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湿热试验设备的原理

发布时间: 2021-06-24  点击次数: 149次

      随着湿热试验由恒定湿热向交变湿热发展,要求有较快的加湿反应能力,喷淋加湿已不能满足要求时,蒸汽加湿和浅水盘加湿方法开始大量被采用并得到发展。

      水汽的饱和压力随着水温的升高而升高,当水温高至沸点时,在一个标准大气压力时,水汽饱和压将超过100Kpa,这时一个特别加湿蒸汽锅炉会喷出蒸汽,向试验箱内加湿。这一加湿过程会很快完成。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,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,为维持试验工况将增大加湿量,进一步增加箱内额外热量。甚至会出现不断地加湿,制冷又同时不断地除湿的现象。

      采用蒸汽加湿具有加湿快,能适应交变湿热试验在升温段对要求加湿量大的需要。因此该方法被大量地采用。其主要缺点是向箱内引入了过热蒸汽,增加了箱内的热量。在设计时要特别注意过热蒸汽对系统带来的影响。

      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。


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