的独立调控。而在制冷空调系统中，保证蒸发器出口过热又是保证系统正常运行所必需的条件之一。所以在过热度优先控制的模式下，独立调节是可以实现的。
(4) 在蒸发器出口未过热的情况下，调节风量和调节膨胀阀开度对过热度有同等程度的影响。仍可以采用风量控过热度优先的方法，同时用膨胀阀开度来改善风量对过热度的调节，独立控制与适当的耦合也能取得同样效果。
根据上述分析，提出了风量Gα控制过热度Tsu，电子膨胀阀开度Qυ控制室内温度Tin的控制策略。
5.结论 在两个优先原则下，可以实现室内机风量与电子膨胀阀开度对室内温度与过热度的解耦控制，独立控制策略是可以实现的；独立控制策略可用于复杂的系统，可对整个系统采用分布式控制模式；独立控制策略便于实现模块化，不会因系统形式的改变而对控制方法产生较大的影响；独立控制策略有较强的可扩展性，不会由于系统的复杂而增加控制部分的成本。
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概述
一、系统介绍
SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过对上位机组态，根据中央空调系统制冷机房设备运行工艺流程对下位机进行程序编制，使制冷机房设备按照设计的工艺流程及精度要求自动运行，用户通过INTERNET可以从IE浏览器上远程访问Sunwayland的工程画面，实现24小时无人值守且保证中央空调科学节能运行，为客户提供舒适可靠高品质的冷负荷需求。论文参考网。
二、系统构成
1、上位机选用研祥工控机，安装国内知名组态软件Sunwayland WWW网络版6.1。
2、下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemens s7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器（R485接口）、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。
3、现场测量控制元件（如温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、电动阀门等等）选用国际知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss，通过开关量和模拟量输入模块采集现场设备运行状态及数据，通过开关量和模拟量输出模块控制现场执行设备。论文参考网。论文参考网。
4、SCADA系统结构共分四个层次如图所示：
三、系统软件、硬件部分清单
序号 监控中心设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 STEP V5.4 SIEMENS 1 套 含驱动协议硬件狗 2 Sunwayland6.1 Sunwayland 1 套 WWW网络版 3 东进语音卡 DN081A 1 套
4 CPU314C-2DP SIEMENS 1 块
5 PS307(10A) SIEMENS 1 块
6 CP341(RS485) SIEMENS 2 块
7 Rail SIEMENS 0.83 米
8 128k存储器 SIEMENS 1 块
9 SM331 SIEMENS 2 块 8路 10 SM332 SIEMENS 1 块 8路 11 SM321 SIEMENS 1 块 32DI*24VDC 12 SM322 SIEMENS 1 块 32DO*24VDC/0.5A 13 工控机910B EVOC 1 台
14 MPI编程电缆 SIEMENS 2 件 USB口 15 打印机 HP 1 台 激光 16 控制柜柜体 RITTAL 1 套 玻璃门2.2*0.8*0.6 序号 现场设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 冷水机组 YORK 2 台 MODBUS RTU,RS485 2 冷冻水泵 凯泉 3 台 变频MM430 3 冷却水泵 凯泉 3 台
4 冷却塔 联丰 2 台
5 冷冻定压补水装置 Flamac 1 台
6 电动开关阀 Danfoss 6 个
天然气的主要成分是甲烷CH4，将普通天然气在常压下，通过一定方式深冷至-162℃就可得到液化天然气（LNG）；相对于压缩天然气（CNG），LNG具有如下优点：①能量密度大、储运成本低；②燃点较高，安全性好；③使用洁净，几乎无污染。目前的LNG主要依赖进口，已建和在建的LNG接收站主要分布在沿海大型港口码头；而由于缺乏成熟的技术，利用当地天然气自行建设LNG生产装置的工厂并不多。而本文作者曾从事天然气液化综合利用项目，通过分析归纳，对一种国外进口LNG制取技术进行了解析。
1、概述
以建设一套调峰型LNG生产装置，天然气利用为50万立方/天，LNG产量为10万吨/年为例。项目分三大部分：LNG工艺装置、LNG运输、LNG相关系统配套，其中，LNG工艺装置引进国外先进单循环混合制冷剂液化方式。不同于老式的级联式液化流程，丙烷/MCR和其他混合制冷剂系统等复杂的制冷工艺，单一制冷系统的使用不但减少了设备的数量（包括消耗），简化了操作，而且控制系统当中的仪表数量也减少了50%以上，从而使维护成本更加降低。
该工艺装置主要分三大阶段，一是预处理阶段，主要是通过脱除酸性CO2、H2O等杂质净化原料天然气，二是液化分离阶段，通过由N2及多分子烃类物质等组成的混合制冷剂对已得到净化的天然气进行液化分离，三是冷剂的补充和储存，LNG产品的储存和运输。
2、工艺流程及设备
2.1 脱碳流程：在液化之前，管道天然气（CNG）中所含的水分和二氧化碳必须除掉，否则这些组分在液化单元的低温环境中会冻结，并堵塞设备或影响热交换器的工作。因此整个工艺中必须包含两道预处理步骤，以保证装置的正常工作，即进料天然气将以4.0~4.5Mpa的压力，20℃的温度从管道进入预处理工艺界区：首先经过进料过滤分离器以祛除从管线带来的锈渣和碎片，接着进入胺液处理区，通过在胺接触塔内自下而上与胺液（甲基二乙醇MDEA溶液吸收剂）的充分接触，天然气中的CO2基本被胺液体所吸收掉，此时天然气温度已上升到40.7℃；再经过冷却器，则进料天然气中CO2的浓度减少到50ppmv以下，此时压力为3.9Mpa，温度上升至30.4℃。
另一方面，吸收了大量CO2的饱和富胺液（3.9Mpa，57.9℃）从胺接触塔底部流出进入闪蒸罐减压，并于罐内分离掉其在吸收CO2过程当中所夹杂吸收的部分原料天然气杂质；经过减压和净化的富胺液通过贫富胺换热器加热升温至96.0℃进入胺汽提塔，通过在胺汽提塔内的反应，富胺液体中的CO2被分离出来，此时，胺液（0.086Mpa,120.5℃）已得到初步再生；
得到初步再生的胺液于胺汽提塔底部被贫胺吸收罐吸收，再被5.5KW电动离心泵增压至0.42Mpa后分别进入贫富胺换热器、胺液冷却器、贫胺过滤器及活性碳过滤器等，经过以上的降温和净化再生，胺液体（0.28Mpa，40.3℃）得到了完全再生，最后，其通过15KW电动循环泵加压至4.2Mpa进入胺接触塔，开始准备进行下一轮CO2的吸收工作，至此， 胺再生流程全部完成，当然，整个过程是不断循环的，并且由分布系统DCS进行自动控制，保证脱碳装置的可靠运行。硕士论文，天然气。
