冷却系设计要求
压水堆核电厂设备冷却水系统设计准则

一、概述压水堆核电厂是一种常见的核能发电设施,其冷却水系统设计对于保障设备安全、提高发电效率至关重要。
本文将着重探讨压水堆核电厂设备冷却水系统的设计准则。
二、设备冷却水系统概述1. 设备冷却水系统的作用设备冷却水系统主要用于将核反应堆和其他关键设备产生的热量散发到周围环境中,以保持设备的正常运行温度,并确保核电厂的安全运行。
2. 设备冷却水系统的组成设备冷却水系统包括主冷却回路、冷却水泵、热交换器、冷却塔、冷却水池等组件,通过这些组件将热量从核设备中传递出去。
三、设备冷却水系统设计准则1. 安全性设备冷却水系统在设计时应考虑安全性,保证系统具有足够的冷却能力,以应对设备意外停机、紧急停机等突发事件,确保设备和人员的安全。
2. 效率设备冷却水系统设计应确保系统具有高效率,通过科学合理的设计,尽量减少能源消耗,提高核电厂的发电效率,降低运营成本。
3. 可靠性设备冷却水系统的设计要求具有高可靠性,能够在各种条件下稳定运行,保障核设备不会因为冷却问题而停机,影响核电厂的正常运行。
4. 环保性设备冷却水系统的设计需要充分考虑环保因素,减少对环境的影响,避免因系统运行而产生的废水、废热对周围环境造成污染。
5. 新技术应用设备冷却水系统的设计应当积极采用新技术,在材料、设备、工艺和控制方面不断创新,以适应核能行业的发展和需求。
6. 国际标准设备冷却水系统的设计应遵循国际标准,确保系统的设计满足国际上的安全、环保、效率等相关要求,提高其竞争力和适用性。
四、设备冷却水系统设计实践案例分析通过对国内外一些压水堆核电厂设备冷却水系统设计实践进行分析,可以发现实践案例中的成功经验,进一步总结并完善设备冷却水系统设计准则。
五、结论在压水堆核电厂设备冷却水系统的设计中,需要充分考虑安全性、效率、可靠性、环保性、新技术应用和国际标准等因素,不断改进和完善设计准则,以推动核电厂冷却水系统的高质量发展。
结合实践案例进行分析和总结,对于提高设备冷却水系统的设计水平和水平具有重要的指导意义。
注塑模冷却系统设计原则及结构形式

注塑模冷却系统设计原则及结构形式⼀、模具冷却系统设计原则为了提⾼⽣产率,保证制品质量,模具冷却系统设计以保证塑件均匀冷却为基本原则。
具体设计时注意以下⼏点:①冷却⽔孔数量尽量多、尺⼨尽量⼤型腔表⾯的温度与冷却⽔孔的⼤⼩、疏密关系密切。
冷却⽔孔孔径⼤、孔间距⼩,型腔表⾯温度均匀,如图3-9-3所⽰。
②冷却⽔孔⾄型腔表⾯距离要适宜孔壁离型腔的距离要适宜,⼀般⼤于10mm,常⽤12~15mm。
太近,型腔表⾯温度不均匀,参见图3-9-3d ;太远,热阻⼤,冷却效率低。
当塑件壁厚均匀时,各处冷却⽔孔与型腔表⾯的距离最好相同,如图3-9-4,a⽐b好。
当塑件壁厚不均匀时,厚壁处冷却⽔通道要适当靠近型腔,如图3-9-4,c⽐d好。
③⽔料并⾏,强化浇⼝处的冷却成型时⾼温的塑料熔体由浇⼝充⼊型腔,浇⼝附近模温较⾼、料流末端温度较低。
将冷却⽔⼊⼝设在浇⼝附近,使冷却⽔总体流向与型腔内物料流向趋于相同(⽔料并⾏),冷却⽐较均匀。
④⼊⽔与出⽔的温差不可过⼤如果⼊⽔温度和出⽔温度差别太⼤,会使模具的温度分布不均。
为取得整个制品⼤致相同的冷却速度,需合理设置冷却⽔通道的排列形式,减⼩⼊出⽔温差。
如图3-9-6,a形式会使⼊⽔与出⽔的温差⼤,b形式相对较好。
⑤冷却⽔孔布置要合理冷却⽔通道尽可能按照型腔形状布置,塑件的形状不同,冷却⽔道位置也不同,例如:图3-9-9:扁平塑件,侧⾯进浇。
动定模均距型腔等距离钻孔。
图3-9-10 :浅壳类塑件定模钻孔、动模组合型芯铣槽。
图3-9-11:中等深度壳类塑件。
凹模距型腔等距离钻孔,凸模钻斜孔得到和塑件形状类似的回路。
图3.9 1:深腔制品。
