Cén tionchar a bhíonn ag Cumas Teirmeach Pláta ar a Fhreagairt ar Athrú Tobann ar Phláta?

Éilíonn an t-oideas próisis go dtéann an preas-platán ó 150 céim C go díreach 200 céim chomh tapa agus is féidir. Bainfidh plátán alúmanam tanaí éadrom leis an gcuspóir nua, ach is dócha go ndéanfaidh sé ró-scagadh agus ansin ascalaithe, cosúil le carr rásaíochta jittery. Rachaidh pláta cruach mór tiubh go dtí an teocht nua ar bhealach mall, modheolaíoch, carraige cosúil le traein earraí troma. Tá a n-iompar difriúil mar gheall ar a gcumas teirmeach. Cumas ábhair fuinneamh teasa a ionsú agus a stóráil. Cibé an sprinter teirmeach nó rádala maratón é, déantar é a chinneadh ag meáchan an phlátaín agus teas sonrach na miotail.

Déileálann an páipéar seo leis an gcaidreamh freagartha rialaithe maidir le hiompar dinimiciúil pláitíní téite a athrú ó thaobh acmhainne teirmeach agus tugann sé treoirlínte chun mais theirmeach oiriúnach a chinneadh d’oibríocht ar leith.

Tuiscint ar Acmhainn Teirmeach
Sainmhíniú agus Eilimintí
Is éard is toilleadh teirmeach ann (uaireanta mar 𝒯ℎCth ) an méid fuinnimh teasa a theastaíonn chun teocht ruda a mhéadú céim amháin. Le haghaidh pláitíní ríomhtar é mar:

Cth=m⋅cp

áit arb é m mais an phláitín agus is é cp saintoilleadh teasa an ábhair (eg cruach ~0.46 kJ/(kg·K), alúmanam ~0.90 kJ/(kg·K)). Tá cumas teirmeach pláitíní mór, trom d'ábhar le teas ard sonrach ard. Tá cumas beag teirmeach ag plánán tanaí, bídeach d'ábhar le teas sonrach íseal.

Cumas Teirmeach mar Roth Cuil
Is toilleoir teirmeach ollmhór é platen ard-acmhainn teirmeach, nó "wheel" teasa. Tógann sé go leor fuinnimh chun an teocht a athrú. Nuair a théitear é, seasann sé le fuarú. Nuair a fhuaraítear é, seasann sé i gcoinne an téimh. Tugann an táimhe seo athléimneacht intreach dó i gcoinne suaitheadh ​​teirmeach bídeach- luaineachtaí gearra i gcumhacht an téitheoir, éagsúlachtaí sa teocht chomhthimpeallach, nó teagmháil loingeach le píosa oibre fionnuar. Is camel teirmeach mall othar é an platen cruach hefty, ag stóráil an teas agus é a dhó go mall. Is giorria gasta scaoll é an ceann tanaí alúmanaim, a imoibríonn le gach athrú beag bídeach ar iontógáil fuinnimh.

An Freagra Dinimiciúil ar Athrú Céime ar an bPointe Socraithe
Freagra Próisis Chéad Ordú
Is ionann freagairt teochta pláitín d’athrú céime ar phointe socraithe (nó aschur téitheoir) thart ar-chóras céadordaithe. Tugtar an chothromóid rialaithe ag:

·+=+ τ ⋅ d T d T + T=T deiridh

áit a bhfuil τ an tairiseach ama teirmeach, comhréireach le toilleadh teirmeach an platen agus comhréireach go contrártha leis an gcomhéifeacht caillteanas teasa (comhiompar, radaíocht agus seoladh chuig an timpeallacht). I bhfocail phraiticiúla, dá mhéad an cumas teirmeach, is airde an tairiseach ama.

Airíonna Freagartha Cumas Teirmeach Ard
Léiríonn pláta le cumas teirmeach ard:

Am ardú mall - Ardaíonn an teocht go mall go dtí an pointe socraithe nua. Platen cruach mór, is féidir le 63% den athrú teochta deiridh roinnt nóiméad a ghlacadh, nó fiú na deich nóiméad.

