船廠版四季型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)控制方法探析

陳宏

（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，上海 201913）

除濕機(jī)具體情況如下：新噴砂鋼板表面的氧化速度與其表面的濕度成正比。當(dāng)鋼板表面溫度與當(dāng)時(shí)的環(huán)境露點(diǎn)相差3℃時(shí)，鋼板表面就會(huì)結(jié)露。露點(diǎn)是指空氣中水分開(kāi)始凝結(jié)的溫度。除濕機(jī)就是用來(lái)降低環(huán)境相對(duì)濕度，防止結(jié)露,保證施工質(zhì)量；同時(shí)加快溶劑揮發(fā)，增加生產(chǎn)效率；保證密閉艙室通風(fēng)，降低溶劑濃度，安全生產(chǎn)。

1 四季型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)原理

除濕機(jī)采用蒸發(fā)器冷卻及轉(zhuǎn)輪組合除濕的方式來(lái)降低相對(duì)濕度。濕空氣首先經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾后流經(jīng)冷凍系統(tǒng)蒸發(fā)器，與蒸發(fā)器表面接觸，由于蒸發(fā)器表面溫度低于濕空氣露點(diǎn)溫度，空氣中的水蒸氣就冷凝成水滴，聚集于淋水盤(pán)內(nèi)排除，空氣的溫度和含濕量得到降低，隨后空氣流經(jīng)轉(zhuǎn)輪，對(duì)空氣進(jìn)行除濕，轉(zhuǎn)輪主要由吸濕材料制成，利用其與水的親和性，吸收和吸附水分，從而除去空氣中的水分,轉(zhuǎn)輪再通過(guò)加熱脫附重生，最后通過(guò)后加熱，提高溫度，降低相對(duì)濕度。工作原理如圖1。

圖1

2 四季型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組成

四季型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)主要分為四大系統(tǒng)：（1）通風(fēng)系統(tǒng)；（2）制冷降溫系統(tǒng)；（3）轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)；（4）后加熱升溫系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)是整臺(tái)設(shè)備的動(dòng)力源，主要將普通環(huán)境的空氣抽入設(shè)備，經(jīng)過(guò)設(shè)備處理，最終達(dá)標(biāo)排放，送入工況環(huán)境。制冷降溫系統(tǒng)主要將空氣中的水分通過(guò)蒸發(fā)器冷凝排出，達(dá)到降溫除濕的目的，轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)主要利用除濕轉(zhuǎn)輪（一種高性能吸濕轉(zhuǎn)輪）吸附空氣中的水分，再利用加熱的方式將轉(zhuǎn)輪進(jìn)行再生，從而達(dá)到除濕和設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，后加熱系統(tǒng)用于提高出風(fēng)口溫度，降低相對(duì)濕度，滿(mǎn)足排風(fēng)口溫濕度要求。

3 四季型轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)控制方法

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)

如圖2 所示，啟動(dòng)條件包括主風(fēng)機(jī)電源故障、主風(fēng)機(jī)熱保護(hù)、相序保護(hù)、出風(fēng)口溫度過(guò)高、出風(fēng)口溫濕度傳感器故障。當(dāng)系統(tǒng)不滿(mǎn)足條件，主風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或直接停機(jī)，當(dāng)滿(mǎn)足條件，系統(tǒng)啟動(dòng)（開(kāi)關(guān)），主風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，系統(tǒng)停機(jī)（開(kāi)關(guān)），主風(fēng)機(jī)進(jìn)入延時(shí)停機(jī)程序（用于帶走制冷和加熱剩余的能量，保護(hù)設(shè)備），主風(fēng)機(jī)停止。

圖2

3.2 制冷除濕系統(tǒng)

