Informazioni sulla condensazione dell'acqua nella camera di prova ambientale

Informazioni sulla condensazione dell'acqua nella camera di prova ambientale

La tecnologia dei test ambientali è una tecnologia di base pratica e una delle misure tecniche importanti per stabilizzare e migliorare la qualità del prodotto. Il suo compito principale è studiare l'impatto dello stress ambientale sulle prestazioni dei prodotti e risolvere i problemi di affidabilità dei prodotti durante lo stoccaggio, il trasporto o l'uso. Tra questi, il test del ciclo termico è un tipo comune di test climatico nella tecnologia dei test ambientali. Durante il test, a causa del cambiamento della temperatura e dell'umidità dell'ambiente nella camera di prova, potrebbe formarsi della condensa. Questo fenomeno si verifica spesso nella fase di lavoro da bassa a alta temperatura in cui la temperatura e l'umidità cambiano drasticamente. Molti prodotti elettronici sono influenzati dalle gocce d'acqua di condensa, con conseguente reazione chimica accelerata di ossidazione del metallo o corrosione elettrochimica sulla superficie del rivestimento di controllo termico, le prestazioni di isolamento elettrico sono ridotte o addirittura danni funzionali come un cortocircuito. In considerazione dei danni causati dalla condensa al prodotto, alcuni predecessori hanno cercato di impedire che la condensa modificasse il profilo del test. Tuttavia, poiché il profilo del test viene generalmente modificato dall'unità complessiva del progetto e la modifica influirà direttamente sui risultati della valutazione delle prestazioni del prodotto, la sua fattibilità è notevolmente ridotta. Perciò, questo articolo parte dall'esplorazione delle cause e delle condizioni della condensa. Vengono discussi i mezzi realizzabili per ridurre l'umidità relativa nella camera di prova.

Perché l'acqua si condensa durante il test?

Condizioni di lavoro a bassa temperatura significa che quando la temperatura nella camera è inferiore alla temperatura del punto di congelamento nelle condizioni atmosferiche del laboratorio in quel momento, la maggior parte dell'umidità nell'aria umida nella camera è attaccata alla superficie dell'evaporatore, la più bassa parte della temperatura nella camera, sotto forma di brina. Quando la camera funziona a bassa temperatura per lungo tempo, sulla superficie dell'evaporatore si forma molta brina. Quando la temperatura aumenta, lo strato di brina sulla superficie dell'evaporatore assorbe il calore dell'aria e subisce gradualmente il processo di liquefazione e rigassificazione. L'acqua entra nuovamente nell'aria circolante nella camera sotto forma di vapore, che aumenta il contenuto di umidità in la Camera.

Contemporaneamente inizia a riscaldarsi anche la parete della camera riscaldata dall'aria circolante. La capacità termica della parete della camera è di gran lunga maggiore della capacità termica del gas, facendo sì che la velocità di aumento della temperatura della parete della camera sia molto inferiore alla velocità di aumento della temperatura dell'aria. Di conseguenza, il gradiente di temperatura perpendicolare alla parete della camera aumenterà con la velocità dell'aumento della temperatura. Il gradiente di temperatura rende la pressione parziale dell'aria e del vapore acqueo vicino alla parete del serbatoio maggiore di quella dell'aria circolante nel serbatoio, il che significa che la temperatura del punto di rugiada dell'aria vicino alla parete è più alta, il che significa che è più facile condensare. Anche se l'umidità relativa dell'aria umida circolante nella camera non raggiunge il 100%, l'aria vicino alla parete ha raggiunto il 100%, provocando condensa.

Soluzione

Quando la temperatura nella camera di prova cambia da bassa ad alta, lo strato di brina dell'evaporatore vaporizza, aumentando il contenuto di umidità nella camera. Pertanto, per ridurre completamente il contenuto di umidità nella camera, provare a rimuovere lo strato di brina sulla superficie dell'evaporatore. Attualmente, i metodi di sbrinamento nel settore della refrigerazione comprendono principalmente: sbrinamento a spruzzo d'acqua, sbrinamento elettrico, sbrinamento ad aria calda e altri metodi di sbrinamento a spruzzo d'acqua. Lo scopo dello sbrinamento è sciogliere lo strato di brina spruzzando acqua liquida sulla superficie dell'evaporatore in modo che possa condurre uno scambio di calore latente con il ghiaccio solido. Questo metodo è applicabile solo allo sbrinamento quando la macchina è ferma.

