Bộ trao đổi nhiệt vây tùy chỉnh tương thích với ổ đĩa cycloconverter được sử dụng trong ứng dụng phay
Bộ trao đổi nhiệt vây tùy chỉnh tương thích với ổ đĩa cycloconverter được sử dụng trong ứng dụng phay
Cycloconverters là bộ chuyển đổi nguồn AC-TO-AC được sử dụng để điều khiển động cơ AC công suất cao (phổ biến trong các máy phay lớn) bằng cách chuyển đổi công suất lưới tần số cố định thành đầu ra tần số biến đổi. Chúng tạo ra nhiệt đáng kể do:
Mất điện: Thông thường 2 %5% công suất đầu vào (ví dụ: một cycloconverter 500 kW tiêu tan 10 nhiệt25 kW nhiệt).
Mật độ dòng điện cao: Thyristors và chất bán dẫn công suất (lõi của cycloconverters) hoạt động ở các dòng điện cao, dẫn đến nhiệt độ tiếp giáp phải ở dưới 125 độ150 (tùy thuộc vào thiết bị).
Tải không liên tục: Phay liên quan đến lực cắt thay đổi, gây ra nhu cầu năng lượng dao động và tạo nhiệt không đều.
Làm mát là rất quan trọng để ngăn ngừa chạy trốn nhiệt, suy thoái chất bán dẫn và thời gian chết. Các bộ trao đổi nhiệt Fin Fin rất phù hợp ở đây vì họ sử dụng không khí (một chất làm mát có sẵn) và cung cấp một ý tưởng dấu chân nhỏ gọn cho các không gian công nghiệp với phòng hạn chế.
Để tích hợp hiệu quả với một cycloconverter trong một ứng dụng phay, bộ trao đổi nhiệt phải đáp ứng các tiêu chí sau:
A. Phù hợp với hiệu suất nhiệt
Khả năng phân tán nhiệt: Bộ trao đổi phải xử lý tải nhiệt tối đa của Cycloconverter (bao gồm cả tổn thất cực đại trong quá trình xay nặng). Ví dụ, tải nhiệt 25 kW yêu cầu một bộ trao đổi được đánh giá cho 30 trận35 kW (biên độ an toàn 102020%) để tính cho tăng nhiệt độ môi trường.
Tối ưu hóa Delta-T (ΔT): Bộ trao đổi nên duy trì chênh lệch nhiệt độ nhỏ giữa chất làm mát của cycloconverter (ví dụ, hỗn hợp nước glycol) và không khí xung quanh. Một mục tiêu ΔT của 15 độ25 đảm bảo trở lại chất làm mát của cycloconverter tại<50°C (critical for semiconductor longevity).
Khả năng tương thích tốc độ dòng chảy: Bộ trao đổi phải phù hợp với tốc độ dòng bơm chất làm mát của cycloconverter (thường<30 kPa on the liquid side).
B. Khả năng tương thích vật liệu
Ống: Máy nhân hóa thường sử dụng hỗn hợp Glycol-Water bị ức chế (50/50 hoặc 60/40) làm chất làm mát để ngăn chặn đóng băng và ăn mòn. Ống phải chống lại cuộc tấn công hóa học:
Đồng hoặc đồng-nikel (CUNI): Độ dẫn nhiệt tuyệt vời (385 W/M · K đối với đồng) và khả năng tương thích với Glycol.
Nhôm (3003 hoặc 6061): Nhẹ và hiệu quả về chi phí, nhưng yêu cầu lớp phủ chống ăn mòn (ví dụ, cromate) nếu glycol chứa các chất phụ gia.
Vây: Phải tối đa hóa việc truyền nhiệt vào không khí trong khi chịu được các chất gây ô nhiễm môi trường phay (bụi kim loại, sương mù dầu).
Nhôm (vây hoặc lượn sóng): Độ dẫn nhiệt cao (205 W/M · K) và dễ dàng hình thành các thiết kế nhỏ gọn.
Khoảng cách vây: 8 Vây12 FINS mỗi inch (FPI) cân bằng luồng không khí (để tránh tắc nghẽn) và diện tích bề mặt (để truyền nhiệt). Khoảng cách hẹp hơn (12 Ném15 FPI) cải thiện hiệu quả nhưng rủi ro tắc nghẽn bằng chip kim loại.
