高低溫(交變)濕熱試驗(yàn)箱的加濕與**系統(tǒng):
高低溫(交變)濕熱試驗(yàn)箱為了實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)條件,不可避免地要對(duì)試驗(yàn)箱進(jìn)行加濕和**的操作,本文打算就目前大量在濕熱試驗(yàn)箱中運(yùn)用較多的各種方法進(jìn)行分析,指出它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和建議使用的條件。
濕度表示的方法很多,就試驗(yàn)設(shè)備而言,通常用相對(duì)濕度這一概念描述濕度。相對(duì)濕度的定義是指空氣中水汽分壓力與該溫度下水的飽和汽壓之比并用百分?jǐn)?shù)表示。由水汽飽和壓力性質(zhì)可知,水汽的飽和壓力只是溫度的函數(shù),與水汽可處的空氣壓力無(wú)關(guān),人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和整理尋求到了表示水汽飽和壓力與溫度之間的關(guān)系,其中已被工程和計(jì)量大量采用的應(yīng)當(dāng)是戈夫格列其公式。它被目前氣象部門(mén)編制濕度查算表所采用。
加濕的過(guò)程實(shí)際上就是提高水汽分壓力,zui初的加濕方式就是向試驗(yàn)箱壁噴淋水,通過(guò)控制水溫使水表面飽和壓力得到控制。箱壁表面的水形成較大的面,在這個(gè)面上向箱內(nèi)通過(guò)擴(kuò)散的方式向箱內(nèi)加入水汽壓使試驗(yàn)箱中相對(duì)濕度升高,這一方法出現(xiàn)在上世紀(jì)五十年代。由于當(dāng)時(shí)對(duì)濕度的控制主要是用水銀電接點(diǎn)式導(dǎo)電表進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量調(diào)節(jié),對(duì)于大滯后的熱水箱水溫的控制適應(yīng)性較差,因此控制的過(guò)渡過(guò)程較長(zhǎng),不能滿(mǎn)足交變濕熱對(duì)加濕量要求較多的需要,更重要地是在對(duì)箱壁噴淋的時(shí)候,不可避免地有水滴淋在試品上對(duì)試品形成不同程度的污染。同時(shí)對(duì)箱內(nèi)排水也有**的要求。這一方法很快就被蒸汽加濕和淺水盤(pán)加濕所取代。但是這一方法還是有一些優(yōu)點(diǎn)。雖然它的控制過(guò)渡過(guò)程較長(zhǎng),但系統(tǒng)穩(wěn)定后濕度波動(dòng)較小,比較適合做恒定濕熱試驗(yàn)。另外在加濕過(guò)程中水汽不過(guò)熱不會(huì)增加系統(tǒng)中的額外熱量。還有,當(dāng)控制噴淋水溫使之低于試驗(yàn)要求的要點(diǎn)溫度時(shí),噴淋水具有**作用。
隨著濕熱試驗(yàn)由恒定濕熱向交變濕熱發(fā)展,要求有較快的加濕反應(yīng)能力,噴淋加濕已不能滿(mǎn)足要求時(shí),蒸汽加濕和淺水盤(pán)加濕方法開(kāi)始大量被采用并得到發(fā)展。
水汽的飽和壓力隨著水溫的升高而升高,當(dāng)水溫高至沸點(diǎn)時(shí),在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力時(shí),水汽飽和壓將超過(guò)100Kpa,這時(shí)一個(gè)特別加濕蒸汽鍋爐會(huì)噴出蒸汽,向試驗(yàn)箱內(nèi)加濕。這一加濕過(guò)程會(huì)很快完成。因此在交變濕熱箱中被廣泛運(yùn)用。在很多情況下蒸汽的溫度總是高于試驗(yàn)工況要求的溫度,這時(shí)高濕的蒸汽和較低濕度的空氣混和后,一部份水汽會(huì)凝結(jié)成水并放出汽化熱,在箱內(nèi)產(chǎn)生額外的熱量,有時(shí)為了平衡這一部分熱量往往要開(kāi)啟壓縮機(jī)制冷。當(dāng)制冷溫度控制不當(dāng)時(shí)可能會(huì)使蒸發(fā)器上結(jié)霜影響制冷效果,同時(shí)由于制冷的作用會(huì)產(chǎn)生**效果,使箱內(nèi)濕度下降,為維持試驗(yàn)工況將增大加濕量,進(jìn)一步增加箱內(nèi)額外熱量。甚至?xí)霈F(xiàn)不斷地加濕,制冷又同時(shí)不斷地**的現(xiàn)象。
