工業(yè)電氣控制柜溫濕度調節方案
發(fā)布日期：2012-06-02 13:56 瀏覽次數：
一、工業(yè)電氣控制柜進(jìn)行溫濕度調節的必要性
在工業(yè)電氣設備的安裝過(guò)程中，愈來(lái)愈多的工業(yè)電氣控制柜被安裝在現場(chǎng)或機械設備附近，這樣可以節省安裝費用及減少安裝過(guò)程的復雜程度。
但是工業(yè)現場(chǎng)的環(huán)境是各不相同的，有的比較理想，但是不少現場(chǎng)的環(huán)境是比較惡劣的，例如高溫、粉塵、水汽等，尤其是玻璃、陶瓷、食品、鋼鐵、紡織、造紙、石化行業(yè)，由于生產(chǎn)環(huán)境溫度較其他行業(yè)更加嚴酷。另外，隨著(zhù)變頻調速等新技術(shù)的日益普及以及為了滿(mǎn)足各種控制需要，工業(yè)電氣控制柜（如PLC控制柜、變頻控制柜）內部通常集成較多大發(fā)熱量的高精度控制模塊及各種分立電子元器件（如變頻器、固態(tài)繼電器、變壓器、各種整流模塊等等），這些元器件工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，且自身對高溫又比較敏感。電氣控制柜內溫度如果長(cháng)期高于40℃，這些精密元器件不僅會(huì )提前老化，縮短使用壽命，而且，一旦電氣控制柜內部溫度過(guò)高，就會(huì )嚴重影響控制精度和控制穩定性，甚至導致元氣件燒毀，造成意外停工。為了保證工業(yè)電氣控制柜中各元器件的正常工作，采用熱交換器等來(lái)保證電氣控制柜內保持一定的溫度和濕度是很有必要的。
二、工業(yè)電氣控制柜溫濕度調節的解決方案
現在一般采用風(fēng)扇（過(guò)濾風(fēng)扇）、工業(yè)空調器、熱交換器等方法對工業(yè)電氣控制柜進(jìn)行溫濕度調節。
1、風(fēng)扇（過(guò)濾風(fēng)扇）
風(fēng)扇（過(guò)濾風(fēng)扇）特別適用于經(jīng)濟的排出高熱負載。只有在柜內溫度高于環(huán)境溫度時(shí)，使用風(fēng)扇（過(guò)濾風(fēng)扇）才是有效的。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(mén)或者側壁板的下方作為進(jìn)氣口，上方作為排氣口。
如果工作現場(chǎng)的環(huán)境比較理想，沒(méi)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(jìn)氣口裝風(fēng)扇（軸流風(fēng)機），排氣口有可能的話(huà)加裝一裝飾板，進(jìn)氣口為了安全和美觀(guān)，可以在外面加裝一風(fēng)機裝飾板。
如果工作現場(chǎng)的環(huán)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(jìn)氣口選用過(guò)濾風(fēng)扇，在排氣口選用過(guò)濾柵，以防止粉塵、油霧、水汽等進(jìn)入電氣控制柜內。現在國內外有不少廠(chǎng)家都有成熟的產(chǎn)品供應，安裝簡(jiǎn)單方便，而且可以很方便地更換其中的過(guò)濾墊。過(guò)濾墊一般分為無(wú)紡纖維過(guò)濾墊和細過(guò)濾墊，其中無(wú)紡纖維過(guò)濾墊用于防止10微米以上的灰塵顆粒，細過(guò)濾墊用于防止10微米以下的灰塵顆粒。但是選用過(guò)濾風(fēng)扇時(shí)，柜內外的空氣是沒(méi)有隔絕的，仍然有可能因為灰塵、水汽、腐蝕性氣體的進(jìn)入而損壞元器件及影響元器件正常工作。
風(fēng)扇（過(guò)濾風(fēng)扇）是使用較普遍的方法。
2、機柜空調
風(fēng)扇適用于柜內溫度高于環(huán)境溫度，但是當環(huán)境溫度高于柜內溫度或者環(huán)境溫度高于柜內要求的溫度（一般為35℃）時(shí)，那就應該考慮使用工業(yè)機柜空調（又名控制柜空調或工業(yè)空調）了。另外，當柜內外空氣循環(huán)要求隔絕時(shí)，也應該考慮使用機柜空調。
機柜空調可有效降低工業(yè)電氣控制柜內部溫度，并能阻止灰塵、濕氣及腐蝕性氣體進(jìn)入機柜內部，適用于可靠性要求較高的電氣控制柜、計算機（服務(wù)器）機柜的溫、濕度控制等，是電控系統可靠工作的有力保障。
