高黏度液冷装置控制系统的设计.pdf

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1、2016焦仪表技术与传感器2016第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7高黏度液冷装置控制系统的设计饶建华，程鹏，徐许林(1．中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院，湖北武汉430074；2．湖北九洲数控机床有限责任公司，湖北孝感432000)摘要：针对高温高压流变仪高温容器的特点，对已有液冷装置做了控制系统需求分析，研发了高黏度液冷装置控制系统，通过测量液冷装置的关键点温度来实现对蒸发器过热度与冷却液供液温度和回液温度的有效控制：为使液冷装置的蒸汽压缩式制冷循环工

2、作在合理工况。采用增量式PID方式控制过热度；为使高温容器正常冷却，通过控制齿轮泵频率与压缩机频率对进液温度与回液温度进行有效控制，采用了双输入双输出模糊控制方式。运行结果表明：该控制系统解决了普通冷却装置造成流变仪高温容器冷却不稳、外围过热问题。并可用于其他采用高黏度液体冷却需求的工况。关键词：流变仪；高黏度介质；蒸汽压缩式制冷；模糊控制中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)07—0051—04DesignofControlSystemforHighVisco

3、sityMediumCoolingDeviceRAOJian．hua，CHENGPeng，XUXu．1in(1．FacultyofMechanicalandElectronicInformation，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China；2．HubeiJiuzhouCNCMachineToolCo．，Ltd．，Xiaogan432000，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofdeforma

4、tionapparatus，thedemandanalysisofthecoolingdevice’Scontrolsys—temwascarriedout．Thecontrolsystemforhighviscositymediumcoolingdevicewasdeveloped．Theeffectivecontroltotempera-tureofsupplycoolantwasrealizedviaacquiringtemperatureofkeypointofliquidcoolingd

5、evice．Formakingthesteamcompres—sortoworkinsuitableconditions，theincrementalPIDcontrolwasusedtocontrolsuperheat．Inordertoensurethatthehightemperaturevesselwascoolingnormally，thetemperatureofimportandexportwascontrolledeffectivelybychangethe~equencyofge

6、arpumpandthecompressor．Doubleinputanddoubleoutputfuzzycontrolmethodwasadopted．Asaresult，theperipheraloverheatingcausedbythecoolinginstabilityofordinarycoolingdevicewassolvedbythecontrolsystem．Anditcanbeusedfortheotherconditionsofhighviscosityliquidcoo

7、ling．Keywords：deformationapparatus；highviscositymedium；steamcompressorrefrigeration；fuzzycontrol0引言冷装置的冷却液为水或轻质油液，其介质输送装置为高温高压流变仪用于模拟高深度地下高温高压离心水泵与叶片泵，对于本系统中使用的运动黏度高的地质环境_1]。为得到高温，该仪器采用容器内部的达80mm／s的冷却介质，会出现吸油困难的现象，难石墨炉实现高温高压样品的加热，流变实验时容器中以满足流变仪的冷却需求_2

8、]。针对高温高压流变仪围压压力有时高达4～5GPa．而制造容器的超高强度的特殊工况，设计了一套液冷装置，采用了单级蒸汽材料在高温环境中遇水或轻质油液会发生开裂。为压缩式制冷方式。冷却液输送装置采用低压齿轮泵。保证制造容器的超硬材料和金属材料的强度。需要使由于高温高压流变仪是温度时变系统，液冷装置用一种高粘度矿物油作为冷却液对容器进行冷却。的冷却能力也应随实验需要控制变化，液冷装置的控流变仪用液冷装置是流变仪中高温容器冷却子系统，制系统既要使蒸汽压缩式制冷级工作于良好状态，同它提供恒