采用蒸汽加濕具有加濕快,能適應(yīng)交變濕熱試驗(yàn)在升溫段對(duì)要求加濕量大的需要。因此該方法被大量地采用。其主要缺點(diǎn)是向箱內(nèi)引入了過(guò)熱蒸汽,增加了箱內(nèi)的熱量。在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意過(guò)熱蒸汽對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的影響。
淺水盤(pán)加濕器具有蒸汽加濕和噴淋加濕兩種方法的優(yōu)點(diǎn),淺水盤(pán)是在試驗(yàn)箱中設(shè)計(jì)了表面足夠大的水盤(pán),水盤(pán)中放置了加熱器。水面的水汽壓可通過(guò)擴(kuò)散和對(duì)流質(zhì)交換向空氣中不斷地補(bǔ)充水汽,而通過(guò)這種形式的加濕水汽不過(guò)熱。但是由于水盤(pán)的面積不可做到很大,因此擴(kuò)散和對(duì)流質(zhì)交換并不**劇烈。通過(guò)適當(dāng)?shù)丶訜崴P(pán)的水使其高于箱內(nèi)的試驗(yàn)溫度,這時(shí)水盤(pán)表面層隨著溫度升高,水汽壓力升產(chǎn)高,與箱體中空氣中水汽分壓力之差增加,加劇了水汽擴(kuò)散和對(duì)流質(zhì)交換。在滿(mǎn)足試驗(yàn)箱加濕要求的情況,水盤(pán)中的水溫并不要求過(guò)高,這時(shí)水汽的過(guò)熱量有明顯下降。這一點(diǎn)較直接蒸汽加濕方法顯得更優(yōu),這種方法的不足之處在于做低濕試驗(yàn)時(shí)由于水盤(pán)有擴(kuò)散和對(duì)流質(zhì)交換的存在,要獲得低濕較難。采用制冷降低水溫可使?jié)穸扔兴陆?。由于目前的濕熱箱已和低溫箱做成了一體,為防止水盤(pán)中水對(duì)做低溫試驗(yàn)時(shí)造成的不利,通常要將水排出箱外,對(duì)設(shè)備的使用增加了**麻煩。另外當(dāng)試驗(yàn)箱長(zhǎng)期不用時(shí),水盤(pán)中容易滋生微生物影響設(shè)備的清潔。
隨著試驗(yàn)要求不斷的變化,試品在試驗(yàn)過(guò)程中要帶電工作并發(fā)出大量熱量,這時(shí)通常要采用壓縮機(jī)對(duì)其制冷,在制冷過(guò)程中蒸發(fā)器與空氣要進(jìn)行熱質(zhì)交換,試品發(fā)熱量越大,熱質(zhì)交換越劇烈,試驗(yàn)箱中水汽會(huì)被蒸發(fā)器除去,若采用蒸汽加濕難以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求的高濕工況,于是為滿(mǎn)足試驗(yàn)要求,出現(xiàn)了另一種過(guò)冷蒸汽加濕法。
過(guò)冷蒸汽的產(chǎn)生通常有超聲波法,高壓噴霧法,離心噴霧等。它們將水轉(zhuǎn)換成微米級(jí)的水霧,這種霧處于亞穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。若它獲得熱量將轉(zhuǎn)換為汽,若得不到熱量則會(huì)變成水滴,在試品發(fā)熱的情況下,霧吸收試品發(fā)出的熱量汽化,將這些熱量轉(zhuǎn)換成水的潛熱,使箱內(nèi)水汽壓升高達(dá)到試驗(yàn)要求的濕度。水汽的潛熱在制冷蒸發(fā)器上放出,通過(guò)這一等焓的熱質(zhì)交換完成加濕,這一方法在實(shí)踐中證明**有效,并在一些試驗(yàn)箱中得到運(yùn)用。
**的方法目前運(yùn)用得zui為廣泛有兩種,一是冷凍**法,另一種是固體吸濕劑**法。前者是將空氣中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜。由于濕熱箱的試驗(yàn)過(guò)程通常較長(zhǎng),表冷器結(jié)霜會(huì)影響**效果,一般應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象發(fā)生,為使表冷器不至于結(jié)霜,應(yīng)當(dāng)將表冷器的溫度控制在0℃以上。這時(shí)箱內(nèi)濕度用露點(diǎn)描述時(shí),其露點(diǎn)溫度約為5~7℃。這一露點(diǎn)溫度已能滿(mǎn)足現(xiàn)行的試驗(yàn)方法的要求,同時(shí)使用**方便,因此運(yùn)用zui廣。當(dāng)要求更低的露點(diǎn)時(shí),通常采用固體吸濕劑進(jìn)一步吸濕劑。這類(lèi)吸濕劑的表面水汽壓力在幾百至幾十個(gè)PPm數(shù)量級(jí)上,可獲得-70℃左右的露點(diǎn)溫度。這種方法使用很不方便或購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備**昂貴。