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                                          恒温恒湿试验箱加湿和除湿原理

                                          2014-02-11

                                          恒温恒湿试验箱加湿和除湿原理

                                          本文对恒温恒湿试验箱加湿和除湿的方法进行了深入的研究和全面论述幸运彩票-幸运彩票app,有助于在新型恒温恒湿试验箱开发中加湿和除湿方法的工程应用幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。

                                            恒温恒湿试验箱为了实现试验条件,不可避免地要对试验箱进行加湿和除湿的操作幸运彩票-幸运彩票app,本文打算就目前大量在湿热试验箱中运用较多的各种方法进行分析幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,指出它们各自的优缺点和建议使用的条件幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。

                                            湿度表示的方法很多,就试验设备而言,通常用相对湿度这一概念描述湿度幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。相对湿度的定义是指空气中水汽分压力与该温度下水的饱和汽压之比并用百分数表示幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。由水汽饱和压力性质可知幸运彩票-幸运彩票app,水汽的饱和压力只是温度的函数,与水汽可处的空气压力无关,人们通过大量的实验和整理寻求到了表示水汽饱和压力与温度之间的关系,其中已被工程和计量大量采用的应当是戈夫格列其公式。它被目前气象部门编制湿度查算表所采用。

                                            加湿的过程实际上就是提高水汽分压力幸运彩票-幸运彩票app,最初的加湿方式就是向试验箱壁喷淋水幸运彩票-幸运彩票app,通过控制水温使水表面饱和压力得到控制。箱壁表面的水形成较大的面幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,在这个面上向箱内通过扩散的方式向箱内加入水汽压使试验箱中相对湿度升高幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,这一方法出现在上世纪五十年代幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。由于当时对湿度的控制主要是用水银电接点式导电表进行简单的开关量调节幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,对于大滞后的热水箱水温的控制适应性较差,因此控制的过渡过程较长幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,不能满足交变湿热对加湿量要求较多的需要幸运彩票-幸运彩票app,更重要地是在对箱壁喷淋的时候幸运彩票-幸运彩票app,不可避免地有水滴淋在试品上对试品形成不同程度的污染。同时对箱内排水也有一定的要求。这一方法很快就被蒸汽加湿和浅水盘加湿所取代幸运彩票-幸运彩票app。但是这一方法还是有一些优点幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。虽然它的控制过渡过程较长幸运彩票-幸运彩票app,但系统稳定后湿度波动较小,比较适合做恒定湿热试验。另外在加湿过程中水汽不过热不会增加系统中的额外热量幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app⌒以瞬势?幸运彩票app;褂?幸运彩票-幸运彩票app,当控制喷淋水温使之低于试验要求的要点温度时,喷淋水具有除湿作用。

                                            随着恒温恒湿试验箱由恒定湿热向交变湿热发展幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,要求有较快的加湿反应能力,喷淋加湿已不能满足要求时幸运彩票-幸运彩票app,蒸汽加湿和浅水盘加湿方法开始大量被采用并得到发展幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。

                                            水汽的饱和压力随着水温的升高而升高幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,当水温高至沸点时幸运彩票-幸运彩票app,在一个标准大气压力时幸运彩票-幸运彩票app,水汽饱和压将超过100Kpa幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,这时一个特别加湿蒸汽锅炉会喷出蒸汽,向恒温恒湿试验箱内加湿。这一加湿过程会很快完成幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。因此在交变湿热箱中被广泛运用。在很多情况下蒸汽的温度总是高于试验工况要求的温度,这时高湿的蒸汽和较低湿度的空气混和后幸运彩票-幸运彩票app,一部份水汽会凝结成水并放出汽化热,在箱内产生额外的热量,有时为了平衡这一部分热量往往要开启压缩机制冷。当制冷温度控制不当时可能会使蒸发器上结霜影响制冷效果,同时由于制冷的作用会产生除湿效果,使箱内湿度下降幸运彩票-幸运彩票app,为维持试验工况将增大加湿量,进一步增加箱内额外热量幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。甚至会出现不断地加湿幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,制冷又同时不断地除湿的现象幸运彩票-幸运彩票app。

                                            采用蒸汽加湿具有加湿快幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,能适应恒温恒湿试验箱在升温段对要求加湿量大的需要幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。因此该方法被大量地采用幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。其主要缺点是向箱内引入了过热蒸汽幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,增加了箱内的热量幸运彩票-幸运彩票app。在设计时要特别注意过热蒸汽对系统带来的影响幸运彩票-幸运彩票app。

