步入式高低溫濕熱試驗箱係統組成及工作原理

步入式高低溫濕熱試驗箱係統組成及工作原理

　　本文主要介紹了步入式高低溫濕熱試驗箱的實現方法，對其原理進行了較為細致的闡述。並對其主要組成部分進行了介紹。該試驗箱為公路車輛和集裝箱等大型設備安全有效地進行各類氣候環境試驗提供保障。

　　前言

　　目前，各型公路車輛和集裝箱等大型設備均有進行各種熱工性能試驗及環境氣候條件試驗的需求。故需建造一台步入式高低溫濕熱試驗箱。該試驗箱主要試驗項目如：客車的空調性能、采暖性能、隔熱性能和氣密性能；保溫車的降溫性能、加熱性能、氣密性能；冷藏集裝箱、冷藏汽車和特種運輸車輛的降溫性能、加熱性能、空調性能、隔熱性能和氣密性能等，也可承擔其他大型機械、電氣設備的各種氣候環境試驗等。

　　步入式高低溫濕熱試驗箱係統組成及工作原理

　　步入式高低溫濕熱試驗箱係統組成：步入式高低溫濕熱試驗箱主要由以下六部分組成（現場及集中監控係統、冷卻循環水處理分係統、製冷精品国产香蕉係統、空氣循環及加熱加濕係統、保溫試驗箱體、安全保護係統）。其組成框圖如圖1所示。

　　圖1步入式高低溫濕熱試驗箱組成框圖

　　步入式高低溫濕熱試驗箱係統工作原理：

　　低溫設備工作時，蒸發器內的製冷劑在空氣處理室內蒸發吸收熱量，使空氣的溫度降低。可編程智能控製儀控製冷輸出及加熱係統的熱量輸出，對係統進行冷量恒溫控製及熱補償恒溫控製。恒溫空氣經離心風機變頻調整風速，然後由送風口送入保溫試驗箱內，在箱內進行熱量交換。熱交換後的空氣從回風口進入空氣處理室，在蒸發器、加熱器處進行熱量交換，再進入下一個循環。

　　高溫設備工作時，可編程智能控製儀控製加熱係統的熱量輸出，對係統進行熱補償恒溫控製。達到溫度要求的空氣經離心風機變頻調整風速，然後經孔板送風口送入保溫試驗箱內，在箱內進行熱量交換。熱交換後的空氣從回風道進入空氣處理室，在加熱器處進行熱量交換，再進入下一個循環。

　　濕熱設備工作時，可編程智能控製儀控製加熱係統的熱量輸出，加濕係統的加濕量輸出，精品国产香蕉係統的冷量輸出，對係統進行熱/濕補償恒溫/恒濕控製。從工作室回流的空氣在空氣處理室的精品国产香蕉表冷器處進行溫濕度調節後，在加熱器、加濕器處進行熱/濕補償。達到溫、濕度要求的空氣經離心風機變頻調整風速，然後經送風口送人試驗箱內，在箱內進行熱量/濕量交換。熱/濕交換後的空氣從回風道進入空氣處理室，在加熱器、精品国产香蕉表冷器、加濕器處進行熱濕量交換，再進入下一個循環。

　　現場控製分係統

　　溫濕度測量：P100+進口靜電容量控製式溫濕度傳感器。

　　控製裝置：本試驗箱溫濕度控製采用SDEI-CP200分布控製係統，該係統控製采用10.4寸液晶電腦作為集中控製主機，通過RS485總線與三個分區的本地控製器(3組)連接，采用RS485進行數據交換。各分區本地控製器采用可編程邏輯控製器，采用自動化化控製係統，可自動對製冷、加熱等模塊調配，保證在整個試驗過程中溫度、濕度控製在±2℃範圍內可達到節能、降低噪聲等目的。檢測裝置可對進行報警，並提供詳細的故障顯示，並記錄產生和解除時間。超大內存，控製器提供大於1個月的曆史數據記錄空間。

