МОДЕРНИЗАЦИЯ ШКАФА СУШИЛЬНОГО ШСО-22М в 2019 году.

1. Предисловие
   1. В 2006 году нашими специалистами был разработан шкаф для сушки одежды ШСО-22. Изначально это изделие проходило как разовый заказ для частного детского сада. За основу был взят стандартный шкаф для раздевалок и установлен на подставку, в которой был размещен покупной тепловентилятор для воздушных завес.
   2. Со временем данная модель оказалась востребована на рынке и нашла применение на стройках, буровых станциях, производственных помещениях, в раздевалках спортивных учреждений (спортзалах, бассейнах, катках, лыжных базах, фитнес-центрах), в детских учреждениях (школах, детских садах), а так же в индивидуальном использовании (в частных домах, коттеджах, квартирах). Изделие было запущено в серию и поступило в широкую продажу.
   3. Сушильный шкаф ШСО-22 был размещен в каталогах проектных организаций, как рекомендованный для использования.
   4. Одновременно с началом продаж выяснилось, что данная модель имеет существенные недостатки. Несколько раз мы проводили модернизацию ШСО-22, однако устранить все недостатки было невозможно именно по причине использования покупного тепловентилятора.
   5. В нынешнем виде модель имеет название шкаф сушильный ШСО-22М и относиться в нашей линейке сушильных шкафов к бюджетной ценовой категории.
2. Описание и характеристики Сушильного шкафа для одежды ШСО-22М модели 2018 года
   1. Шкаф предназначен для сушки влажной, предварительно отжатой одежды, исключающей попадание капель воды на встроенный покупной тепловентилятор.
   2. Шкаф должен быть подключен к отдельному контуру заземления в соответствии с действующими нормами.
   3. Конструктивно шкаф состоит из двух базовых элементов: верхней части корпуса шкафа и нижней подставки, в которую встроен покупной тепловентилятор. Верхняя часть корпуса соединяется с подставкой с помощью стандартных метизов.
   4. Верхняя часть корпуса закрывается двумя дверьми, в одной из которых установлен почтовый замок, запирающий одновременно обе двери. Внутри верхняя часть корпуса снабжена шестью съемными сетчатыми полками. На полки можно укладывать для сушки рукавицы, головные уборы или обувь. К сетчатым полкам можно так же подвешивать плечики с одеждой.

2.5 Технические характеристики

• Габаритные размеры ШСО -22М (высота, ширина, глубина), мм: 2065х804х512*
• Габаритные размеры ШСО -22М-600 (высота, ширина, глубина), мм: 2065х654х512*
• Количество полок для одежды: 6;
• Максимальная нагрузка на полку 10кг;
• Напряжение питания 230В\50Гц;
• Тип нагревательного элемента: игольчатый слюдяной;
• Мощность 2000 Вт;
• Защита от перегрева: выключатель с тепловым расцеплением, (с самовозвратом в исходное положение);
• Режимы сушки: на 100% мощности, на 50% мощности, сушка без нагрева;
• Таймер с настраиваемой установкой автоматического отключения: режим автоматического отключения от 0,5 до 7,5 часов с шагом 0,5 часа,
• Режим охлаждения нагревательного элемента в течении 1 минуты при отключении;
• Пульт дистанционного управления тепловентилятором;
• Длина шнура электропитания — 1,5 метра;
• Диаметр фланца для отвода воздуха во внешнюю вытяжку: 120 или 125мм;
• Масса ШСО-22М, кг: 62,5
• Масса ШСО-22М-600, кг: 52