                                            浅水盘加湿器具有蒸汽加湿和喷淋加湿两种方法的优点幸运彩票-幸运彩票app,浅水盘是在试验箱中设计了表面足够大的水盘,水盘中放置了加热器。水面的水汽压可通过扩散和对流质交换向空气中不断地补充水汽幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,而通过这种形式的加湿水汽不过热。但是由于水盘的面积不可做到很大幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,因此扩散和对流质交换并不十分剧烈幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。通过适当地加热水盘的水使其高于箱内的试验温度幸运彩票-幸运彩票app,这时水盘表面层随着温度升高,水汽压力升产高幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,与箱体中空气中水汽分压力之差增加幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,加剧了水汽扩散和对流质交换。在满足试验箱加湿要求的情况幸运彩票-幸运彩票app,水盘中的水温并不要求过高,这时水汽的过热量有明显下降幸运彩票-幸运彩票app。这一点较直接蒸汽加湿方法显得更优幸运彩票-幸运彩票app,这种方法的不足之处在于做低湿试验时由于水盘有扩散和对流质交换的存在,要获得低湿较难幸运彩票-幸运彩票app。采用制冷降低水温可使湿度有所下降幸运彩票-幸运彩票app。由于目前的湿热箱已和低温箱做成了一体幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,为防止水盘中水对做低温试验时造成的不利幸运彩票-幸运彩票app,通常要将水排出箱外,对设备的使用增加了一定麻烦。另外当试验箱长期不用时,水盘中容易滋生微生物影响设备的清洁幸运彩票-幸运彩票app。

                                            随着试验要求不断的变化幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,试品在试验过程中要带电工作并发出大量热量幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,这时通常要采用压缩机对其制冷幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,在制冷过程中蒸发器与空气要进行热质交换,试品发热量越大幸运彩票-幸运彩票app,热质交换越剧烈幸运彩票-幸运彩票app,试验箱中水汽会被蒸发器除去幸运彩票-幸运彩票app,若采用蒸汽加湿难以实现试验要求的高湿工况幸运彩票-幸运彩票app,于是为满足试验要求幸运彩票-幸运彩票app,出现了另一种过冷蒸汽加湿法。

                                            过冷蒸汽的产生通常有超声波法幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,高压喷雾法幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,离心喷雾等幸运彩票-幸运彩票app。它们将水转换成微米级的水雾幸运彩票-幸运彩票app,这种雾处于亚稳态状态。若它获得热量将转换为汽幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,若得不到热量则会变成水滴,在试品发热的情况下,雾吸收试品发出的热量汽化,将这些热量转换成水的潜热,使箱内水汽压升高达到试验要求的湿度。水汽的潜热在制冷蒸发器上放出幸运彩票-幸运彩票app,通过这一等焓的热质交换完成加湿幸运彩票-幸运彩票app,这一方法在实践中证明十分有效幸运彩票-幸运彩票app,并在一些试验箱中得到运用。

                                            
                                          除湿的方法目前运用得最为广泛有两种幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,一是冷冻除湿法幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,另一种是固体吸湿剂除湿法。前者是将空气中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜幸运彩票-幸运彩票app。由于湿热箱的试验过程通常较长,表冷器结霜会影响除湿效果幸运彩票-幸运彩票app,一般应尽量避免这种现象发生,为使表冷器不至于结霜幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,应当将表冷器的温度控制在0℃以上幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app。这时箱内湿度用露点描述时幸运彩票-幸运彩票app,其露点温度约为57℃幸运彩票-幸运彩票app。这一露点温度已能满足现行的试验方法的要求幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,同时使用十分方便,因此运用最广幸运彩票-幸运彩票app。当要求更低的露点时幸运彩票-幸运彩票app,通常采用固体吸湿剂进一步吸湿剂。这类吸湿剂的表面水汽压力在几百至几十个PPm数量级上幸运彩票-幸运彩票app,可获得-70℃左右的露点温度幸运彩票-幸运彩票app。这种方法使用很不方便或购买专门的设备十分昂贵幸运彩票-幸运彩票app。只有在一些有特殊要求的试验时才被采用幸运彩票-幸运彩票app。如对内燃机在低温或做运行试验的低温箱时幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,要求对箱内补充大量空气供燃油燃烧时使用幸运彩票-幸运彩票app。为防止新空气中的水汽在低温箱的蒸发器大量结霜影响制冷幸运彩票-幸运彩票app幸运彩票-幸运彩票app,需要用固体吸湿原理制成并能连续运行的转轮除湿机幸运彩票-幸运彩票app。目前这种除湿机的商品价格十分昂贵幸运彩票-幸运彩票app。

                                           

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