　　控製係統配置計算機通訊接口及計算機輔助控製係統，可實現數據傳輸及遠程監控功能。可實現遠程計算機機控製和本地觸摸屏同時監控，由此提高試驗箱的可靠性。

　　通訊接口：通訊接口實現控製儀和監控係統的連接，保證了數據的實時傳輸，實現集中監控。控製係統的控製信號可集成到實驗室控製係統中，通訊協議和控製電路可與實驗室控製係統配合。

　　數據記錄方式：采用USB接口形式，插入U盤或移動硬盤儲存。並可通過計算機通訊接口在遠程通過專用軟件處理成可用Office軟件處理的數據格式，用Office軟件打印出所需的試驗趨勢圖和報數據表。

　　運行方式：程序運行，恒定運行，定時開停機。

　　變頻器：通過控製離心風機的轉速來改變循環空氣的流動速度。

　　製冷精品国产香蕉係統

　　精品国产香蕉方法采用製冷冷凝法，製冷冷凝法之基本原理是將製冷係統的精品国产香蕉器的表麵溫度控製在循環空氣的露點溫度以下，從而使通過其間的冷卻空氣低於露點溫度而析出所含水蒸氣以達到精品国产香蕉之目的。

　　製冷冷凝法精品国产香蕉采用多套25HP壓縮機所組所組成的單級氟利昂製冷係統。其中每一套精品国产香蕉機組組成一組係統為一段獨立的試驗箱提供精品国产香蕉。精品国产香蕉主要靠製冷精品国产香蕉完成，根據不同溫度下不同濕度工況選擇精品国产香蕉蒸發器的蒸發溫度，蒸發器溫度的控製采用蒸發溫度控製器實現，設計中采用了三套控製器，它們的蒸發溫度分別是20℃C.5℃，0℃。如何啟動不同的蒸發溫度控製器是由控製係統根據試驗要求溫濕度工況自動選擇。精品国产香蕉蒸發器采用大片距鋁翅片結構減少結霜對精品国产香蕉效果的影響。

　　冷卻方式：套管式水冷冷凝器(低壓循環)、板式雙級聯式蒸發冷凝器(高壓循環)。

　　空氣循環加熱加濕係統

　　空氣溫度控製方式：強製循環通風，平衡調溫法(BTHC)。此方法為試驗箱常用控溫方式。該方法旨在壓縮機連續工作的情況下，控製係統根據設定之溫度點通過PID自動運算輸出的結果去控製加熱器的輸出量，最終達到試驗箱內動態平衡。

　　空氣循環裝置：氣調式，內置式空氣循環裝置，采用變風量全空氣調節係統(VAV)，該係統可以根據工作負荷的變化及室內參數的變化，自動調節循環空氣的循環風量，以滿足室內工況要求。

　　內置空氣處理循環裝置是完成空氣調溫的場所，滿足蒸發器、加熱器、離心風機及風道的裝配要求，由標準保溫庫板組合、裝配而成，內部保溫材料采用耐高溫的硬質聚氨脂泡沫。內置空氣處理循環裝置由內置空氣處理室、製冷機組蒸發器、精品国产香蕉器、電加熱器、加濕分配器、離心風機及循環風道組成。

　　空氣冷卻方式：多級膜片式空氣熱交換器。

　　空氣加熱方式：電加熱器，加熱采用主加熱器+輔助加熱器，無觸點控製方式(SSR)。

　　空氣加濕方式：電熱蒸汽加濕。

　　外置電熱蒸汽加濕方式：采用外置電熱式蒸汽加濕器加濕。加濕器采用電阻加熱原理，由於試驗箱體積較大，加濕量也較大，使用純淨水或去離子水成本較高，且無法避免形成水垢。需要選擇對水質沒有特殊要求的加濕器，可直接使用自來水供水。該類加濕器能確保水中礦物質在蒸發過程中生成的水垢自動收集在水垢收集器中，清洗後收集器可重複使用，不影響加濕器的加濕能力，可防止水垢對加濕水路和加熱棒的影響。加濕器內置恒溫係統確保加濕器在開/關調節過程中迅速達到所需的加濕量，且加濕量在0%R.H-100%R.H範圍內可精確的線性控製。

　　步入式高低溫濕熱試驗箱效果圖：（由廣州精秀熱工設備有限公司生產製造的部分步入式高低溫濕熱試驗箱案例）