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上海島韓實業(yè)有限公司
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恒溫恒濕箱結(jié)露處理方法
2014-11-28 閱讀(1081)
恒溫恒濕試驗箱使用時,，如果有比箱內(nèi)濕空氣的露點溫度低的部品，則部品必然結(jié)露,，如果露點溫度低于0℃,，則變?yōu)榻Y(jié)霜。
根據(jù)在不同條件下發(fā)生的結(jié)露,，可以大致分為下列三種情況：
（1） 高溫度高濕度運行時,，高溫度是指運行溫度超過30℃，運行濕度超過60%RH,。
（2） 濕度由低到高,，溫度也由低到高。
（3） 溫度由低到高的急劇變化,。
根據(jù)上述情況產(chǎn)生結(jié)露的具體原因,，采取相應的對策：
1、高溫高濕運行時,，在隔熱性能差的部位諸如觀察窗,、電纜孔等地方容易結(jié)露,。如果周圍環(huán)境溫度低于試驗箱內(nèi)部的溫度，由于這些部位的隔熱性能差,，在試驗箱內(nèi)側(cè)對 應的部位那里的溫度要低于試驗箱內(nèi)濕空氣的露點溫度,，所以容易發(fā)生結(jié)露。對于這種情況就需要提高斷熱程度,，在電纜孔等隔熱性能差的地方增加斷熱材料,。由于 觀察窗的斷熱方式很難采取，所以為了防止觀察窗結(jié)露,，要將觀察窗靠試驗箱內(nèi)側(cè)表面的溫度提高到試驗箱內(nèi)濕空氣的露點溫度以上,，所以用在觀察窗靠試驗箱內(nèi)側(cè) 表面貼加熱膜的方式來避免結(jié)露。
2,、高溫高濕運行時,，空氣循環(huán)裝置的循環(huán)風難以吹到的地方諸如試驗樣品的背風面、試驗樣品的周邊部位容易結(jié)露,。試驗箱內(nèi)部的空氣是通過空氣循環(huán)裝置進行熱交換 的,。但是，空氣循環(huán)裝置本身也接觸空氣進行熱交換,，以維持其溫度,。因此空氣流動慢的地方溫度較低容易結(jié)露。調(diào)整空氣循環(huán)裝置,，使得試驗箱內(nèi)循環(huán)風的流動更 全面均勻,。同時調(diào)整試驗樣品的安置方式，要保證不影響到循環(huán)風的流動
3,、 濕度由低到高,，溫度也由低到高運行時，熱容量大的部位如試驗箱內(nèi)部的壁面,、試樣等容易結(jié)露,。熱容量是指將重量為m的物質(zhì)上升1℃所 需要的能量?？諝獾臒崛萘勘容^小,。如果同時溫度上升濕度增加，那么試驗箱內(nèi)的濕空氣容易成為過飽和濕空氣,，容易結(jié)露,。同時由于試驗箱內(nèi)部的各個部位熱容量 大，各個部位的溫度跟隨空氣溫度的隨便性差,，因此其溫度的上升比空氣慢得多,，容易造成結(jié)露。對于這種情況,，可以首先使試驗箱內(nèi)溫度上升,，讓試驗箱內(nèi)各個部 位的溫度充分穩(wěn)定以后再上升濕度,，可以避免結(jié)露。
4,、溫度由低到高的急劇變化,，熱容量大的部位如試驗箱內(nèi)部的壁面、試樣等容易結(jié)露,。熱容量小的空氣,，溫度上升比較容易。而熱容量大的如試驗箱內(nèi)部的各個部位,，溫 度上升不太容易,，因此造成空氣和試驗箱內(nèi)部各個部位出現(xiàn)溫度差，容易產(chǎn)生結(jié)露,。對于這種情況,，降低試驗箱內(nèi)部空氣的露點溫度,，或者將試驗箱內(nèi)部的空氣換成 低露點溫度的空氣,。急劇的溫度變化時，結(jié)露的對策,。