如圖3 所示，重啟延時(shí)是壓縮機(jī)停止后不可馬上啟動(dòng)（用于防止壓縮機(jī)頻繁啟停），啟動(dòng)條件包括：主風(fēng)機(jī)運(yùn)行、壓縮機(jī)電源故障、壓縮機(jī)熱保護(hù)、壓縮機(jī)內(nèi)置保護(hù)（壓縮機(jī)自帶）、壓縮機(jī)高壓保護(hù)、壓縮機(jī)低壓保護(hù)、蒸發(fā)器溫度過(guò)低保護(hù)、蒸發(fā)器溫度傳感器故障、壓縮機(jī)排氣溫度傳感器故障。當(dāng)系統(tǒng)不滿(mǎn)足條件，主風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或直接停機(jī)，當(dāng)滿(mǎn)足條件，制冷啟動(dòng)（開(kāi)關(guān)），制冷系統(tǒng)按照冷凝風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)最小負(fù)荷（低負(fù)荷啟動(dòng)），液路電磁閥、壓縮機(jī)的順序進(jìn)行啟動(dòng)，運(yùn)行過(guò)程中，壓縮機(jī)通過(guò)蒸發(fā)器溫度進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，冷凝風(fēng)機(jī)通過(guò)系統(tǒng)高壓信號(hào)進(jìn)行能量調(diào)節(jié)；制冷停機(jī)（開(kāi)關(guān)），壓縮機(jī)最小負(fù)荷（低負(fù)荷停機(jī)），壓縮機(jī)延時(shí)停機(jī)（低負(fù)荷穩(wěn)定后停機(jī)），冷凝風(fēng)機(jī)延時(shí)停機(jī)（用于帶走系統(tǒng)剩余熱量），制冷停止。

圖3

3.3 轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)

如圖4 所示，啟動(dòng)條件包括風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、再生風(fēng)機(jī)電源故障、轉(zhuǎn)輪電機(jī)電源故障、再生風(fēng)機(jī)熱保護(hù)、轉(zhuǎn)輪電機(jī)熱保護(hù)、再生加熱超高溫保護(hù)、再生加熱溫度傳感器故障、再生加熱高溫保護(hù)、轉(zhuǎn)輪停轉(zhuǎn)。當(dāng)系統(tǒng)不滿(mǎn)足條件，主風(fēng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或直接停機(jī)，當(dāng)滿(mǎn)足條件，除濕啟動(dòng)（開(kāi)關(guān)），轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)按照再生風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)輪電機(jī)、再生加熱進(jìn)行啟動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中，再生加熱通過(guò)出口濕度和再生加熱溫度進(jìn)行能量調(diào)節(jié)；除濕停機(jī)（開(kāi)關(guān)），加熱關(guān)閉，再生風(fēng)機(jī)延時(shí)停機(jī)（用于帶走剩余再生加熱熱量），轉(zhuǎn)輪延時(shí)停機(jī)（用于帶走轉(zhuǎn)輪上剩余熱量），除濕停止。

圖4

3.4 后加熱升溫系統(tǒng)

如圖5 所示，啟動(dòng)條件包括主風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、環(huán)境溫度滿(mǎn)足條件（用于保護(hù)設(shè)備在高溫情況下啟動(dòng)加熱）、后加熱超高溫保護(hù)、出口溫度傳感器故障、出口溫度過(guò)高。當(dāng)系統(tǒng)不滿(mǎn)足條件，后加熱系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)或直接停機(jī)，當(dāng)滿(mǎn)足條件，后加熱啟動(dòng)（開(kāi)關(guān)），后加熱啟動(dòng)，后加熱通過(guò)出口溫度進(jìn)行能量調(diào)節(jié)，后加熱停機(jī)（開(kāi)關(guān)），加熱后立即停止。

圖5

具體設(shè)計(jì)HMI+PLC 程序設(shè)計(jì)如圖6。

圖6

4 結(jié)語(yǔ)

造船廠是一個(gè)環(huán)境特殊，工況極其復(fù)雜的工作場(chǎng)所，如工作情況惡劣、操作人員素質(zhì)低等特點(diǎn)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一套符合船廠的除濕機(jī)控制系統(tǒng)，不僅能夠很好地適應(yīng)船廠的惡劣環(huán)境，而且操作簡(jiǎn)單，監(jiān)控簡(jiǎn)潔明了，能夠符合船廠操作、維修人員的特性和習(xí)慣。通過(guò)這次系統(tǒng)的改造，希望除濕機(jī)能夠更好地服務(wù)于船舶修造行業(yè)。