恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室設(shè)計有那些要點(diǎn)?
發(fā)布時間:2024-01-24
恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室說明:恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室是指在室內(nèi)要維持某一基準(zhǔn)溫濕度的環(huán)境,例如:紡織恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室,造紙恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室,計量恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室、光柵刻線恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室、精密儀器制造恒溫恒濕房和裝配恒溫恒濕房;精度(這里主要指溫度)要求高;后兩者為較大的生產(chǎn);恒溫恒濕室除了對溫度提出較為嚴(yán)格的要求外,一般對;聲防振等也有一定程度的要求;1.室內(nèi)溫濕度條件;室內(nèi)溫濕度條件是指溫濕度基數(shù)和相應(yīng)的溫濕度精度;求確定;在確定室內(nèi)參數(shù)時,針對不同工藝要恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室設(shè)計:
恒溫恒濕室是指在室內(nèi)要維持某一基準(zhǔn)溫濕度,而又允許溫濕度有一定波動范圍的空氣環(huán)境,例如計量室、光柵刻線室、精密儀器制造和裝配車間等。前兩者都為小房間,
空調(diào)精度:
(這里主要指溫度)要求高;后兩者為較大的生產(chǎn)車間,精度要求較低。恒溫恒濕室除了對溫度提出較為嚴(yán)格的要求外,一般對空氣的濕度、潔凈度、設(shè)備的消聲防振等也有一定程度的要求。
1.室內(nèi)溫濕度條件
室內(nèi)溫濕度條件是指溫濕度基數(shù)和相應(yīng)的溫濕度精度??照{(diào)基數(shù)和精度主要由工藝生產(chǎn)要求確定。下表所示為幾種恒溫恒濕室要求的參數(shù)。
在確定室內(nèi)參數(shù)時,針對不同工藝要求,還應(yīng)考慮如下因素:
1)在精密機(jī)械加工和計量等場合,為了防止因熱膨脹而引起的誤差,必須使工件保持一定的溫度。工件溫度的允許波動幅度應(yīng)根據(jù)加工精度決定。例如,在恒溫室里對一根長500mm的標(biāo)準(zhǔn)尺刻線,工藝允許線間公差為2um,其中lum為尺溫變化所引起的形變誤差,另1um為加工與量測誤差。1um折合尺溫變化量 =0.2C[a為尺線膨脹系數(shù),取10/um/(m·K);l為尺長,m],故工件溫度變化需在: 以內(nèi)。但由于工件測量儀器等都有一定的熱惰性,空氣溫度的波動傳人工件后,就要衰減。在設(shè)計恒溫系統(tǒng)時,一般總是以恒定環(huán)境空氣溫度為依據(jù),故相應(yīng)的環(huán)境溫度精度可比工件允許的溫度精度低一些。因此,在確定恒溫室參數(shù)和選擇自動控制時,必須考慮工件、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空氣處理設(shè)備和自控系統(tǒng)之間的動態(tài)特性。
2)由于工件或測試設(shè)備都有熱容量,且其熱容量大小不一,有熱容量小的物體,也有象機(jī)械設(shè)備等熱容量特別大的物體。它們與室溫變化速度并不相同,下圖示出一測長儀的表面溫度與內(nèi)部溫度隨室溫變化的滯后情況。如果測試精度要求較高,為了減少因儀器變形而產(chǎn)生的誤差,就需要全年保持室溫恒定,而不能采取間歇空調(diào)的辦法。
3)一般機(jī)械加工時,對濕度的要求不嚴(yán)格,但為 了防止生銹、腐蝕、不發(fā)生結(jié)露等,相對濕度不應(yīng)過高。紡織工業(yè)對相對濕度要求較高,因?yàn)槔w維保持恰當(dāng)?shù)臐穸瓤蓽p少斷頭,避免產(chǎn)生靜電,提高加工質(zhì)量。
2.恒溫恒濕室的建筑處理為了盡量減少外界氣候條件的干擾,恒溫恒濕室 在建筑處理方面必須做一些特殊考慮。這不僅有利于保證一定的恒溫精度,而且對空調(diào)設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用方面也有著重要的經(jīng)濟(jì)意義。