凸凹模均采⽤组合式,车螺旋槽冷却,从中⼼进⽔,在端⾯(浇⼝处)冷却后沿环绕成型零件的螺旋形⽔道顺序流出模具。
⑥冷却⽔道要便于加⼯装配冷却⽔道结构设计必须注意其加⼯⼯艺性,要易于加⼯制造,尽量采⽤钻孔等简单加⼯⼯艺。
对于镶装组合式冷却⽔道还要注意⽔路密封,防⽌冷却⽔漏⼊型腔造成型腔锈蚀。
循环冷却水设计技术规范

循环冷却水设计技术规范引言:循环冷却水系统是工业生产中常用的冷却方式之一,通过使用水来将热量从设备或过程中带走,以维持设备或过程的正常运行温度。
为了确保循环冷却水系统的高效稳定运行,需要制定详细的设计技术规范。
本文将对循环冷却水设计技术规范进行详细介绍。
一、设计目标与要求1.确定冷却水系统的设计目标,例如冷却效果、温度控制范围等;2.确定冷却水质量要求,例如水硬度、溶解固体浓度、微生物含量等;3.确定冷却水循环率与循环周期,以确保冷却效果和系统的正常运行;4.确定节能设计要求,例如优化水泵、管道与设备的布局,减少能量损失。
二、系统设计1.确定循环冷却水系统的整体结构,包括水池、水泵、冷却器、管道等;2.根据冷却水需求量与水泵水头计算,确定水泵的选型与数量;3.设计合理的管道布局,保证水循环畅通,减少水力损失;4.确保系统与设备的连接与维护方便,避免水泵频繁启停对设备造成冲击。
三、冷却器设计1.确定冷却器的类型与规格,例如空冷式、水冷式等;2.根据冷却负荷与冷却水流量计算,确定冷却器的面积和尺寸;3.保证冷却水与被冷却对象之间的热交换效率,并确保被冷却对象的工作温度在正常范围内。
四、水池设计1.确保水池容量充足,以满足循环冷却水系统的需求;2.考虑水池的防腐蚀材料,以确保水质符合要求;3.设计合理的水池进出水口,确保水循环的均匀与稳定。
五、水处理设计1.考虑冷却水中的水垢、锈蚀和微生物等的处理措施,确保水质符合要求;2.选择合适的水处理设备,如过滤器、除垢剂、杀菌剂等;3.设计水处理系统的布局与容量,以满足系统的实际需求。
六、系统运行与维护1.设计合理的自动控制系统,可以对循环冷却水系统的温度、流量和压力进行监测与调节;2.制定定期的维护计划,包括清洗冷却器、更换水处理设备等;3.设计水处理设施的后备措施,以应对设备故障或维护期间的水处理需求。
结语:循环冷却水设计技术规范是确保系统高效运行的基础,制定合理的冷却水系统设计技术规范对于提高系统的可靠性和节能性极为重要。
循环冷却水设计技术规范

循环冷却水设计技术规范引言:本技术规范旨在规范循环冷却水设计的基本原则和要求,以确保循环冷却系统的安全、高效、可靠运行。
本规范适用于各类工业、商业和住宅等建筑的循环冷却系统设计。
一、设备选择1.根据循环冷却水系统的用途和负荷特点,选择合适的循环冷却机组和相关设备。
2.设备选型时,应考虑负荷变化范围、能效比、耐腐蚀性能等因素。
3.选用的设备应具备可靠性高、维护保养方便等特点。
二、冷却水质量要求1. 循环冷却水的PH值应在6.5-8.5范围内,硬度不超过150mg/L。
2.循环冷却水中的悬浮物和溶解物浓度应符合国家相关标准。
3.循环冷却水中的微生物浓度应符合国家相关标准。
三、冷却水循环系统设计要求1.循环冷却系统应根据实际需要,合理确定循环水泵的数量、容量和工作方式。
2.循环冷却系统的管道应合理布置,管道截面积应满足流量要求。
3.循环冷却系统应设置适当的阀门和流量计,便于管路调节和监测。
4.循环冷却系统的水箱应具备调节水质和水量的功能,水箱设计应符合相关标准。
四、冷却塔设计要求1.冷却塔的选型应根据循环冷却系统的热负荷和环境条件确定。
2.冷却塔的设计应满足循环冷却水的温度要求。
3.冷却塔的结构应牢固,耐腐蚀性能良好。
4.冷却塔的排放口应设置合适的排放装置,以减少对环境的影响。
五、冷却水处理与维护要求1.循环冷却水系统应定期进行水质分析,及时采取调控措施。
