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您的位置:網(wǎng)站首頁 > 資料下載 > 濕熱試驗箱通風系統(tǒng)設計要點 氣流組織對稱化:采用 “上送下回" 或 “側送側回" 的對稱式氣流布局,避免單一方向送風導致的氣流短路(如局部區(qū)域氣流流速過快,溫濕度無法穩(wěn)定);以 1000L 容積試驗箱為例,送風風口與回風風口呈對角對稱分布,風口面積比控制為 1:1.2,確保氣流在箱內(nèi)形成完整循環(huán),無停滯區(qū)域;
流速梯度控制:箱內(nèi)氣流平均流速控制在 0.5 - 1.5m/s(根據(jù)試驗標準調(diào)整,如電子元器件試驗要求流速≤1m/s,避免氣流過大導致樣品溫度波動),通過調(diào)節(jié)風機轉速與風口導流結構,使箱內(nèi)不同區(qū)域流速差異≤0.3m/s,防止因流速不均導致的溫濕度分層;
溫濕度同步混合:在送風通道內(nèi)設置 “溫濕度預混合腔",將加熱后的空氣與加濕產(chǎn)生的水汽在腔體內(nèi)充分混合(混合時間≥3s),避免未充分混合的 “干熱空氣" 或 “過濕空氣" 直接進入試驗區(qū)域,導致局部溫濕度偏差;東莞皓天通過 CFD(計算流體力學)模擬,優(yōu)化混合腔內(nèi)部導流板角度(45° 傾斜設計),使溫濕度混合均勻性提升至 98% 以上。
動態(tài)風量自適應:根據(jù)試驗階段自動調(diào)整通風量,如在 “升溫加濕階段",增大風機轉速(風量提升至額定風量的 120%),加速溫濕度傳遞,縮短達到設定值的時間(響應時間≤15min);在 “恒溫恒濕階段",降低風機轉速(風量降至額定風量的 60%),減少能耗,同時保持氣流穩(wěn)定,避免溫濕度波動;
風機與負載匹配:根據(jù)試驗箱容積與樣品負載(樣品體積占試驗箱容積的比例≤30%)選擇適配風機,如 500L 試驗箱搭配功率 180W 的無刷直流風機(比傳統(tǒng)交流風機能耗降低 30%),且風機轉速可通過 PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術實現(xiàn) 0 - 3000r/min 無級調(diào)節(jié),精準匹配不同試驗階段的風量需求;
濕度控制防滯后:在回風通道內(nèi)設置 “濕度預感知傳感器",提前檢測回風溫濕度變化(比箱內(nèi)測試區(qū)域傳感器提前 0.5 - 1s 響應),并反饋至控制系統(tǒng),及時調(diào)整加濕量與通風量,避免因濕度傳遞滯后導致的超調(diào)(如設定濕度 85% RH 時,實際濕度波動≤±2% RH)。
耐濕熱部件選型:風機電機采用 “IP65 防護等級 + 耐濕熱漆包線",避免高溫高濕環(huán)境導致電機絕緣層老化(使用壽命≥10000h);風口與風道采用 304 不銹鋼材質(zhì)(厚度≥1.5mm),并進行鈍化處理,防止長期接觸濕氣導致銹蝕;
防凝露結構設計:在通風系統(tǒng)與箱體外殼的連接部位設置 “隔熱保溫層"(采用高密度聚氨酯泡沫,導熱系數(shù)≤0.024W/(m?K)),避免風道內(nèi)高溫高濕空氣與外界低溫空氣接觸產(chǎn)生凝露;同時在回風通道底部設置 “凝露收集槽",將凝露水導流至箱外排水系統(tǒng),防止凝露水回流至試驗區(qū)域或電機內(nèi)部;
智能故障預警:在風機、風道內(nèi)設置溫度傳感器與振動傳感器,實時監(jiān)測風機運行溫度(正常運行溫度≤65℃,超過 80℃觸發(fā)預警)與振動幅度(振動加速度≤0.5g,超過 1g 觸發(fā)報警),并通過東莞皓天 “HT - Monitor" 智能監(jiān)控系統(tǒng)實時推送預警信息,提前排查潛在故障。
風機選型與優(yōu)化:
