理论教育 冷却系统主设备结构设计优化

冷却系统主设备结构设计优化

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-9 主循环设备3D设计模型图4-10 循环冷却设备3D设计1)实用是评定产品造型的技术性能指标。设备的电磁兼容性设计包括限制干扰源的电磁发射、控制电磁干扰的传播以及增强敏感设备的抗干扰能力。为此必须研究干扰源的发射特性、电磁干扰的传播通道,以及敏感设备的感受特性。本系统所讨论的腐蚀防护设计的范围,包括金属材料腐蚀、高分子材料老化和微生物腐蚀。4)防腐蚀结构设计。

冷却系统主设备结构设计优化

1.总体结构设计

总体结构设计基于第3章中“热设计应考虑的问题汇总”的设备的有效性/可用性、可维修性、冗余等原则进行设计,达到实用、经济、美观。结构如图4-9、图4-10所示。

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图4-9 主循环设备3D设计模型

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图4-10 循环冷却设备3D设计

1)实用是评定产品造型的技术性能指标。是指产品具备先进和完善的各种功能,并保证产品物质功能得到最大限度的发挥。

2)美观,即造型美,是评定产品造型的审美性指标,是产品整体在形式、结构、材质、工艺、装饰和色彩上体现出来的全部美感的综合。它还包括时代感和传统的民族风格特点。也就是说,通过形、色、质来体现出造型美。造型设计离不开物质条件,就是在实用经济原则的指导下,运用美学原理和法则,掌握新工艺和村质特征以及人们审美心理的变化,创出新颖、雅致的新产品来。美观是造型设计的手段。

3)经济是评价产品造型的经济效果。它反映产品的功能和生产成本之间的价值。在造型活动中,除运用价值分析方法努力降低成本外,对产品按标准化、系列化、通用化的要求进行设计,使空间的安排、体块的组织、材料的选用,达到紧凑、简洁、准确,以最少的人力、物力、财力和时间来求得最大的效益。

冷却系统主体结构集成在一块底板上,对空间实现最大利用,使得主机结构更加小巧,从而实现了从工程化到工厂化的改变,只在工厂完成主要设备的集成安装,到工程现场仅需要安装管路即可,节约了大量的工程时间,同时缩短工期、节省投资。

2.人机工程学在结构设计中的应用

人机系统的设计,是使所设计的机器能充分适应人的操作和使用要求,以排除不良环境对人机系统的影响,保证操作者能安全、舒适和高效地工作,从而合理地分配人机系统中人和机器的职能,提高人机系统的效能和可靠性,并有利于发展生产和降低成本,同时便于设备的安装与维修。

为了维持和恢复设备的正常工作,就必须进行必要的维护修理。在结构设计时,必须根据操作、维修人员的人体特性和实际情况对安装维修的结构做出适当的考虑。

1)便于迅速寻找和确定故障部位,同时方便装拆元器件,所有元器件、导线应采用颜色、符号标志,并列在维修说明书中。在电气性能要求允许下,尽量采用接插式连接,少用焊接连接。在更换已损的元器件和零部件时,尽可能不拆除其他零部件,并能利用普通工具进行装拆。(www.daowen.com)

2)应考虑保护安装、维修人员的安全措施。对于设置出入孔或其他人手通过的部分其边缘应折边、磨光或设有橡胶塑料制成的防护圈。机柜机箱不应有尖锐的棱角,以免擦伤人体和零部件。带有高压电部分的门和盖,应设有联锁门开关,当门、盖打开时,高压电即被切断。如需带电维修时则需另设机构,使高压接通。高压元器件应远离需常拆换元器件的位置,并在其附近应设有警戒标志。

3)设置必要的安装维修出入孔和观察窗口。安装维修出入孔的形状及大小的设计,应能保证顺利通过所要安装、维修的元器件和零部件。同时还需考虑到工具和手(或手臂)以及可能穿着的衣服、手套也能顺利通过。为保证安装维修人员能观察到自己所进行的工作,需考虑设置观察窗口;当出入孔只能通过手时,则应设观察窗。

4)电磁兼容结构设计。设备的电磁兼容性设计包括限制干扰源的电磁发射、控制电磁干扰的传播以及增强敏感设备的抗干扰能力。为此必须研究干扰源的发射特性、电磁干扰的传播通道(传导、辐射及感应),以及敏感设备的感受特性。此部分将在第6章专门介绍。

3.防腐蚀设计

当电子设备经历潮湿或其他恶劣气候环境时,有可能因为腐蚀效应而失效。材料受环境介质的化学作用而发生性能下降,状态改变,直至损坏变质,这就是腐蚀。现已发现,几乎所有材料(金属和非金属材料)在使用过程中,由于受环境作用都会发生腐蚀,根据被腐蚀材料的种类,可分为金属腐蚀和非金属材料腐蚀两大类。本系统所讨论的腐蚀防护设计的范围,包括金属材料腐蚀、高分子材料老化和微生物腐蚀。

实践证明,采取恰当的防护措施,腐蚀是可以受到一定程度的控制,有些腐蚀事故是可以避免的。防腐蚀措施应该在电子设备的设计阶段确定,这一责任主要落在设计人员身上在进行防腐蚀设计时,应该考虑的主要因素有:电子设备可能遭遇的环境条件及主要的腐蚀性环境因素;对腐蚀损坏最敏感的部位(包括元器件、零部件和材料):要求保护的程度(临时性防护、可更换零件防护、高稳定性永久性防护等)以及允许采用的防护手段。通过对各种因素的综合分析,预测可能发生的腐蚀类型和危险性后果,从而确定合理而有效的防腐蚀措施。防止电子设备腐蚀损坏的基本方法有以下五种:

1)采用高耐蚀性材料。

2)消除或减弱环境中的腐蚀性因素。

3)对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理。

4)防腐蚀结构设计。

5)电化学保护。

企图仅采用一种方法来达到防止腐蚀的目的是不切实际的。通常需要将几种方法结合起来使用,以获得经济而有效的结果。

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