2.循环冷却水系统应定期进行冷却塔和水箱的清洗保养,以防止结垢和生物污染。
3.循环冷却水系统应采取合适的水处理方案,保证冷却水的水质稳定。
4.循环冷却系统应制定完善的维护计划,定期检查设备运行状态和管道连接。
六、安全与环保要求1.循环冷却水系统应符合国家相关安全标准和规定。
2.循环冷却水系统应采取适当的措施,预防溢水、漏电等安全事故的发生。
3.循环冷却水系统的设计和运行应符合环境保护要求,减少废水和废气的排放。
4.循环冷却水系统应设置监测装置,及时发现和处理异常情况。
电气工程中的电气设备冷却系统规范要求

电气工程中的电气设备冷却系统规范要求电气设备冷却系统是电力系统中必不可少的一部分,它在保证设备正常运行的同时,还能有效地控制设备的温度,保持设备的稳定性和可靠性。
为了确保电气设备冷却系统的安全和有效运行,以下是一些常见的规范要求:一、冷却系统选择与设计在进行电气设备冷却系统设计之前,需要充分了解设备的热负荷、工作环境和运行要求。
根据设备的功率、工作时间和负荷特性等参数,选择合适的冷却系统类型,如自然冷却、强制风冷或液冷等。
同时,在设计过程中还需要考虑系统的冷却能力、风道布置、冷却介质的流量和温度等因素。
二、设备冷却系统的施工与安装设备冷却系统的施工与安装需要遵循一定的规范要求。
首先,必须确保所有设备和部件的安装位置正确,并按照设计要求进行连接。
其次,冷却系统的管路、风道和散热器等设备要牢固可靠,且不得有泄漏现象。
此外,还需对设备进行密封处理,以保证系统的正常运行。
三、冷却系统的防护与维护为了确保电气设备冷却系统能够长期安全可靠地运行,需要进行一定的防护与维护工作。
首先,需要对设备进行定期的巡检和维护,及时发现和处理各种异常情况。
其次,对于液冷系统,需要定期更换冷却剂,并清洗冷却器内的污垢,防止冷却效果下降。
此外,还需定期检查冷却系统的泄漏问题,并及时处理。
四、冷却系统的安全保护为了确保电气设备冷却系统的安全性,在设计和施工过程中需要采取相应的安全保护措施。
例如,在管路安装过程中应避免锐利物体和粗糙表面的直接接触,以免损伤管道;对于液冷系统,还需设置相应的泄漏检测和报警装置,及时发现并处理泄漏问题。
此外,在冷却系统设计中还需考虑防火和防爆要求,确保系统的安全性。
五、冷却系统的能耗与节能措施为了降低电气设备冷却系统的能耗,减少运行成本,可以采取一些节能措施。
例如,合理选择冷却系统的工作温度和流量,避免不必要的能量损耗;利用换热技术和循环水系统,提高能量回收利用率;对于风冷系统,可以通过控制风扇的转速或定时启停等方式来降低能耗。
冷却系统的介绍

塑料制品成型过程中,模温及其波动影响着制品的收缩、变形、强 度、应力、表面质量等。模温过高,成型收缩率大,脱模后制品变形大, 并且容易造成溢料和粘模;模温过低,塑料熔体流动性变差,制品轮廓 不清晰,甚至可能不能充满型腔;模温不均匀,型芯、型腔温差过大, 会导致制品收缩不均匀,引起变形,影响形状和尺寸精度。所以,模具 中应设置温度调节系统,通过模具温度的控制,使制品有良好的质量和 较高的生产效率。
PS AS ABS PMMA 硬PVC 软PVC PC
170~280 220~280 200~270 170~270 190~215 170~190 250~290
模具温度 20~70 40~80 40~80 20~90 20~60 20~40 90~110
对于黏度低、流动性好的塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、 聚酰胺等,因成型工艺要求模温不太高,常用水对模具进行冷却,有时为 了进一步缩短在模具内的冷却时间,也可以使用冷凝处理后的冷水进行冷 却。对于黏度低、流动性差的塑料,例如聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、聚苯 醚和氟塑料等,为了提高充型性能,考虑到成型工艺要求有较高的模具温 度,因此经常需要对模具进行加热。