采用 “無刷直流風機"(相比傳統(tǒng)交流風機,轉速控制精度提升至 ±10r/min,噪音降低至≤55dB(A)),根據(jù)試驗箱容積確定風機參數(shù):如 200L 試驗箱搭配功率 120W、風量 800m3/h 的風機;2000L 試驗箱搭配功率 300W、風量 2000m3/h 的風機;
風機安裝采用 “減震支架 + 柔性連接" 設計:減震支架采用天然橡膠材質(zhì)(阻尼系數(shù) 0.35),減少風機振動傳遞至箱體(振動傳遞率≤20%);風機與風道之間通過硅膠柔性接頭連接(伸縮量 ±20mm),避免因箱體熱脹冷縮導致風道變形,影響氣流輸送;
送風風道流場優(yōu)化:
風道截面采用 “圓形 + 漸變式" 設計:圓形截面風道相比矩形風道,氣流阻力降低 25%(避免局部渦流產(chǎn)生);風道直徑從風機出口到風口逐漸擴大(漸變率 1:1.5),確保氣流在風道內(nèi)流速均勻降低,避免因流速突變導致的溫濕度分層;
風道內(nèi)壁進行 “光滑處理":采用電解拋光工藝,使風道內(nèi)壁粗糙度 Ra≤0.8μm,減少氣流與內(nèi)壁的摩擦阻力,同時防止?jié)駳庠陲L道內(nèi)壁附著結露;
送風風口導流設計:
采用 “多格柵可調(diào)式風口":風口格柵角度可通過手動或電動調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)范圍 0° - 90°),根據(jù)樣品擺放位置調(diào)整送風方向(如樣品集中在箱內(nèi)下部時,格柵角度向下傾斜 30°,確保氣流直達測試區(qū)域);
風口設置 “氣流均布網(wǎng)":采用不銹鋼絲網(wǎng)(目數(shù) 50 目),使出風口氣流流速分布均勻性提升至 95% 以上,避免單一風口送風導致的局部氣流集中(如未設均布網(wǎng)時,風口中心流速比邊緣高 40%,設置后差異≤10%)。
回風位置與面積設計:
回風風口與送風風口呈 “對角分布"(如送風風口在箱體頂部左側,回風風口在箱體底部右側),確保氣流在箱內(nèi)形成循環(huán)路徑,回風風口面積為送風風口面積的 1.2 - 1.5 倍(根據(jù)箱內(nèi)氣流阻力調(diào)整),避免回風阻力過大導致氣流停滯;
在回風風口設置 “可拆卸式防塵網(wǎng)"(孔徑≤0.5mm),防止樣品脫落的碎屑(如塑料件老化脫落的顆粒)進入通風系統(tǒng),堵塞風道或損壞風機;防塵網(wǎng)采用卡扣式安裝,方便定期拆卸清洗(建議每 300h 清洗一次);
回風通道防堵塞設計:
回風通道采用 “大曲率半徑" 設計(曲率半徑≥100mm),避免直角轉彎導致的氣流渦流(渦流會導致灰塵堆積);通道內(nèi)壁傾斜角度≥5°,使凝露水或灰塵能自然滑落至底部的收集槽,防止堆積;
在回風通道與加熱 / 加濕組件之間設置 “氣流緩沖段"(長度≥200mm),避免回風直接沖擊加熱管或加濕罐,導致局部溫度過高(加熱管表面溫度≤300℃,避免回風氣流過快導致加熱管散熱不均,影響壽命);
回風溫濕度監(jiān)測:
在回風風口內(nèi)側設置 “高精度溫濕度傳感器"(溫度精度 ±0.1℃,濕度精度 ±1% RH),實時監(jiān)測回風參數(shù),并將數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng),作為調(diào)整加熱量、加濕量與通風量的依據(jù);如回風濕度低于設定值時,控制系統(tǒng)自動增加加濕量,并適當提高風機轉速,加速濕度傳遞。
分區(qū)氣流調(diào)節(jié)擋板:
在大型試驗箱(容積≥1500L)內(nèi)設置 “分區(qū)導流擋板"(材質(zhì) 304 不銹鋼,厚度 1mm),將箱內(nèi)分為 2 - 3 個獨立氣流區(qū)域,每個區(qū)域的擋板角度可單獨調(diào)節(jié)(通過電動執(zhí)行器控制,調(diào)節(jié)精度 ±1°);如樣品分別放置在箱內(nèi)上層與下層時,可通過調(diào)整上層擋板角度增大氣流阻力,減少上層氣流流速,使上下層溫濕度保持一致;
風量調(diào)節(jié)閥:
在送風風道內(nèi)設置 “電動風量調(diào)節(jié)閥"(調(diào)節(jié)范圍 0 - 100%),通過控制系統(tǒng)根據(jù)試驗階段自動調(diào)整閥門開度;如在 “降溫降濕階段",閥門開度調(diào)至 80%,增大通風量,加速箱內(nèi)濕熱空氣排出(配合除濕系統(tǒng)),縮短降溫降濕時間;在 “恒溫恒濕階段",閥門開度調(diào)至 50%,保持穩(wěn)定氣流;
智能氣流控制算法:
東莞皓天自主研發(fā) “HT - Flow" 氣流控制算法,結合箱內(nèi)多點溫濕度傳感器數(shù)據(jù)(通常設置 6 - 8 個測試點,均勻分布在箱內(nèi)不同區(qū)域),通過 PID(比例 - 積分 - 微分)調(diào)節(jié),實時優(yōu)化風機轉速、風量調(diào)節(jié)閥開度與導流擋板角度;如某一測試點濕度低于設定值 5% RH 時,算法自動增加該區(qū)域?qū)乃惋L風量,并調(diào)整加濕量,確保該區(qū)域濕度快速回升,且不影響其他區(qū)域的溫濕度穩(wěn)定。
低風速氣流組織:采用 “上送下回" 的氣流布局,送風風口設置 “蜂窩式導流板"(孔徑 5mm),將氣流分散為細流,使箱內(nèi)平均流速控制在 0.3 - 0.8m/s,且不同區(qū)域流速差異≤0.2m/s;
溫濕度高精度控制:在送風通道內(nèi)設置 “雙級溫濕度混合腔",一級混合加熱空氣與水汽,第二級通過精密噴嘴補充微調(diào)濕度,確保送入試驗區(qū)域的空氣溫濕度偏差≤±0.3℃、±1% RH;同時在箱內(nèi)設置 8 個測試點(分別位于樣品架的上、中、下三層,每層 2 - 3 個點),實時監(jiān)控全域溫濕度,通過 “HT - Flow" 算法動態(tài)調(diào)整風機轉速(調(diào)整精度 ±5r/min);
防電磁干擾設計:風機采用 “無刷直流電機 + 電磁屏蔽罩"(屏蔽效能≥40dB),避免電機運行產(chǎn)生的電磁干擾影響電子元器件的電氣性能測試;風道采用 “非金屬絕緣材質(zhì)"(如 PP 塑料,表面電阻≥10^12Ω),防止靜電產(chǎn)生,保護敏感元器件。
高風速快速響應:采用 “側送側回" 的氣流布局,送風風口設置 “渦輪增壓式導流結構",使箱內(nèi)平均流速提升至 1.0 - 1.5m/s,加速溫濕度傳遞;風機選用 “高功率無刷直流風機"(功率 300 - 500W,根據(jù)試驗箱容積調(diào)整),額定風量可達 2500m3/h,確保升溫加濕階段的快速響應;
耐高濕防腐蝕設計:通風系統(tǒng)所有金屬部件(風機外殼、風道、風口)均采用 316L 不銹鋼材質(zhì)(比 304 不銹鋼耐腐蝕性提升 50%),并進行 “鈍化 + 特氟龍涂層" 雙重處理(涂層厚度 5 - 10μm),防止長期接觸 95% RH 以上高濕環(huán)境導致銹蝕;風機電機軸承采用 “陶瓷軸承"(耐溫范圍 - 40℃ - 200℃,耐濕度 100% RH),避免潤滑油在高濕環(huán)境下失效;
凝露快速排出:在回風通道底部設置 “U 型凝露收集槽"(容積≥500mL),并配備 “自動排水泵"(排水速率≥100mL/min),確保試驗過程中產(chǎn)生的凝露水及時排出,不堆積在箱內(nèi);同時在收集槽內(nèi)設置 “水位傳感器",當水位超過警戒值時,自動觸發(fā)排水泵工作,并通過監(jiān)控系統(tǒng)推送提醒。