1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在滿足一定的傳熱系數(shù)X的前提下,在選用材料時要考慮一定的熱惰性,以抵抗外界不穩(wěn)定熱流的影響。恒溫精度要求高時,應(yīng)采用熱情性較大的重型圍護(hù)結(jié)構(gòu)。此外,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防潮隔汽措施也極為重要,否則由于內(nèi)外水蒸氣分壓差產(chǎn)生的水汽滲透難以控制。
2)在高精度恒溫恒濕室的外圍,最好有低精度的恒溫室作為其外室或套間。這樣,就能使高精度恒溫恒濕室不受外界氣候變化的影響,減少室內(nèi)溫濕度波動范圍,因而使控制系統(tǒng)的工作比較穩(wěn)定,易于保證精度要求。此外也可做成如圖所示的回風(fēng)夾層,利用恒溫恒濕室本身回風(fēng)包圍恒溫恒濕室,以減少外界不穩(wěn)定熱源的影響。
3)恒溫恒濕室不論有無套間,應(yīng)盡可能布置在建筑物的北面和底層,不宜有朝東或朝西的外墻及門窗,以減少太陽輻射熱的影響。恒溫精度為土(0.1—0.2) 0C時,不宜有外墻。此外,為了減少室外氣象條件劇烈變化的影響,有時將高精度恒溫恒濕室布置在地下室中,這樣還可以減少負(fù)荷,節(jié)省空調(diào)投資和運(yùn)行費(fèi)用,而且對于提高 溫恒濕室的熱穩(wěn)定性也是有利的。但是,這種布置會增加土建費(fèi)用,特別是在地下水位較高的地區(qū),由于防水困難,往往不采用這種方案。
4)高精度恒溫恒濕室最好不開窗。如果因采光、衛(wèi)生或建筑處理上的需要而不得不開窗時,則外窗應(yīng)該開在太陽輻射熱最弱的北墻,而且應(yīng)用雙層密封窗。 恒溫精度為土(0.1—0.2)℃時,不應(yīng)有外窗。高精度恒溫恒濕室的門,必須做成內(nèi)填保溫材料的密封門,而且在外門處應(yīng)設(shè)門斗。恒溫精度為士(0.1~0.2氣通過門、窗滲入室內(nèi),室內(nèi)空氣需要保持正壓。
3.換氣次數(shù)和控制精度為了滿足室內(nèi)溫濕度精度的要求,恒溫恒濕室的換氣次數(shù)要比一般空調(diào)房間大得多。因?yàn)樵黾铀惋L(fēng)溫差,減少換氣次數(shù),將使室溫波動較大,溫濕度分布不均勻,故在高精度恒溫恒濕室,常使用再熱,以減少送 風(fēng)溫差,增加換氣次數(shù)。但如果換氣次數(shù)過大,勢必導(dǎo) 0C時,嚴(yán)禁有外門。為了防止室外空致設(shè)備容量和運(yùn)行費(fèi)用的增加。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn):土2C的恒溫室,換氣次數(shù)約10次/h;土10C時10~15次/h;土0.5C時>15次/h為宜。當(dāng)由室內(nèi)負(fù)荷計算出的風(fēng)量小于上述換氣次數(shù)時,則可以增加循環(huán)風(fēng)量,即采用兩次回風(fēng)方式。
4.氣流組織為了使室內(nèi)氣流能均勻分布,在高精度恒溫恒濕室內(nèi)設(shè)計氣流組織,應(yīng)考慮以下幾個原則:
1)合理地組織氣流流程,充分發(fā)揮送風(fēng)氣流的冷卻或加熱作用。
2)建立一個穩(wěn)定均勻的溫度場,以保證在氣流到達(dá)工作區(qū)時,其平均溫度與工作區(qū)的溫度差不超過允許的溫度波動值。
3)根據(jù)室內(nèi)工作人員的衛(wèi)生要求,在氣流到達(dá)工作區(qū)時,其流動速度在0.25m/s左右。對于熱源分布很不均勻,或房間比較高大時,如果采用一個統(tǒng)一的空氣參數(shù),同時又均勻地分配風(fēng)量,就會在室內(nèi)產(chǎn)生相差懸殊的溫度場,將影響恒溫精度。這時,如工藝允許,應(yīng)盡量將發(fā)熱量較大的設(shè)備部件,移至恒溫恒濕室外面或套間里;或者采用分區(qū)空調(diào),對不同區(qū)域根據(jù)其負(fù)荷情況或工藝要求,采取不同的送風(fēng)參數(shù)和送風(fēng)量。
5.空氣處理系統(tǒng)與控制
(1)一般空調(diào)方式.下表列出了常用的恒溫恒濕空氣處理方式,可以采用直接膨脹式恒溫恒濕機(jī)組、淋水式空氣處理和表面冷卻器無露點(diǎn)溫度控制等方式。大多采用固定露點(diǎn)和再熱控制系統(tǒng)。
(2)新風(fēng)冷卻除濕后混合方式 由于恒溫恒濕房間以顯熱負(fù)荷為主,可由新風(fēng)負(fù)擔(dān)系統(tǒng)的全部濕負(fù)荷,再與回風(fēng)混合,可取消再熱過程,對于換氣次數(shù)較大的恒溫車間經(jīng)濟(jì)性特別顯著。除了在系統(tǒng)起動時有一定的熱濕調(diào)節(jié)負(fù)荷外,正常運(yùn)行時是比較穩(wěn)定的 。