2.温度要求
注射入模具中的热塑性熔融树脂,必须在模具内冷却固化才能成为
塑料制品,所以,模具温度必须低于注射入模具腔体内的熔融树脂温度,
即达到Tg(玻璃化温度)以下的某一温度范围。为了提高成型效率,生 产实际中,一般通过缩短冷却时间的方法来缩短成型周期。由于树脂本
身的性能特点不同,不同的塑料要求有不同的模具温度。
(2)设计原则
设置冷却效果良好的冷却水路是缩短制品成型周期、提高生产效率的最有效方法。如 果不能实现均匀、快速冷却,则会使塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂,故应根据制 品形状、壁厚及塑料品种,设计与加工出能实现均匀、快速冷却的冷却系统。所以,快速冷 却、冷却均匀、加工简单是冷却系统设计应遵循的基本原则。
工业循环冷却水设计规范
工业循环冷却水设计规范
首先,工业循环冷却水设计需要根据具体的工艺要求和周围环境条件合理确定循环冷却水的流量和温度。
通常情况下,流量设计应考虑工艺生产能力及冷却效果等因素。
温度设计应根据介质的热工性质及工艺要求确定。
其次,工业循环冷却水设计需要合理选择冷却水系统的冷却设备。
常用的冷却设备有冷却塔、冷凝器、冷却器等。
选择冷却设备时需要考虑水的冷却负荷、周围环境温度、噪音和能耗等因素。
第三,工业循环冷却水设计需要合理布置冷却水系统的管道和阀门。
管道和阀门的布置应符合工艺流程要求,保证循环冷却水能够顺畅流动,并能方便维修和清洗。
第四,工业循环冷却水设计需要合理选择和配置冷却水处理设备。
冷却水处理设备包括过滤器、软水器、脱气器等,用于除去冷却水中的悬浮物、硬度离子和溶解气体等杂质,防止冷却器内壁的锈蚀和水垢的析出。
第五,工业循环冷却水设计需要合理确定冷却水的循环方式。
循环方式主要包括开式循环和闭式循环。
开式循环是将冷却水直接与周围环境接触,通过冷却塔将热量散发到大气中;闭式循环是将冷却水与外界隔离,通过换热器将热量传递给介质。
最后,工业循环冷却水设计需要注意对冷却水系统进行定期检查和维护。
定期检查可以包括冷却水流量、温度、冷却效果等参数的监测,以及冷却设备和管道的清洗和检修。
维护工作可以包括对冷却水处理设备的维护保养和更换。
总之,工业循环冷却水设计规范是确保冷却系统正常运行的重要保证。
只有在合理设计的基础上,才能达到预期的冷却效果,确保工业生产过程
的稳定性和高效性,提高产品质量和降低能耗。
工业循环冷却水处理设计规范
工业循环冷却水处理设计规范一、引言工业循环冷却水处理是维持工业生产系统正常运行的关键环节。
合理设计和规范操作可以确保工业循环冷却系统的高效运行,提高系统稳定性和可靠性,降低维护和运行成本。
本文将介绍工业循环冷却水处理的设计规范,包括冷却水系统的选址、水质要求、系统设计和运行维护等方面。
二、选址要求1.离水源和电源近:工业循环冷却系统对水源和电源要求较高,选址时应选择离水源或供水管道近的地方,并保证有稳定的供电。
2.远离污染源:工业循环冷却水容易受到环境污染的影响,选址时应尽量远离污染源,以避免水质受到污染影响。
三、水质要求1.总溶解固体(TDS):冷却水循环系统中的总溶解固体应控制在合理范围内,一般不超过2000ppm。
2.硬度:硬度是冷却水中的重要指标之一,应根据具体工艺要求进行控制和调整。
3.PH值:冷却水的PH值应在7-9之间,过高或过低都会影响冷却效果。
4.微生物:冷却水中的微生物应经常监测和控制,防止微生物生长引起的污染和腐蚀。
四、系统设计1.冷却塔:要根据工艺要求选择合适的冷却塔类型和规模,并进行适当的布局和通风设计,以保证冷却效果和系统安全稳定运行。