只有在一些有特殊要求的試驗(yàn)時(shí)才被采用。如對(duì)內(nèi)燃機(jī)在低溫或做運(yùn)行試驗(yàn)的低溫箱時(shí),要求對(duì)箱內(nèi)補(bǔ)充大量空氣供燃油燃燒時(shí)使用。為防止新空氣中的水汽在低溫箱的蒸發(fā)器大量結(jié)霜影響制冷,需要用固體吸濕試驗(yàn)方法制成并能連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)輪**機(jī)。目前這種**機(jī)的商品價(jià)格**昂貴。
專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)環(huán)境試驗(yàn)箱,歡迎新老客戶(hù)訂購(gòu),
高低溫濕熱試驗(yàn)箱保養(yǎng)的目的就是使試驗(yàn)箱經(jīng)常處于良好的運(yùn)行狀態(tài),發(fā)揮設(shè)備的***佳性能,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種隱患,防患于未然?! 「叩蜏貪駸嵩囼?yàn)箱保養(yǎng)的項(xiàng)目和內(nèi)容很多,按其工作性質(zhì)區(qū)分,主要是清潔、調(diào)整、潤(rùn)滑和更換。但如何才能做好壓縮機(jī)的保養(yǎng)呢?哪些工作是不能忽略的呢?下面我們就一起來(lái)看個(gè)究竟吧: 1、為了提供良好的潤(rùn)滑,采用符合標(biāo)準(zhǔn)的油品,禁止使用劣質(zhì)機(jī)油; 2、定期清洗或更換各過(guò)濾器機(jī)芯,定期更換潤(rùn)滑油; 3、應(yīng)隨時(shí)注意和檢查各壓力表和溫度表的讀數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi); 4、保持機(jī)身油池內(nèi)和注油器中的潤(rùn)滑油位在規(guī)定的范圍; 5、檢查注油器注油是否正常,檢查潤(rùn)滑油向各個(gè)注油點(diǎn)的給送情況,如注油不正常,則應(yīng)停止空壓機(jī)運(yùn)行并排除; 6、對(duì)規(guī)定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)巡回檢杏并認(rèn)真填寫(xiě)運(yùn)行記錄; 7、經(jīng)常注意中間冷卻器,儲(chǔ)氣罐上的**閥狀態(tài)是否完好可靠; 8、經(jīng)常注意排氣閥和吸氣閥的工作狀況是否正常并定期清洗; 9、中間冷卻器冷凝出的油水應(yīng)每二小時(shí)排放一次,儲(chǔ)氣罐每班排放一次,如空氣中的濕度較大,應(yīng)增加排放次數(shù); 10、定期檢查**防護(hù)裝置; 11、停機(jī)后切斷電源,關(guān)閉冷卻水閥。
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高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱是集合了高溫、低溫、濕熱為一體的試驗(yàn)箱—高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱,它的修理難度較其它環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備大,且具有代表性。下面就高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱為例,談一談高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱的構(gòu)造及一些常見(jiàn)故障和排除方法。
一、高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱的構(gòu)造
高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱由箱體、風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控濕系統(tǒng)組成。風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)一般采用可調(diào)節(jié)送風(fēng)方向的結(jié)構(gòu);加濕系統(tǒng)有采用鍋爐加濕和表面蒸發(fā)二種;降溫、**系統(tǒng)采用空調(diào)工況制冷結(jié)構(gòu);加熱系統(tǒng)采用電熱鰭片加熱和電爐絲直接加熱二種結(jié)構(gòu);溫濕度測(cè)試方法采用干濕球測(cè)試方法,也有用濕度傳感器直接測(cè)量方法;控制和顯示操作界面采用溫濕度分開(kāi)獨(dú)立和溫濕度組合控制器等方式。