在進行溫濕度試驗時,，根據(jù)試驗要求有溫度急劇變化的情況。在這樣的過程中熱容量大的部位容易結(jié)露,。假設某溫濕度試驗箱進行溫度試驗,，需要在25分鐘時間內(nèi)使試驗箱內(nèi)的溫度從71℃變化到－54℃。
試驗條件如下：
試驗箱的內(nèi)尺寸： W1000×H1000×D1000
試驗箱的內(nèi)容積： 1m3
溫度范圍 ： 71℃～－54℃
溫度上升時間 ： 25分鐘
溫度下降時間 ： 25分鐘
外部空氣條件 ： 25℃,、60%RH
水分量0.012kg/kg比容積0.68m3/kg
（1）采用低露點空氣的必要性
當試驗箱內(nèi)的溫度進行71℃～－54℃的變化,，試驗箱內(nèi)的空氣會重復發(fā)生膨脹與收縮的現(xiàn)象。其變化量與溫度成正比,。
| 狀態(tài)1 | 狀態(tài)2 |
壓力 | P1＝1.03Kg/cm2abs | P2 |
容積 | V1＝1m3 | V2＝1m3 |
溫度 | T1＝71℃＝344 | T2＝－54℃＝219 |
已知1.03Kg/cm3abs＝1大氣壓
V1＝V2＝1m3
根據(jù)式PV＝RT得：
,；=0.66Kg/cm2abs=502mmhg
使溫度從71℃下降到－54℃，如果沒有外界空氣的滲入,，箱內(nèi)的氣壓就將減小到502mmHg,。為了使試驗箱內(nèi)經(jīng)常保持1大氣壓（1.03Kg/cm3abs），就要有外界空氣的滲入,，使試驗箱內(nèi)的氣壓從502mmHg增加到760mmHg,。
因此，滲入了0.36m3 25℃60%的濕空氣,，所以箱內(nèi)的水分也增加了,。
ΔX＝（0.36/0.86）×0.012＝5.0×10－3Kg＝5cc
由于溫度的下降，使箱內(nèi)的水分增加了5cc,。這使試驗箱中處于0℃溫度以下的蒸發(fā)器結(jié)霜,。在－54℃的運行中,，空氣中的大部分水分都在蒸發(fā)器上結(jié)了霜，箱內(nèi)空氣的濕度很小,，也就是說箱內(nèi)是干燥的,。接著，試驗箱如果作從－54℃上升到71℃的運行,，已結(jié)成霜的水分就要溶解而變成水蒸氣,。因此試驗箱內(nèi)空氣中的濕度就會上升。溫度急劇上升時,，試樣與試驗箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料由于熱容量不能跟隨空氣溫度的上升而一起變化,。因此，由于試驗箱內(nèi)空氣溫度及與試驗箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫差的加大,，故容易產(chǎn)生結(jié)露,。
因此在防止試樣結(jié)露時，為了防止外界空氣的滲入,，必須向箱內(nèi)置換低露點空氣,。
（2） 低露點空氣的置換
降低內(nèi)膽空氣露點溫度的方法有以下幾種：
將內(nèi)膽空氣置換成低露點空氣
將內(nèi)膽空氣置換成低露點的干燥氮氣
（A）低露點空氣
可以通過超干燥空氣裝置制造低露點空氣。濕的壓縮空氣供給入高分子膜中空棉中,，水蒸氣有選擇性地浸透,、透過中空棉的外側(cè)，就得到了除去水分后的干燥空氣,。干 燥空氣的一部分清除到中空棉外側(cè),，透過的水蒸氣排放到大氣中，實現(xiàn)連續(xù)的透過除濕,。使用壓縮空氣在高壓狀態(tài)下除濕,，或返回到大氣壓，就能夠制造出露點非常 低的空氣（－40℃,、－72℃）,。必須注意的事項是，根據(jù)「超干燥空氣裝置」的特點,，壓縮空氣的用量必須是要使用的低露點空氣的2倍,。例如，要制造100NL/min的低露點空氣,，必須提供200NL/min的壓縮空氣,。
