船廠版四季型轉(zhuǎn)輪除濕機控制方法探析

陳宏

（江南造船（集團）有限責(zé)任公司，上海 201913）

除濕機具體情況如下：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)時的環(huán)境露點相差3℃時，鋼板表面就會結(jié)露。露點是指空氣中水分開始凝結(jié)的溫度。除濕機就是用來降低環(huán)境相對濕度，防止結(jié)露,保證施工質(zhì)量；同時加快溶劑揮發(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)輪除濕機原理

除濕機采用蒸發(fā)器冷卻及轉(zhuǎn)輪組合除濕的方式來降低相對濕度。濕空氣首先經(jīng)過空氣過濾器過濾后流經(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溫度，空氣中的水蒸氣就冷凝成水滴，聚集于淋水盤內(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，對空氣進行除濕，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)輪再通過加熱脫附重生，最后通過后加熱，提高溫度，降低相對濕度。工作原理如圖1。

圖1

2 四季型轉(zhuǎn)輪除濕機組成

四季型轉(zhuǎn)輪除濕機主要分為四大系統(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)是整臺設(shè)備的動力源，主要將普通環(huán)境的空氣抽入設(shè)備，經(jīng)過設(shè)備處理，最終達標(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蒸發(fā)器冷凝排出，達到降溫除濕的目的，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)輪進行再生，從而達到除濕和設(shè)備連續(xù)運行，后加熱系統(tǒng)用于提高出風(fēng)口溫度，降低相對濕度，滿足排風(fēng)口溫濕度要求。

3 四季型轉(zhuǎn)輪除濕機控制方法

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)

如圖2 所示，啟動條件包括主風(fēng)機電源故障、主風(fēng)機熱保護、相序保護、出風(fēng)口溫度過高、出風(fēng)口溫濕度傳感器故障。當(dāng)系統(tǒng)不滿足條件，主風(fēng)機無法啟動或直接停機，當(dāng)滿足條件，系統(tǒng)啟動（開關(guān)），主風(fēng)機開始運行，系統(tǒng)停機（開關(guān)），主風(fēng)機進入延時停機程序（用于帶走制冷和加熱剩余的能量，保護設(shè)備），主風(fēng)機停止。

圖2

3.2 制冷除濕系統(tǒng)

如圖3 所示，重啟延時是壓縮機停止后不可馬上啟動（用于防止壓縮機頻繁啟停），啟動條件包括：主風(fēng)機運行、壓縮機電源故障、壓縮機熱保護、壓縮機內(nèi)置保護（壓縮機自帶）、壓縮機高壓保護、壓縮機低壓保護、蒸發(fā)器溫度過低保護、蒸發(fā)器溫度傳感器故障、壓縮機排氣溫度傳感器故障。當(dāng)系統(tǒng)不滿足條件，主風(fēng)機無法啟動或直接停機，當(dāng)滿足條件，制冷啟動（開關(guān)），制冷系統(tǒng)按照冷凝風(fēng)機、壓縮機最小負(fù)荷（低負(fù)荷啟動），液路電磁閥、壓縮機的順序進行啟動，運行過程中，壓縮機通過蒸發(fā)器溫度進行能量調(diào)節(jié)，冷凝風(fēng)機通過系統(tǒng)高壓信號進行能量調(diào)節(jié)；制冷停機（開關(guān)），壓縮機最小負(fù)荷（低負(fù)荷停機），壓縮機延時停機（低負(fù)荷穩(wěn)定后停機），冷凝風(fēng)機延時停機（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，啟動條件包括風(fēng)機啟動、再生風(fēng)機電源故障、轉(zhuǎn)輪電機電源故障、再生風(fēng)機熱保護、轉(zhuǎn)輪電機熱保護、再生加熱超高溫保護、再生加熱溫度傳感器故障、再生加熱高溫保護、轉(zhuǎn)輪停轉(zhuǎn)。當(dāng)系統(tǒng)不滿足條件，主風(fēng)機無法啟動或直接停機，當(dāng)滿足條件，除濕啟動（開關(guān)），轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)按照再生風(fēng)機、轉(zhuǎn)輪電機、再生加熱進行啟動，在運行過程中，再生加熱通過出口濕度和再生加熱溫度進行能量調(diào)節(jié)；除濕停機（開關(guān)），加熱關(guān)閉，再生風(fēng)機延時停機（用于帶走剩余再生加熱熱量），轉(zhuǎn)輪延時停機（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，啟動條件包括主風(fēng)機啟動、環(huán)境溫度滿足條件（用于保護設(shè)備在高溫情況下啟動加熱）、后加熱超高溫保護、出口溫度傳感器故障、出口溫度過高。當(dāng)系統(tǒng)不滿足條件，后加熱系統(tǒng)無法啟動或直接停機，當(dāng)滿足條件，后加熱啟動（開關(guān)），后加熱啟動，后加熱通過出口溫度進行能量調(diào)節(jié)，后加熱停機（開關(guān)），加熱后立即停止。

圖5

具體設(shè)計HMI+PLC 程序設(shè)計如圖6。

圖6

4 結(jié)語

造船廠是一個環(huán)境特殊，工況極其復(fù)雜的工作場所，如工作情況惡劣、操作人員素質(zhì)低等特點，現(xiàn)設(shè)計一套符合船廠的除濕機控制系統(tǒng)，不僅能夠很好地適應(yīng)船廠的惡劣環(huán)境，而且操作簡單，監(jiān)控簡潔明了，能夠符合船廠操作、維修人員的特性和習(xí)慣。通過這次系統(tǒng)的改造，希望除濕機能夠更好地服務(wù)于船舶修造行業(yè)。