2.循环水泵:根据冷却系统的流量和压力要求选择合适的循环水泵,并进行合理布置和管道连接。
3.过滤装置:在循环冷却水系统中设置过滤装置,用于去除水中的悬浮物和杂质,提高冷却效果和减少设备的损坏。
4.除垢装置:循环冷却水中容易产生垢块,影响冷却效果和设备寿命,因此应设置除垢装置,定期清洗和除垢。
5.定期检测:循环冷却水系统应定期进行水质检测和维护,及时处理发现的问题,保证系统长期稳定运行。
五、运行维护1.定期清洗:定期对冷却塔、水泵和管道进行清洗,去除污垢和杂质,保持系统的通畅。
2.水质调整:根据水质检测结果,及时调整冷却水的PH值、硬度和其他指标,保持水质稳定。
3.维护设备:定期检查和维护冷却塔、水泵和过滤装置等设备,保证设备正常运行和延长使用寿命。
太阳能光伏冷却系统的设计与优化
太阳能光伏冷却系统的设计与优化随着全球对可再生能源的日益重视,太阳能光伏技术被广泛应用于发电领域。
然而,太阳能光伏板在长时间高温环境下发电效率会有所下降,因此设计并优化太阳能光伏冷却系统就显得十分重要。
本文将探讨太阳能光伏冷却系统的设计原理、优化方法以及未来的发展趋势。
首先,太阳能光伏冷却系统的设计需要考虑以下几个因素:散热效率、水资源利用、材料选择和系统的稳定性。
为了提高散热效率,可以采用冷却剂循环冷却的方式,通过直接接触或间接接触,将冷却剂循环流过光伏板以降低其温度。
同时,需要注重合理利用水资源,可以考虑利用废水或雨水作为冷却剂,从而减少对淡水资源的消耗。
关于材料选择,应选择导热性能好、耐高温、耐腐蚀的材料,并确保太阳能光伏冷却系统的稳定性,尽量减小故障出现的概率。
在优化太阳能光伏冷却系统的设计中,一个重要的方面是对冷却剂的选择和流动方式的优化。
根据不同的环境条件和实际需求,可以选择不同的冷却剂,如风冷、水冷或液态冷却剂。
其中,液态冷却剂被认为是最有效的冷却方式之一,由于其具有较高的热传导性能和吸热能力。
此外,冷却剂的流动方式也会影响散热效果,如采用平板式排列、弯曲式排列或集中式排列等不同的方式,可以对冷却系统进行优化。
另外,系统的控制与监测也是设计与优化太阳能光伏冷却系统的关键。
通过安装温度传感器和流量传感器,可以实时监测光伏板的温度和冷却剂的流量。
基于传感器数据,可以采用控制算法和自动控制系统来调节冷却效果,保持光伏板的适宜温度。
此外,通过远程监测和优化算法,可以实现对多个光伏冷却系统的集中控制和管理,进一步提高系统的效率和稳定性。
值得注意的是,太阳能光伏冷却系统的设计和优化也需要考虑到不同地区的气候条件和环境要素。
例如,在高温、多湿的地区,可以采用喷淋方式来冷却光伏板,以利用环境湿度为冷却剂。
在寒冷地区,可以考虑加热系统,以防止冷却过度造成的问题。
此外,光伏冷却系统的设计还要充分考虑系统的可维护性和成本效益。
冷却水处理工程设计规范
冷却水处理工程设计规范一、引言冷却水是工业生产过程中常用的一种介质,用于控制设备和工艺的温度。
然而,如果不进行适当的处理,冷却水中可能存在各种有害物质,如沉淀物、藻类和微生物等,这将对设备性能和生产效率产生负面影响。
因此,冷却水处理工程设计规范的制定与遵守对于保证冷却系统的正常运行和延长其使用寿命至关重要。
二、冷却水处理系统概述1. 系统组成:冷却水处理系统包括水源、输送管道、处理设备和循环系统等多个组成部分。
2. 冷却水水质要求:根据冷却设备的特性和工艺要求,确定冷却水的水质指标,如硬度、TDS(总溶解固体)、PH值和微生物指标等。
3. 冷却水处理工艺选择:根据冷却水水质要求,选择适合的处理工艺,如物理处理、化学处理或生物处理等。
4. 设备选型与布置:根据冷却水处理工艺方案,选择合适的处理设备,并合理布置系统。
三、水源选择及处理1. 水源选择:根据工厂所在地区及水源水质特点,选择合适的水源,如自来水、地下水或河水等。