* без фланца для отвода воздуха

3. Модернизация Сушильного шкафа для одежды ШСО-22М модели 2019 года
   1. Цель модернизации Сушильного шкафа ШСО-22М – устранение существенных недостатков, связанных с применением в конструкции покупного тепловентилятора, приведение в соответствие требований безопасности и нужных эксплуатационных характеристик шкафа. В то же время данная модель должна представлять бюджетную ценовую категорию в нашей линейке сушильных шкафов.
   2. Одним из основных недостатков модели 2018 года является невозможность сушки мокрой (без предварительного отжима) одежды из-за риска попадания капель воды внутрь покупного тепловентилятора.
      1. Нами был рассмотрен самый простой и малозатратный вариант – установка покупного тепловентилятора в верхней части шкафа. Были проведены испытания на измерения температуры и скорости воздушных потоков внутри шкафа и в выходном отверстии фланца для отвода воздуха.
      2. Испытания выявили неэффективность данной схемы установки покупного тепловентилятора по причине несоблюдения условий для физического выполнения процесса сушки, а именно неравномерности нагрева и отсутствия интенсивного удаления образующейся при этом влаги.
      3. Данная схема установки подразумевает забор горячего влажного воздуха изнутри шкафа, что может привести к быстрому перегреву и попаданию влаги внутрь тепловентилятора.
      4. Протоколы испытаний, см. в приложении №1.
      5. По результатам нами был сделан вывод, что в этом случае наиболее оптимально установить тепловентилятор в нижней части шкафа. А также необходимо разработать блок нагрева, специально изготовленный для этих условий, в металлическом корпусе, защищенном от попадания капель воды и влаги.
   3. Еще один существенный недостаток модели 2018 года – необходимость подключения шкафа к отдельному контуру заземления и короткая длина шнура электропитания.
      1. Покупной тепловентилятор имеет II класс по способу защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75, в соответствие с этим заземляющая жила и заземляющий контакт в вилке шнура электропитания отсутствуют, что обуславливает необходимость подключения шкафа к отдельному контуру заземления.
      2. Стандартная длина шнура электропитания покупного тепловентилятора – 1,5 метра. Такой длины недостаточно, например для подключения к розетке, находящейся на расстоянии 1,8 метра от пола (в детских дошкольных учреждениях).
      3. Разрабатываемый нами блок нагрева должен иметь класс I по способу защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75, заземляющую жилу и заземляющий контакт в вилке шнура электропитания, что исключит необходимость подключения шкафа к отдельному контуру заземления, а также возможно комплектовать блок нагрева шнуром электропитания, длиной 2,5 метра.
   4. Следующий важный момент, это пожарная безопасность конструкции изделия.
      1. Корпус покупного вентилятора, применяемого в сушильных шкафах, должен быть изготовлен из трудногорючего пластика. Цены на такие тепловентиляторы существенно выросли, что не позволяет ШСО-22М остаться в бюджетной ценовой категории.
      2. Конструкция покупного тепловентилятора имеет защиту от перегрева в качестве выключателя с тепловым расцеплением (с самовозвратом в исходное положение). В случае ненормальной работы тепловентилятора происходит срабатывание выключателя и последующее бесконтрольное многократное включение-выключение тепловентилятора. Если принудительно не остановить этот цикл, выключатель может не сработать и произойдет возгорание.
      3. Необходимо оснастить блок нагрева термоплавким предохранителем (без возврата в исходное положение).

4. Описание ШСО-22М, ШСО-22М-600 моделей 2019 года
   1. Шкаф предназначен для сушки мокрой одежды и обуви, предварительный отжим не требуется.
   2. Конструктивно шкаф состоит из двух базовых элементов: верхней части корпуса шкафа и нижней подставки с встроенным блоком нагрева. Верхняя часть корпуса соединяется с подставкой с помощью стандартных метизов.
   3. Верхняя часть корпуса закрывается двумя дверьми, в одной из которых установлен почтовый замок, запирающий одновременно обе двери. Внутри верхняя часть корпуса снабжена шестью съемными сетчатыми полками. На полки можно укладывать для сушки рукавицы, головные уборы или обувь. К сетчатым полкам можно так же подвешивать плечики с одеждой.
   4. В крышке шкафа расположено отверстие для выхода воздуха. В комплекте фланец для подключения к внешней системе вентиляции.

• Нижняя подставка шкафа представляет собой рамную конструкцию, состоящую из передней и задней панелей, изготовленных из листовой стали и боковых и нижней рам, изготовленных из профильной трубы. В передней панели встроен блок нагрева.
• Рамная конструкция нижней подставки позволила усилить прочность и жесткость шкафа, что дает возможность переносить или передвигать его, кроме того, открытое с боковых сторон пространство, делает возможным влажную уборку пола под шкафом.
• Горизонтальная (под углом 45 град.) схема установки блока нагрева позволила уменьшить высоту нижней подставки и соответственно уменьшить общую высоту шкафа, при этом внутренний размер шкафа по высоте остался неизменным. Уменьшение общей высоты шкафа позволит свободно производить монтажные работы по подключению к внешней системе вентиляции, что было проблематично в модели ШСО-22М 2018 года из-за избыточной высоты.

• Блок нагрева состоит из: тангенциального вентилятора, игольчатого слюдяного нагревателя и электронного блока управления. В качестве защиты от перегрева используется термоплавкий предохранитель (без возврата в исходное положение).
• Подбирая оптимальные параметры нужной температуры на выходе блока нагрева, получили следующие характеристики: мощность нагревательного элемента 1600 Вт и производительность тангенциального вентилятора 150 м³/час
• Заземление шкафа осуществляется через заземляющую жилу и заземляющий контакт в вилке шнура электропитания.
• Пульт ДУ в комплектации ШСО-22М модели 2019 года отсутствует.
  • Необходимость пульта ДУ в старой модели обуславливалась расположением кнопок ручного управления внутри шкафа, на корпусе покупного тепловентилятора. Переключить вручную режим работы или поменять настройки таймера, не открывая дверей шкафа было невозможно. В новой модели кнопки управления располагаются на передней панели нижней подставки.
  • Неудобство использования пульта ДУ проявляется при наличии двух и более стоящих рядом сушильных шкафов. Пульт ДУ управляет одновременно всем шкафами сразу. Настроить каждый шкаф в отдельности возможно только вручную с помощью кнопок управления.
• Проведены мероприятия по улучшению ремонтопригодности. В конструкции ШСО-22М модели 2019 года учтена максимальное удобная замена любых комплектующих блока нагрева.
  • Разборная конструкция нижней подставки позволяет без проблем заменить блок нагрева в сборе. Так же это позволило уменьшить размеры транспортной упаковки.
  • Легкосъемное дно шкафа позволяет заменить любые комплектующие блока нагрева, (в том числе термоплавкий предохранитель), без снятия блока нагрева и без разборки шкафа.