二、高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱的一些常見(jiàn)故障和排除方法 ◆在高溫試驗(yàn)中,如溫度變化達(dá)不到試驗(yàn)溫度值時(shí),可以檢查電器系統(tǒng),逐一排除故障。如溫度升得很慢,就要查看風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),看一下風(fēng)循環(huán)的調(diào)節(jié)擋板是否開(kāi)啟正常,反之,就檢查風(fēng)循環(huán)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如溫度過(guò)沖厲害那么就需要整定PID 的設(shè)置參數(shù)。如果溫度直接上升,過(guò)溫保護(hù),那么,控制器出故障,須更換控制儀表。
◆低溫達(dá)不到試驗(yàn)的指標(biāo),那你就要觀察溫度的變化,是溫度降的很慢,還是溫度到**值后溫度有回升的趨勢(shì),前者就要檢查一下,做低溫試驗(yàn)前是否將工作室烘干,使工作室保持干燥后再將試驗(yàn)樣品放入工作室內(nèi)再做試驗(yàn),工作室內(nèi)的試驗(yàn)樣品是否放置的過(guò)多,使工作室內(nèi)的風(fēng)不能充分循環(huán),在排除上述原因后,就要考慮是否是制冷系統(tǒng)中的故障了,這樣就要請(qǐng)廠家的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行檢修。后者的現(xiàn)象是設(shè)備的使用環(huán)境不好所致,設(shè)備放置的環(huán)境溫度,放置的位置(箱體后與墻的距離)要滿(mǎn)足要求(在設(shè)備操作使用說(shuō)明中都有規(guī)定)?!粼谧鰸駸嵩囼?yàn)中,出現(xiàn)實(shí)際濕度會(huì)達(dá)到**或者實(shí)際濕度與目標(biāo)濕度相差很大,數(shù)值低得很多,前者的現(xiàn)象:可能是濕球傳感器上的紗布干燥引起,那就要檢查濕球傳感器的水槽中是否缺水,水槽中的水位是由一水位控制器自動(dòng)控制的,查水位控制器供水系統(tǒng)是否供水正常,水位控制器工作是否正常。另一種可能就是濕球紗布因使用時(shí)間長(zhǎng),或供水水質(zhì)純凈度的原因,會(huì)使紗布變硬,使紗布無(wú)法吸收水份而干燥,只要更換或清洗紗布即可排除以上現(xiàn)象。后者的現(xiàn)象主要是加濕系統(tǒng)不工作,查看加濕系統(tǒng)的供水系統(tǒng),供水系統(tǒng)內(nèi)是否有**的水量,控制加濕鍋爐水位的水位控制是否正常,加濕鍋爐內(nèi)的水位是否正常。如以上一切都正常,那就要檢查電器控制系統(tǒng),這要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行檢修。
◆設(shè)備在試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中突然出現(xiàn)故障時(shí),控制儀表上出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的故障顯示提示并有聲訊報(bào)警提示。操作人員可以對(duì)照設(shè)備的操作使用中的故障排除一章中快速檢查出屬于哪一類(lèi)故障,即可請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員快速排除故障,以確保試驗(yàn)的正常進(jìn)行。其它環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在使用中還會(huì)有其它的現(xiàn)象,那就要具體現(xiàn)象,具體分析和排除。
高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱還要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),制冷系統(tǒng)的冷凝器定期清理,對(duì)于活動(dòng)部件應(yīng)按說(shuō)明書(shū)加油潤(rùn)滑,電器控制系統(tǒng)定期維護(hù)檢查等等,這些工作是必不可少的。