2. 预处理工艺:根据水源水质分析结果,选择适宜的预处理工艺,如过滤、沉淀或软化等,以去除其中的杂质、悬浮物和有机物。
3. 除气处理:通过气体去除设备,将水中的氧气和其它有害气体排除,以减少气体对冷却设备的腐蚀。
四、冷却水循环系统设计1. 冷却水管道设计:根据冷却系统的热负荷和流量要求,合理设计冷却水管道的直径、长度和安装方式,以减小流阻和压力损失。
2. 冷却设备选择:根据冷却负荷和水质要求,选择合适的冷却设备,如冷却塔、换热器或冷却器等。
3. 循环泵选型:根据冷却系统的输送管道配置和泵站的位置,选择适宜的循环泵,并合理安排泵站布置,以确保冷却水的循环畅通。
五、冷却水处理设备选择与布置1. 除垢设备选择:根据水质特点和冷却设备的要求,选择合适的除垢设备,如颗粒过滤器或软化器等,以减少水垢对设备的影响。
2. 消毒设备选择:根据水源水质和微生物指标要求,选择适合的消毒设备,如紫外线消毒器或臭氧消毒器等,以防止微生物繁殖和传播。
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冷却系设计说明书冷却系设计要求:保证发动机在任何工况下工作在最佳温度范围;发动机启动后能在短时间内达到最佳温度范围;保证散热器散热效率高,材料消耗少;水泵,风扇消耗功率小,噪声低;冷却系统中的零部件拆装、维修方便。
冷却系结构:基本结构:该结构由发动机水路、水泵、散热器、风扇、节温器以及连接管路组成。
为保证冷却系统中的气体能顺利排出,加水充分,排水彻底,一般要求散热器的上水室(散热器进水室)进水口处为冷却系统的最高点,下水室(出水室)出水口为冷却系的最低点。
带补偿水桶结构:补偿水桶的作用是发动机工作时水温升高后,水膨胀外溢可流入补偿水桶内;当水温降低后,冷却系水体积减小,补偿水桶内的水会重新被吸回到冷却系。
特点:为确保补偿水桶内的水进出通畅、对冷却系统的密封性要求较高。
散热器的上下水室也应处在冷却系的最高及最低点。
带膨胀水箱结构:膨胀水箱布置在冷却系最高点,散热器的最高点可以低于发动机。
散热器设计要点:在整车空间布置允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积,减薄芯子厚度。
这样可以充分利用风扇的风量和车的迎面风,提高散热器的散热效率。
货车散热器一般采用纵流结构,因为货车的布置空间较宽裕。
而且纵流式结构的散热器强度及悬置的可靠性好。
轿车由于空间限制,也可采用横流结构。
散热器悬置设计要点悬置点应设计在一个部件总成上,改善散热器受力状况,尽量减少散热器的振动强度。
主悬置点应与辅助悬置点保持一定的距离,以提高散热器的稳定性。
主悬置点,辅助悬置点处散热器与其连接的部件总成之间以胶垫或胶套等柔性非金属材料过度达到减振的目的。
护风罩设计要点确保风扇产生的风量全部流经散热器,提高风扇效率。
护风罩对低速大功率风扇效率提高特别显著。
风扇与护风罩的径向间隙越小,风扇的效率越高。
一般控制在5-25mm。
从成本角度考虑,在大批量生产的车型中,多采用塑料护风罩。
风扇设计要点风扇直径大小应和散热器的形状相协调,条件允许的条件下可增大风扇直径、降低风扇转速,以减小功率消耗降低噪音的目的。
电动风扇是由电动机来驱动风扇,电动机的起停是受水温直接感应的温度开关来控制。
汽车在低速怠速时冷却效果好,冷车启动时水温上升较快。
电动机功率一般比较低,因此风扇的风量受到限制。
节温器设计要点节温器一般布置在发动机出水口处。
要求节温器的泄露量小,全开时流通面积大。
增大节温器的流通面积可以通过提高阀门升程和增加阀门的直径来实现。
水泵设计要点水泵流量一般为发动机额定功率的1.5-2.7倍。
如发动机额定功率100kw,水泵流量应为150-270L/min。