機柜空調器是通過(guò)壓縮式制冷來(lái)實(shí)現吸熱降溫的，從而使控制柜在密閉的情況下，將控制柜內空氣中的熱量及水份向柜外轉移。由于電氣控制柜內外空氣循環(huán)相互隔絕，外部環(huán)境中的高溫、粉塵、油污、腐蝕性氣體不會(huì )進(jìn)入控制柜內部，從而解決了風(fēng)扇散熱所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。控制柜內可始終維持在30--35℃的理想溫度環(huán)境中，電子、電氣設備的使用壽命和穩定性得到了有效保證。
機柜空調在國外已被廣泛應用于數據處理、通訊、金融、冶金、石化、建材、汽車(chē)、機床、軍工等各個(gè)領(lǐng)域，目前國內的一些大型數據處理中心及數控加工中心也已廣泛使用。機柜空調的卓越功效及優(yōu)良性能正在逐步被越來(lái)越多的國內中高端用戶(hù)高度認同。現在國內外已有不少廠(chǎng)家生產(chǎn)各種規格的壁掛式和頂裝式空調，較大制冷量可達4000多瓦，可以滿(mǎn)足各種用戶(hù)的要求。
機柜空調按照其安裝方式，一般可以分為：側裝式、頂裝式、嵌入式、壁掛式和柜內架裝式。
機柜空調安裝時(shí)應該注意以下幾點(diǎn)：
（1）電氣控制柜必須密封。
（2）頂裝空調器不能將電氣控制柜的頂板壓彎，必要時(shí)應加強頂板。
（3）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(jīng)有生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)無(wú)冷凝水排出的空調（冷凝水迅速汽化）。
（4）應該加裝門(mén)開(kāi)關(guān)，在門(mén)打開(kāi)時(shí)應切斷空調裝置，避免在柜內產(chǎn)生凝露，同時(shí)在門(mén)關(guān)上5分鐘之后才能再次接通空調裝置。
（5）保持柜內空氣回路的暢通，在進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口避免受阻。
3、熱交換器
當柜內外空氣循環(huán)要求隔絕時(shí)，還可以考慮使用熱交換器。
熱交換器按照其冷卻介質(zhì)，一般可以分為：空氣/空氣熱交換器（冷卻介質(zhì)為空氣）、空氣/水熱交換器（冷卻介質(zhì)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(gè)相互隔離的空氣流動(dòng)空間，一個(gè)與電氣控制柜相通，另一個(gè)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(guò)散熱片由熱管傳到熱交換器的另一端，然后通過(guò)外部空氣的流動(dòng)將熱量排到大氣中。使用這種熱交換器的前提條件是環(huán)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(zhì)是水，其優(yōu)點(diǎn)是專(zhuān)門(mén)用于多塵、多油及高熱負載的地方。可以通過(guò)調節進(jìn)口水溫度和流量來(lái)改變熱交換器的功率。但是，必須要有水源。
4、其他設備
如果工作現場(chǎng)的環(huán)境比較理想，電氣控制柜中發(fā)熱元器件很少，其發(fā)熱量完全可以通過(guò)柜體自身的散熱解決時(shí)，可以不考慮散熱措施。
當環(huán)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(shí)，可能需要建立一個(gè)電氣控制室，用來(lái)放置電氣控制柜。電氣控制室可以建立在遠離現場(chǎng)的地方，這樣就不受現場(chǎng)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(jīng)常操作時(shí)，這樣也很不方便；也可以建立在現場(chǎng)，可能會(huì )受現場(chǎng)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。較簡(jiǎn)便的辦法就是用鋁合金等在現場(chǎng)建一個(gè)電氣控制室，這樣可以基本消除現場(chǎng)對電氣控制柜的影響，這是一個(gè)簡(jiǎn)單易行的辦法。
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