Rótharraingt íosta. Is damper nádúrtha é an táimhe teirmeach. Fiú nuair a bhíonn rialtóir droch-thiúnta bíonn an teocht ag druidim go réidh leis an bpointe socraithe gan aon róthéamh agus gan ascaluithe.

Díolúine ard torainn - Is beag éifeacht a bhíonn ag athruithe i gcumhacht an téitheoir ar feadh tréimhse ghearr (m.sh. de bharr éagsúlachtaí línevoltais) ar an teocht platen.

Am socraithe fada - Sroicheann an plátan an pointe socraithe agus fanann sé ann, ach tógann sé tamall é a bhaint amach má athraíonn an pointe socraithe arís.

Tá an tréith seo oiriúnach d'iarratais a dteastaíonn cobhsaíocht teochta dian uathu (m.sh. múnlú beachtas, brú optúil, nascadh leathsheoltóra) agus nuair nach é an t-am timthriall an príomhshrian.

Gnéithe Freagra: Cumas Teas Íseal
Tá iompar pláitíní íseal-acmhainne (m.sh. pláitíní tanaí alúmanaim) an-difriúil:

Am ardú tapa - Imoibríonn an plátan go praiticiúil ar an toirt d'athruithe ar chumhacht an téitheoir. Féadfaidh an t-am ardaithe 63% a bheith i soicindí seachas i nóiméid.

For-roghnaigh - Mar thoradh ar thiúnadh mícheart ar lúb rialaithe díorthach comhréireach-(PID) téann an teocht ag rith thar an bpointe socraithe, róthéamh agus b'fhéidir ascalaithe sula socraítear é.

Íogaireacht i leith cur isteach - Beidh laghdú suntasach ar an teocht mar thoradh ar bhriseadh cumhachta gearr nó séideán tapa aer fionnuar. Tá pláta trína chéile go héasca.

Am socraithe tapa - Freagraíonn an platen go tapa don athrú socraithe pointe arís, rud a ligeann do rothaíocht mhear.

Tá an tréith seo ar fheabhas d’fheidhmchláir ina bhfuil am timthriall tábhachtach (m.sh. múnlú insteallta tréchur ard, timthriall teirmeach tapa, trealamh tástála) agus nuair atá athruithe beaga teochta inghlactha.

Trádáil-as: Am Rothaíochta agus Cobhsaíocht
Cén fáth Táirgeadh Mall Cumas Teirmeach Ard?
Tá an tairiseach ama teirmeach de phláitín ardmhaise fada agus cuireann sé go díreach le ham timthriall an phróisis. Mar shampla, in oibríocht mhúnlú is féidir an pláta a théamh go dtí an chéad teocht le haghaidh líonadh, ansin an dara teocht le haghaidh curing, ansin é a fhuarú le haghaidh scaoileadh amach cuid. Tógann gach coigeartú pointe socraithe go leor nóiméad. "Tá cáilíocht na gcodanna iontach, ach níl na codanna in aghaidh na huaire." Níl freagra mall den sórt sin oiriúnach ó thaobh an gheilleagair le haghaidh táirgeadh mór toirte.

Cén Fáth a bhfuil Cumas Teirmeach Íseal ina Chontúirt do Luaineachtaí Teochta
Tá sofhreagracht tapa ag platen meáchain íseal ar chostas cobhsaíochta teochta. Mura bhfuil an rialtóir PID tiúnta go maith, is féidir leis an teocht ascalú thart ar an bpointe socraithe. Fiú má tá an platen rialaithe go foirfe, tá sé faoi réir suaitheadh ​​cosúil le teocht an phíosa oibre ag teacht isteach, sruthanna aeir sa seomra, cuid de luchtú an phreasa, etc. Le haghaidh nósanna imeachta ina bhfuil cáilíocht an táirge íogair go háirithe do chaoinfhulaingt teochta daingean (m.sh. . +/-.5 céim ), d'fhéadfadh sé nach mbeadh plátan mais íseal oiriúnach.