水泵扬程过高对冷却系统的密封性会产生不利的影响。
主要部件匹配要点在整车总布置空间允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积。
在保证风量不变的条件下,可以适当增大风扇直径,降低风扇转速,减少噪声和功率损耗。
冷却系统的最高水温应以发动机的允许使用水温为标准。
节温器的全开温度应为发动机正常工作水温范围的中限、开启温度应为发动机正常工作水温的下限。
节温器开启温度一般低于全开温度10℃左右。
散热器的发展趋势薄壁、轻量、高效;结构合理;采用低锡焊料和有机焊剂来制造铜散热器,采用高效率的氮气保护硬钎焊工艺组织生产铝散热器,是今后发展的趋势。
提高系统压力实现增大散热器的散热能力。
推荐的系统压力值为:轿车、轻型车70-110kPa;中型车50-70kPa;重型车30-50kPa。
散热器的散热性能和可靠性能必须达到标准规定的水平。
散热器的散热性能通常是规定散热器的冷却液流量和风速在某一定值条件下,散热器的标准散热量必须大于或等于设计规定值,而风阻和水阻必须小于设计规定值。
散热器可靠性一般包括耐振性能、扭振性能、压力循环性能、高温压力脉冲、密封性能。
采用较高的系统压力是可以在不增大空间尺寸和生产成本的前提下实现增大散热能力的目标。
一般情况下:系统压力为29.4kPa,冷却液沸点为105℃;压力为49kPa,冷却液沸点111℃;系统压力98.7kPa,冷却液沸点120℃。
提高系统压力不仅有利于增大散热能力,而且有利于提高发动机燃烧效率,减少水泵气蚀倾向。
当然提高系统压力会使散热器渗漏几率随之增加。
散热器的技术要求散热器的散热性能和可靠性能必须达到标准规定的水平。
可靠性包括散热器密封性能、耐振性能、压力循环性能、耐高温压力脉冲性能、耐扭振性能。
散热器的散热性能通常是规定散热器的冷却液流量和风速在某一定值条件下;散热器的标准散热量必须大于或者等于设计规定值,而风阻和水阻必须小于设计规定值。
散热器的设计程序根据设计任务书的汽车类型、总质量、车辆使用条件、最高的外界气温、发动机的燃烧室形式、排量、额定功率和最大扭矩,确定散热器设计的基础参数。
并在此基础上进行结构设计;确定结构形式与参数,选择最适应设计任务书中要求的材料,之后进行细节设计与计算。
样品制作出来后进行散热性能和可靠性实验检测。
根据实验暴露出的问题进行修改设计。
发动机水套散热量和散热器最大的散热量:水套散热量的大小左右所需要冷却能力的高低。
所需要冷却能力的具体数值受水套散热量和车辆使用工况控制。
水套散热量通常是依据发动机的样机或参考样机实验测得的数据来确定。
水套散热量的数值应按额定工况或最大扭矩工况确定。
根据使用实践,散热器使用一年以后,会出现局部微小的脱焊和积垢等现象,虽然不影响散热,但是散热能力要降低,气流分布不均也会引起散热能力减小,因此设计时保证:散热器的最大散热量=(1.1-1.25)*水套散热量。
其中:轻型车和轿车取下限,中型以上的车辆取上限。
水套散热量可按照经验公式计算。
也可由发动机厂家通过《发动机水套散热量实验》确定。
汽车在各种不同工况条件下,对冷却系的要求差异很大,对散热设计和校核工况选择应根据不同车型的使用条件确定。
轿车和轻型车散热器设计点应在额定工况,校核点应在最大扭矩工况。
中型以上载重车、矿山车散热器设计点应在最大扭矩工况,校核点应在额定工况。
风扇提供的风量保证在额定工况下通过散热器芯体的Va达到以下数值:轿车、轻型车大于等于10m/s;通过冷却水管的冷却液流速大于0.8m/s。
芯子正面面积是散热器结构参数中对散热性能影响最大的。
按影响的大小各参数排列次序为:正面面积—散热带形状—冷却水管尺寸与排量—芯厚—散热面积。
结构参数中对散热器可靠性影响的大小次序是:结构形式—冷却水管—芯厚—主片与水室结构参数—系统压力的大小—生产工艺水平。
