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    恒溫槽的流動過程及工作原理

    發布日期:2014-03-13 16:07:07

    本裝置為適應石油液化氣密度計的主體部分對恒溫環境的要求,工作區較大,尺寸為Φ260×420,而混合區尺寸為Φ160×420,總容積34升,其他性能為:它的使用工作溫度范圍為10℃~95℃,使用環境溫度應低于30℃,總功率3KW,電源220V/50HZ,所以在一般實驗室都能工作。
    為保證工作區內介質的溫度穩定和均勻,我們選用側向攪拌的槽體結構方案,下面按工作介質在槽中流動過程來說明恒溫槽工作原理:在攪拌推動下,工作介質在混合區內自上而下流動,先經盤管蒸發器和加熱器進行熱交換,使流動介質達到某一合適溫度后,由攪拌器進行強烈攪動,使溫度不甚均勻的介質充分混合,進而推動介質從底部流出,再導流向上進入工作區,并使介質具有一定的流速。在流經工作區過程中,要求介質盡量減少與外界的熱交換,這樣才能保證工作區介質溫度均勻,并為高質量溫度控制創造良好的條件,此后介質再流進混合區,依次作重復的循環流動。溫控系統的感溫元件置于流體之中,用于測量溫度信號,控溫系統根據感溫元件所測得的溫度變化,調節輸出脈沖信號,最后驅動雙向可控硅推動加熱器加熱,實現控制槽溫在設定溫度下工作。
    槽溫槽在接近或低于室溫時,恒溫槽制冷系統投入運行,它通過安裝在槽體中盤管蒸發器冷卻工作介質,實現降溫。為了提高介質的降溫速率,制冷量分兩級可調,開始降溫時,可使制冷機在蒸發溫度較高,負荷較大的情況下工作。在恒溫或下限溫度附近工作時,則令制冷機在蒸發溫度較低,負荷較小的工況下工作,這樣也有利于溫度穩定。
    在恒溫時,恒溫槽中冷卻和加熱兩個部件同時工作,冷卻器件主要提供制冷量,用于降溫并最終保持所要求的低溫,而加熱器用來提供平衡熱量實現溫度控制。
    制冷系統:
    本裝置制冷系統選用單級蒸汽壓縮式制冷循環系統,制冷劑為R22,以風冷冷凝方式將壓縮機排出高溫高壓過熱蒸汽,冷凝成高壓液體,經過濾器和節流裝置成為低壓濕蒸汽,流至在槽內的蒸發盤管,同時,在吸取槽內工作介質中的熱量后成低壓過熱蒸汽,最后被吸入壓縮機再行壓縮與排出,如此循環完成向工作介質不斷吸熱使之降溫。制冷系統流程如圖2所示。
    溫度控制系統:
    液體恒溫裝置要求受控區溫度穩定不變,且分布十分均勻,它一方面由恒溫槽的結構設計是否合理決定,它涉及到感溫元件,加熱器和蒸發器的結構、安裝位置和熱慣性以及介質受熱均勻程度,裝置的絕熱,保溫優劣及整機運行是否穩定可靠等因素。當恒溫槽結構確定之后,另一個決定因素便是溫度控制系統。

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