Feidhm an Rialaitheora PID
Is féidir leis an rialtóir PID cuid de na heasnaimh de gach cineál platen a ghnóthú. Tá gá le rialtóir ionsaitheach gasta le haghaidh pláitíní le hacmhainn íseal teirmeach. Ní mór duit an téarma díorthach (D) a roghnú i gceart chun ró-roghnú a thuar agus coscánaithe a chur i bhfeidhm. D'fhéadfadh an rialtóir a bheith níos coimeádaí agus níos moille le haghaidh pláitíní ard-acmhainne. Ach tá fisic bhunúsach ann nach féidir a shárú le tiúnadh rialaithe: imoibríonn pláitín trom i gcónaí níos moille ná ceann éadrom, agus beidh ceann éadrom i gcónaí níos frithghníomhaí do shuaitheadh ​​ná ceann trom.

Éifeachtaí Ábhar agus Céimseata ar Acmhainn Teirmeach
Alúmanam vs Cruach
Is iad an dá ábhar is forleithne do platens cruach agus alúmanam. Tá a saintréithe teirmeacha an-difriúil:

Dlús Ábhar (kg/m3) Teas sonrach (kJ/(kg.K)) Toilleadh teirmeach in aghaidh an aonaid toirte (kJ/(m3.K)) Seoltacht theirmeach (W/(mK)) Cruach (éadrom) 7850 0.46 3610 45–50
Alúmanam (6061) 2700 0.90 2430 167
Tá teas sonrach níos airde ag alúmanam in aghaidh an kg, agus tá dlús i bhfad níos airde ag cruach. Tá 1.5 uair an toilleadh teirmeach atá ag pláitíní cruach i gcás an toirt chéanna (3610 i gcomparáid le 2430 kJ/(m³·K)). Ach cuireann seoltacht theirmeach níos mó alúmanaim ar chumas teasa bogadh níos tapúla, agus d'fhéadfadh teocht níos cothroime a bheith mar thoradh air seo fiú má tá an cumas teirmeach iomlán níos lú.

Tiús mar Ionstraim Dearaidh
Méadaíonn tiús pláitíní d'ábhar ar leith an mhais láithreach agus dá bhrí sin an toilleadh teirmeach. Tá pláta cruach 50 mm tiubh cúig oiread an toilleadh teasa de phláta cruach 10 mm tiubh den lorg céanna. Is trí thiús is dírí a bhaintear amach tiúnadh sa táimhe teirmeach atá ag teastáil. Pláitíní tanaí (10-20 mm) le haghaidh rothaíocht tapa. Pláitíní tiubh (50-100 mm nó níos mó) le haghaidh feidhmeanna ardchobhsaíochta agus ualach trom.

Impleachtaí do Chleachtas Dearaidh Próisis
Roghnú an Pláta le haghaidh Am Rothaíochta Sonrach
Go minic is é an t-am timthriall atá riachtanach an srian ró-mharcaíochta. Má dhéantar ríomh simplí ag baint úsáide as an toilleadh teirmeach plátánach, féadtar meastachán a thabhairt ar an íosmhéid ama timthriallta is féidir. Is é seo a leanas an t-am go n-athróidh an teocht pláitíní de réir ΔT le cumhacht téitheoir ΔP:

t≈Pm⋅cp ⋅ΔT �≈�⋅��⋅Δ��

Glacann sé seo le héifeachtacht foirfe, agus gan aon chaillteanais teasa. Go deimhin, tá an t-am fíor níos faide. Má sháraíonn an t-am ríofa an t-am atá ceadaithe don am timthrialla, ní mór plánán le toilleadh teirmeach níos ísle (níos tanaí, níos éadroime nó déanta as alúmanam in ionad cruach) a roghnú nó ní mór cumhacht an téitheoir a ardú.

Criosanna Il agus Rialú Neamhspleách
Is féidir criosanna teasa neamhspleácha a ionchorprú ar phláitín mór trom. Tá téitheoir agus braiteoir teochta féin i ngach crios. Ligeann sé seo an toilleadh teirmeach iomlán a roinnt ina mhaiseanna níos lú inrialaithe go neamhspleách. Is féidir leis an bhfreagra ar athrú pointe socraithe a bheith níos tapúla ós rud é nach gá do gach téitheoir crios ach teocht a limistéir áitiúil a mhodhnú, ní an plátan iomlán. Ach ní mór na criosanna a phleanáil i gceart chun grádáin teasa a dhíchur agus -chaint a thrasnú.

