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关于湿热试验箱加湿和除湿方法的研究(2) [2007-5-21]来源:正岛电器技术应用部

      浅水盘加湿器具有蒸汽加湿和喷淋加湿两种方法的优点,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,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,因此扩散和对流质交换并不十分剧烈。通过适当地加热水盘的水使其高于箱内的试验温度,这时水盘表面层随着温度升高,水汽压力升产高,与箱体中空气中水汽分压力之差增加,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,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。这一点较直接蒸汽加湿方法显得更优,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。采用制冷降低水温可使湿度有所下降。由于目前的湿热箱已和低温箱做成了一体,为防止水盘中水对做低温试验时造成的不利,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。

     随着试验要求不断的变化,试品在试验过程中要带电工作并发出大量热量,这时通常要采用压缩机对其制冷,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,热质交换越剧烈,试验箱中水汽会被蒸发器除去,若采用蒸汽加湿难以实现试验要求的高湿工况,于是为满足试验要求,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喷雾,高压喷雾法,离心喷雾等。它们将水转换成微米级的水雾,这种雾处于亚稳态状态。若它获得热量将转换为汽,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,通过这一等焓的热质交换完成加湿,这一方法在实践中证明十分有效,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,一是冷冻除湿法,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。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,一般应尽量避免这种现象发生,为使表冷器不至于结霜,应当将表冷器的温度控制在0℃以上。这时箱内湿度用露点描述时,其露点温度约为5~7℃。这一露点温度已能满足现行的试验方法的要求,同时使用十分方便,因此运用最广。当要求更低的露点时,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,可获得-70℃左右的露点温度。这种方法使用很不方便或购买专门的设备十分昂贵。只有在一些有特殊要求的试验时才被采用。如对内燃机在低温或做运行试验的低温箱时,要求对箱内补充大量空气供燃油燃烧时使用。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,需要用固体吸湿原理制成并能连续运行的转轮除湿机。目前这种除湿机的商品价格十分昂贵

 

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