節(jié)能型潔具真空吸排系統(tǒng)的研究.pdf

1、真空潔具是滿(mǎn)足特殊生活環(huán)境下人們基本需求的重要衛(wèi)生設(shè)備。真空潔具系統(tǒng)通過(guò)抽吸空氣形成負(fù)壓腔,大氣壓與負(fù)壓之間的壓力差形成沖洗力。但是,目前的真空潔具系統(tǒng)由于在工作時(shí)沖洗力設(shè)定為固定值,真空抽吸時(shí)間按最大污物量設(shè)定,對(duì)于高頻率的中、低污物量沖洗作業(yè)而言,存在空氣消耗量的浪費(fèi)。因此,研究開(kāi)發(fā)一種根據(jù)實(shí)際污物量實(shí)時(shí)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)沖洗力并滿(mǎn)足沖洗和節(jié)能要求的真空吸排系統(tǒng)對(duì)于降低真空潔具的耗氣量和節(jié)約能源具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。為此,論文首

2、次提出并實(shí)現(xiàn)了通過(guò)調(diào)節(jié)真空度改變潔具沖洗力的新構(gòu)想,采用調(diào)節(jié)供氣時(shí)間的方法來(lái)調(diào)節(jié)真空度和空氣消耗量,以實(shí)現(xiàn)適應(yīng)負(fù)載的沖洗力調(diào)節(jié),并達(dá)到節(jié)能的目的。圍繞這一目標(biāo),論文在節(jié)能型真空潔具系統(tǒng)的構(gòu)成、負(fù)載適應(yīng)技術(shù)、真空建立和污物輸送模型及試驗(yàn)等方面進(jìn)行了深入研究并取得了相應(yīng)成果。
　　 本文提出并實(shí)現(xiàn)了雙感應(yīng)式負(fù)載測(cè)量.沖洗力調(diào)節(jié)技術(shù)方案和真空潔具供氣量控制節(jié)能方案。便器采用外部支架與浮動(dòng)內(nèi)腔相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu),兼顧了測(cè)量需要和入的需求。

3、液位傳感器和稱(chēng)重傳感器采集到的電壓信號(hào)使污物量的信息即時(shí)地傳遞至中央控制臺(tái),根據(jù)污物量的多少確定沖洗力的大小,并通過(guò)調(diào)節(jié)供氣時(shí)間來(lái)調(diào)整供氣量從而調(diào)節(jié)真空度和沖洗力。針對(duì)節(jié)能型潔具的技術(shù)需求,該文研究了適合于節(jié)能型潔具吸排系統(tǒng)的真空發(fā)生器回路,使系統(tǒng)的真空度可以根據(jù)負(fù)載的要求而改變。為了分析真空發(fā)生器回路的排氣處理元件所引起的排氣側(cè)壓力升高對(duì)系統(tǒng)性能的影響,經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)測(cè)量,得出工作效率較優(yōu)的排氣側(cè)壓力范圍,并據(jù)此選擇合適的排氣輔助

4、元件。為了定量地描述真空檢測(cè)元件和方向控制元件等氣動(dòng)真空元件的流阻對(duì)吸氣流量的影響,引入無(wú)量綱參數(shù)G*r并推導(dǎo)出合成流量表示式,有助于選擇真空支路的元件。不同供氣量下吸氣流量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是制訂供氣量調(diào)節(jié)策略的重要依據(jù)。為了直接地獲得真空潔具系統(tǒng)的吸排氣特性,研究了吸排氣流量測(cè)試技術(shù)。當(dāng)氣源溫度恒定時(shí),真空發(fā)生器的供氣流量表示為供氣壓力與拉瓦爾噴管喉部截面積乘積的正比例函數(shù)。為了對(duì)節(jié)能型潔具真空系統(tǒng)的吸氣流量進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的測(cè)量,研究了真空

5、系統(tǒng)吸氣流量測(cè)量原理并制作了相應(yīng)的測(cè)量裝置。與現(xiàn)行的吸氣流量測(cè)量方法比較,新的測(cè)試方法節(jié)省80％以上的空氣消耗量,測(cè)試時(shí)間僅為現(xiàn)行方法的十分之一,流量測(cè)試誤差約為2.3%。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,得出節(jié)能型真空吸排系統(tǒng)吸氣流量-壓力關(guān)系的擬合關(guān)系式。在獲得真空吸排系統(tǒng)靜態(tài)流量特性的基礎(chǔ)上,針對(duì)潔具真空吸排系統(tǒng)的兩個(gè)工作階段,即真空收集罐內(nèi)真空建立過(guò)程和污物輸送至真空收集罐的過(guò)程,分別研究了真空收集罐內(nèi)的壓力響應(yīng)規(guī)律,并制訂了系統(tǒng)工作流程。對(duì)于真空

6、收集罐內(nèi)真空建立過(guò)程,依據(jù)真空系統(tǒng)吸氣流量測(cè)試結(jié)果和流量-壓力擬合關(guān)系式、容腔放氣模型和管路差分模型對(duì)系統(tǒng)真空建立過(guò)程進(jìn)行仿真。針對(duì)節(jié)能型潔具真空建立過(guò)程的特點(diǎn),使用流量.壓力曲線(xiàn)的線(xiàn)性擬合關(guān)系式和等溫假設(shè)對(duì)原計(jì)算模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)化后的模型能夠滿(mǎn)足對(duì)節(jié)能型潔具真空建立過(guò)程壓力響應(yīng)規(guī)律分析的要求。對(duì)于污物輸送至真空收集罐的過(guò)程,建立了排污作業(yè)的壓力響應(yīng)模型并根據(jù)排污量與沖洗力的關(guān)系設(shè)計(jì)了節(jié)能優(yōu)化控制流程。為了驗(yàn)證節(jié)能的效果,對(duì)不同排污量