Stóráil Fuinnimh & Réamhthéamh
I gcás ina n-áiríonn próisis ardú teochta tapa (m.sh. ó 150 céim go 200 céim ar bhrú), is féidir le cumas teirmeach an platen feidhmiú mar thaiscumar fuinnimh stóráilte. Déantar an pláta a théamh go dtí teocht níos airde ná mar is gá, ansin déanann córas fuaraithe (nó díreach na téitheoirí a mhúchadh) é a ísliú go dtí an pointe socraithe. Baintear úsáid as an modh "overshoot and hold" seo i roinnt feidhmeanna tapa. Is fearr a oibríonn sé le maisphlátáilte íseal teirmeach mar go bhféadann sé seo fuarú go tapa, thógfadh sé ró-fhada ar phlátanán mais theirmeach mór an barrachas teasa a dhumpáil.

Sampla Praiticiúil: Dhá Phláta Comparáide
Tóg dhá phláta de mhéid 500 mm × 500 mm:

Pláta A: Cruach, 40 mm. Is é 0.5 m * 0.5 m * 0.04 m * 7850 kg/m ^3=78.5 kg an mais. Toilleadh teirmeach=78.5 × 460=36,100 J/K Cumhacht téitheoir=5 kW.

Pláta B: Alúmanam, 20 mm tiubh. Mais=0.5 * 0.5 * 0.02 * 2700=13.5kg Toilleadh teirmeach=13.5 x 900=12150 J/K Cumhacht téitheoir=3 kW.

Iarrtar ar an mbeirt dul ó 150 C go 200 C (DT=50 C).

Fuinneamh go Platan A=36,100 × 50=1.805 MJ. 5 kW, íos-am téimh=361 soicind (thart ar 6 nóiméad).

Fuinneamh ag teastáil le haghaidh Pláta B=12,150 × 50=0.6075 MJ. Ag am teasa 3 kW min=202 s (∼3.4 min).

Mar sin féin, i ndáiríre, mar gheall ar chaillteanais teasa agus srianta rialtóra, féadfaidh Pláta A 10 nóiméad a thógáil le socrú, ach is féidir le Platán B an pointe socraithe a bhaint amach i 5 nóiméad ach ró-shroichfidh sé 3-5 céim sula socraíonn sé. Is léir an trádáil.

Conclúid: Táimhe Teirmeach a Shioncronú le Rithim Próisis
Is é toilleadh teirmeach an phláitín an máistir-chnap tiúnta le haghaidh iompar dinimiciúil an phróisis, rogha bhunúsach a sháraíonn luas meaisín rothaíochta tapa do chobhsaíocht sheasta, doshroichte an ardáin. Soláthraíonn plátán cruach tiubh (toilleadh teirmeach ard) cobhsaíocht mhaith teochta, cuireann sé i gcoinne suaitheadh ​​agus leanann sé go réidh athruithe socraithe pointe, cé go bhfuil sé ar chostas tréimhsí timthriallta sínte. Ciallaíonn plátán mais theirmeach íseal (alúmanam tanaí) téamh agus fuarú tapa, ag laghdú go mór na tréimhsí timthriallta, ach tá gá le tiúnadh beacht PID agus tá sé so-ghabhálach i leith ró-réiteach agus íogaireacht suaite. Is é an platen idéalach ná ceann ina bhfuil an táimhe teirmeach in oiriúint go beacht do rithim an phróisis: tapa go leor chun spriocanna táirgeachta a chomhlíonadh, ach fós seasta go leor chun a chinntiú go ndéantar páirteanna comhsheasmhacha ardchaighdeáin a mhonarú. Is féidir le hinnealtóirí an toilleadh teirmeach a thomhas agus an tionchar a bhíonn aige ar an gcéad fhreagra-ordú a thuiscint chun pláitín a roghnú a bhainfidh an chothromaíocht cheart idir luas agus cobhsaíocht.