5. Технические характеристики ШСО-22М и ШСО-22М-600, моделей 2019 года.

• Габаритные размеры ШСО-22М (высота, ширина, глубина), мм: 1962х802х513*
• Габаритные размеры ШСО-22М-600 (высота, ширина, глубина), мм: 1962х602х513*
• В комплекте 4 регулируемые ножки;
• Количество полок для одежды: 6;
• Максимальная нагрузка на полку: 10кг;
• Напряжение питания 230В\50Гц;
• Производительность тангенциального вентилятора: 150 м³/час
• Мощность электродвигателя тангенциального вентилятора: 34Вт;
• Тип нагревательного элемента: игольчатый слюдяной;
• Мощность нагревательного элемента: 1600 Вт;
• Защита от перегрева: термоплавкий предохранитель (без возврата в исходное положение);
• Режимы сушки: на 100% мощности, на 50% мощности, сушка без нагрева;
• Режим охлаждения нагревательного элемента в течении 1 минуты при отключении;
• Таймер с фиксированной установкой автоматического отключения: режим автоматического отключения через 4 часа, режим ручного отключения;
• Длина шнура электропитания: 2,5 метра;
• Диаметр фланца для отвода воздуха во внешнюю вытяжку: 120 или 125мм;
• Масса ШСО-22М, кг: 53,7
• Масса ШСО-22М-600, кг: 47,5

* без фланца для отвода воздуха и без регулируемых ножек

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

«Калужский завод металлоконструкций»

РФ, 248010 г.Калуга, ул. Комсомольская роща, 39, пом.1,2

ОГРН 1104029000910, ИНН 4029043100. www.kmkzavod.ru

Протокол испытаний № 1 от 19.03.2019г.

Исследование распределения скорости потоков воздуха и температуры шкафа сушильного ШСО-22М при различных схемах расположения тепловентилятора.

1. Условия испытаний

2. Описание испытаний
   • Покупной тепловентилятор Delta D-2002 устанавливался поочередно в верхней задней части шкафа и в нижней передней части шкафа.
   • Изделие без загрузки одеждой доводилось до установившегося состояния, затем анемометром производились замеры скорости потока воздуха на выходном отверстии в крышке шкафа и в каждой из 16 зон внутри шкафа (см. рисунки 1,2). Результаты в таблице и диаграммах ниже:

• При расположении покупного тепловентилятора сверху в задней части шкафа:
  • Основной поток воздуха проходит в 1 зоне задней части шкафа (напротив выходной решетки тепловентилятора) и составляет 3,7 м/сек.
  • Движение воздуха имеется в 1 зоне в передней, левой и правой частях, однако скорость составляет 11-19% от максимальной.
  • Во 2 зоне движение воздуха в левой и правой частях шкафа отсутствует. В передней и задней частях шкафа скорость потока 13-16% от максимальной.
  • В зонах 3 и 4 движение воздуха отсутствует полностью.
• При расположении покупного тепловентилятора снизу в передней части шкафа:
  • Движение воздуха отсутствует только в 4 зоне (в левой, правой и задней частях шкафа).
  • Максимальная скорость 1,1-1,3 м/сек в передней части 3 и 4 зоны (напротив выходной решетки тепловентилятора).
  • В остальных частях шкафа потоки воздуха распределены равномерно и составляют 39-54% от максимальной.

• При расположении покупного тепловентилятора сверху в задней части шкафа:
  • Температура снижается от 1 к 4 зоне.
  • Разница температур левой, правой, передней и задней частей в 1,2,3,4 зонах составляет от12 до 17%.
  • . Снижение средней температуры от 1 к 4 зоне составляет 45%.
• При расположении покупного тепловентилятора снизу в передней части шкафа:
  • Температура распределяется равномерно, за исключением выплесков в передней части 4 зоны и задней части 1 зоны (напротив выходной решетки тепловентилятора).
  • Разница температур в левой, правой, передней и задней частях в 1 и 4 зонах составляет 31-38%, во 2 и 3 зонах 9-12%
  • Разница средней температуры между зонами составляет 10%.

3. Заключение
   • Скорость и температура потока воздуха в выходном отверстии крышки шкафа примерно одинаковы в обеих схемах расположения покупного тепловентилятора.
   • В схеме расположения покупного тепловентилятора сверху в задней части шкафа движение воздуха в нижней половине шкафа полностью отсутствует, а температура воздуха на 45% ниже, чем в верхней половине.
   • Схема установки покупного тепловентилятора в задней верхней части шкафа неэффективна по причине несоблюдения условий для физического выполнения процесса сушки, а именно недостаточности нагрева и отсутствия интенсивного удаления образующейся при этом влаги.
4. Схемы расположения покупного тепловентилятора (рисунки 1,2)

Начальник отдела контроля качества                                                              Н.В. Зубровская

Начальник конструкторско-технологического отдела                               Ю.С. Бысова

Зам. директора по производству                                                                       О.Е. Ханин