通常是在安装尺寸允许的前提下,尽可能把正面面积选择大些,并接近正方形。
散热器的发展趋势之一是扩大正面面积并减小芯厚。
可以采用计算法来估算正面面积。
S≥0.1+0.032V。
之后根据JB2291-2292-78的数值来详细地确定芯宽和芯高。
根据使用经验推荐正面面积应达到34平方厘米/千瓦。
芯厚也是散热器一个重要的参数,它的大小取决于冷却水管的排列和尺寸的大小。
实验结构证明,在其他参数不变的前提下芯厚增大一倍,,散热面积和生产成本也增大一倍,但散热能力只增大25%,无论实验结构还是实验统计数据都充分说明:采用增加芯厚的措施来提高散热能力是不宜采用的。
散热面积与散热能力成正比。
风扇对风扇的要求:提供足够的风量;有一定的风扇压力值以便克服系统阻力;直径对散热器芯部覆盖面积足够大,是通过散热器的风速均匀;风扇要结构紧凑、质量轻、噪声小、适合大量生产、成本低。
发动机曲轴带动风扇发动机曲轴通过皮带轮带动冷却风扇旋转,发动机转速越快,风扇转动越快。
只要发动机启动,它就要运转,不能视发动机温度变化而变化,采用这种方案,如果要调节散热器的冷却强度,要在散热器上装上活动百页窗以控制进入的风量。
风扇离合器控制风扇为了确保冷却风扇的送风能力,设计时都按低速考虑,保证在低速时风扇有足够的送风量,这样考虑的结果,使高速时的风扇送风能力过大。
因此,在车辆通常行驶情况下,应该把风扇的转速控制在适当范围内,这样才能降低噪声,提高发动机经济性。
使用风扇离合器可以控制转速(以下简称AFC)。
在AFC内部粘有粘性流体(硅油),靠其剪切力传递扭矩。
在风扇前面装有双金属片,用来感知流过散热器的空气温度,因此,控制风扇离合器工作腔内的硅油量,使其只是在必要时,才传递扭矩使风扇旋转,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。
由于风扇离合器容易实现远距离控制、使发动机工作温度得到了控制,在汽车行业得到了一定程度的推广。
但是经过实验,风扇离合器的温度控制性能、可靠性、维修性相对较差,因此越来越多的汽车上开始采用电动风扇。
电动风扇电控式冷却风扇是一种更先进的控制方式,该系统能使风扇产生最佳风量,并大幅度降低风扇的噪声。
为了控制合理的送风量,使用专用计算机收集下列传感器信号,如水温传感器、空调器开关、发动机转速传感器等,计算机利用这些信息,计算出最佳风扇转速。
该系统仅仅在需要时由电动马达带动风扇工作,供给所需的风量。
这种系统的位置布置自由度大,故在发动机横置的车中的应用逐渐增加。
用这种方式控制的风扇,在冷却液温度低时风扇停止转动,而在冷却液温度高时风扇增加转速。
由于电动风扇容易实现上述控制,故其有提高发动机暖机性能、提高经济性、降低噪声的优点。
电动风扇不使用发动机做动力源,所以其转速与发动机转速无关。
电动风扇使用蓄电池电能,蓄电池只在需要风扇供风时才给风扇供电。
这种风扇无动力损失,构造简单,总布置方便。
电动风扇按其转速分为二种形式,一种为单速式,一种为双速式。
自控电动冷却风扇可以充分利用汽车行驶迎面风的冷却作用而大量减少发动机驱动冷却风扇的功率损失,缩短了预热时间,实现最佳温度控制,大量减少了发动机的传热损失,是当前降低汽车耗油最有效、最简捷的途径之一。
因此在节能和排放法规日趋严格的发达国家的轿车上得到广泛的应用。
风扇的主要性能参数风量、静压、轴功率、静压有效功率、静压效率。
在设计时总是希望风量尽量大,而噪音小,但是这永远是一对矛盾。
这些参数的选择只能通过对样件的不断实验,找到最佳平衡点。
风扇噪音目前,国家已经实施车外噪音限值法规,风扇的噪音是一个重要项目,降低风扇噪音可以从以下方面考虑:在扇叶外端加连接带增加吹风扇(原设计是吸风扇)增加导流面。