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恒温恒湿实验室设计有那些要点?

发布时间:2019-02-13

恒温恒湿实验室说明:恒温恒湿实验室是指在室内要维持某一基准温湿度的环境,例如:纺织恒温恒湿实验室实验室,造纸恒温恒湿实验室,计量恒温恒湿实验室、光栅刻线恒温恒湿实验室、精密仪器制造恒温恒湿房和装配恒温恒湿房;精度(这里主要指温度)要求高;后两者为较大的生产;恒温恒湿室除了对温度提出较为严格的要求外,一般对;声防振等也有一定程度的要求;1.室内温湿度条件;室内温湿度条件是指温湿度基数和相应的温湿度精度;求确定;在确定室内参数时,针对不同工艺要恒温恒湿实验室设计:

恒温恒湿室是指在室内要维持某一基准温湿度,而又允许温湿度有一定波动范围的空气环境,例如计量室、光栅刻线室、精密仪器制造和装配车间等。前两者都为小房间,

空调精度:

(这里主要指温度)要求高;后两者为较大的生产车间,精度要求较低。恒温恒湿室除了对温度提出较为严格的要求外,一般对空气的湿度、洁净度、设备的消声防振等也有一定程度的要求。

1.室内温湿度条件

室内温湿度条件是指温湿度基数和相应的温湿度精度。空调基数和精度主要由工艺生产要求确定。下表所示为几种恒温恒湿室要求的参数。

在确定室内参数时,针对不同工艺要求,还应考虑如下因素:
1)
在精密机械加工和计量等场合,为了防止因热膨胀而引起的误差,必须使工件保持一定的温度。工件温度的允许波动幅度应根据加工精度决定。例如,在恒温室里对一根长500mm的标准尺刻线,工艺允许线间公差为2um,其中lum为尺温变化所引起的形变误差,另1um为加工与量测误差。1um折合尺温变化量 0.2C[a为尺线膨胀系数,取10um(m·K)l为尺长,m],故工件温度变化需在: 以内。但由于工件测量仪器等都有一定的热惰性,空气温度的波动传人工件后,就要衰减。在设计恒温系统时,一般总是以恒定环境空气温度为依据,故相应的环境温度精度可比工件允许的温度精度低一些。因此,在确定恒温室参数和选择自动控制时,必须考虑工件、围护结构、空气处理设备和自控系统之间的动态特性。

2)由于工件或测试设备都有热容量,且其热容量大小不一,有热容量小的物体,也有象机械设备等热容量特别大的物体。它们与室温变化速度并不相同,下图示出一测长仪的表面温度与内部温度随室温变化的滞后情况。如果测试精度要求较高,为了减少因仪器变形而产生的误差,就需要全年保持室温恒定,而不能采取间歇空调的办法。

3)一般机械加工时,对湿度的要求不严格,但为 了防止生锈、腐蚀、不发生结露等,相对湿度不应过高。纺织工业对相对湿度要求较高,因为纤维保持恰当的湿度可减少断头,避免产生静电,提高加工质量。

2.恒温恒湿室的建筑处理为了尽量减少外界气候条件的干扰,恒温恒湿室 在建筑处理方面必须做一些特殊考虑。这不仅有利于保证一定的恒温精度,而且对空调设备投资和运行费用方面也有着重要的经济意义。

1)围护结构在满足一定的传热系数X的前提下,在选用材料时要考虑一定的热惰性,以抵抗外界不稳定热流的影响。恒温精度要求高时,应采用热情性较大的重型围护结构。此外,围护结构的防潮隔汽措施也极为重要,否则由于内外水蒸气分压差产生的水汽渗透难以控制。

2)在高精度恒温恒湿室的外围,最好有低精度的恒温室作为其外室或套间。这样,就能使高精度恒温恒湿室不受外界气候变化的影响,减少室内温湿度波动范围,因而使控制系统的工作比较稳定,易于保证精度要求。此外也可做成如图所示的回风夹层,利用恒温恒湿室本身回风包围恒温恒湿室,以减少外界不稳定热源的影响。

3)恒温恒湿室不论有无套间,应尽可能布置在建筑物的北面和底层,不宜有朝东或朝西的外墙及门窗,以减少太阳辐射热的影响。恒温精度为土(0。1—0。2) 0C时,不宜有外墙。此外,为了减少室外气象条件剧烈变化的影响,有时将高精度恒温恒湿室布置在地下室中,这样还可以减少负荷,节省空调投资和运行费用,而且对于提高 温恒湿室的热稳定性也是有利的。但是,这种布置会增加土建费用,特别是在地下水位较高的地区,由于防水困难,往往不采用这种方案。

4)高精度恒温恒湿室最好不开窗。如果因采光、卫生或建筑处理上的需要而不得不开窗时,则外窗应该开在太阳辐射热最弱的北墙,而且应用双层密封窗。 恒温精度为土(01—02)℃时,不应有外窗。高精度恒温恒湿室的门,必须做成内填保温材料的密封门,而且在外门处应设门斗。恒温精度为士(0102气通过门、窗渗入室内,室内空气需要保持正压。

3.换气次数和控制精度为了满足室内温湿度精度的要求,恒温恒湿室的换气次数要比一般空调房间大得多。因为增加送风温差,减少换气次数,将使室温波动较大,温湿度分布不均匀,故在高精度恒温恒湿室,常使用再热,以减少送 风温差,增加换气次数。但如果换气次数过大,势必导 0C时,严禁有外门。为了防止室外空致设备容量和运行费用的增加。根据工程经验:土2C的恒温室,换气次数约10次/h;土10C1015次/h;土0。5C>15次/h为宜。当由室内负荷计算出的风量小于上述换气次数时,则可以增加循环风量,即采用两次回风方式。

4.气流组织为了使室内气流能均匀分布,在高精度恒温恒湿室内设计气流组织,应考虑以下几个原则:

1)合理地组织气流流程,充分发挥送风气流的冷却或加热作用。

2)建立一个稳定均匀的温度场,以保证在气流到达工作区时,其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值。

3)根据室内工作人员的卫生要求,在气流到达工作区时,其流动速度在025ms左右。对于热源分布很不均匀,或房间比较高大时,如果采用一个统一的空气参数,同时又均匀地分配风量,就会在室内产生相差悬殊的温度场,将影响恒温精度。这时,如工艺允许,应尽量将发热量较大的设备部件,移至恒温恒湿室外面或套间里;或者采用分区空调,对不同区域根据其负荷情况或工艺要求,采取不同的送风参数和送风量。

5.空气处理系统与控制

(1)一般空调方式.下表列出了常用的恒温恒湿空气处理方式,可以采用直接膨胀式恒温恒湿机组、淋水式空气处理和表面冷却器无露点温度控制等方式。大多采用固定露点和再热控制系统。

(2)新风冷却除湿后混合方式 由于恒温恒湿房间以显热负荷为主,可由新风负担系统的全部湿负荷,再与回风混合,可取消再热过程,对于换气次数较大的恒温车间经济性特别显著。除了在系统起动时有一定的热湿调节负荷外,正常运行时是比较稳定的 。

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