Durante il test, l'acqua verrà soffiata nella camera a causa del contatto diretto con l'aria circolante, aumentando il contenuto di umidità dell'aria circolante. L'aria umida con un maggiore contenuto di umidità si condensa rapidamente in brina a bassa temperatura e aderisce alla superficie di l'oggetto in prova nella camera, causando danni all'oggetto in prova. Pertanto, non è applicabile alla prova del ciclo termico. Il metodo di sbrinamento elettrico prevede la disposizione di un filo riscaldante elettrico attorno all'evaporatore per riscaldare lo strato di brina. Sciogliere lo strato di brina dall'esterno verso l'interno. In questo modo, il trasferimento di calore avviene sulla superficie dello strato di brina. L'acqua vaporizzata entra direttamente nell'aria circolante per aumentarne il contenuto di umidità. Allo stesso tempo, il contatto diretto tra il filo di riscaldamento elettrico e l'aria circolante porterà molto calore, rendendo difficile il controllo della stabilità alle basse temperature. Pertanto non è idoneo per la prova del ciclo termico. Lo sbrinamento a gas caldo si riferisce al refrigerante a bassa temperatura introdotto nell'evaporatore durante la fase di sbrinamento. Il vantaggio di questo metodo è che lo strato di brina si scioglie dall'interno verso l'esterno. Nella fase iniziale dello sbrinamento, il gas caldo nel tubo dell'evaporatore effettua uno scambio di calore latente con lo strato di brina all'esterno del tubo. Il calore viene utilizzato per sciogliere lo strato di brina sulla parete del tubo. A questo punto, lo strato di brina vicino all'evaporatore si scioglie e forma uno strato intermedio contenente una miscela gas-liquido tra lo strato di brina esterno e l'evaporatore. non è idoneo alla prova del ciclo termico. Lo sbrinamento a gas caldo si riferisce al refrigerante a bassa temperatura introdotto nell'evaporatore durante la fase di sbrinamento. Il vantaggio di questo metodo è che lo strato di brina si scioglie dall'interno verso l'esterno. Nella fase iniziale dello sbrinamento, il gas caldo nel tubo dell'evaporatore effettua uno scambio di calore latente con lo strato di brina all'esterno del tubo. Il calore viene utilizzato per sciogliere lo strato di brina sulla parete del tubo. A questo punto, lo strato di brina vicino all'evaporatore si scioglie e forma uno strato intermedio contenente una miscela gas-liquido tra lo strato di brina esterno e l'evaporatore. non è idoneo alla prova del ciclo termico. Lo sbrinamento a gas caldo si riferisce al refrigerante a bassa temperatura introdotto nell'evaporatore durante la fase di sbrinamento. Il vantaggio di questo metodo è che lo strato di brina si scioglie dall'interno verso l'esterno. Nella fase iniziale dello sbrinamento, il gas caldo nel tubo dell'evaporatore effettua uno scambio di calore latente con lo strato di brina all'esterno del tubo. Il calore viene utilizzato per sciogliere lo strato di brina sulla parete del tubo. A questo punto, lo strato di brina vicino all'evaporatore si scioglie e forma uno strato intermedio contenente una miscela gas-liquido tra lo strato di brina esterno e l'evaporatore. Nella fase iniziale dello sbrinamento, il gas caldo nel tubo dell'evaporatore effettua uno scambio di calore latente con lo strato di brina all'esterno del tubo. Il calore viene utilizzato per sciogliere lo strato di brina sulla parete del tubo. A questo punto, lo strato di brina vicino all'evaporatore si scioglie e forma uno strato intermedio contenente una miscela gas-liquido tra lo strato di brina esterno e l'evaporatore. Nella fase iniziale dello sbrinamento, il gas caldo nel tubo dell'evaporatore effettua uno scambio di calore latente con lo strato di brina all'esterno del tubo. Il calore viene utilizzato per sciogliere lo strato di brina sulla parete del tubo. A questo punto, lo strato di brina vicino all'evaporatore si scioglie e forma uno strato intermedio contenente una miscela gas-liquido tra lo strato di brina esterno e l'evaporatore.

In questo momento, a causa del rivestimento antigelo esterno, la maggior parte del vapore acqueo viene sigillato nell'interstrato e lo strato di brina si scioglie gradualmente dall'interno verso l'esterno fino a quando non si scioglie completamente e cade, quindi viene scaricato all'esterno. serbatoio attraverso il collettore dell'acqua. L'intero processo non solo riduce la quantità di vapore acqueo vaporizzato dall'evaporatore, ma controlla anche il contenuto di umidità nella camera di prova a un livello basso. Inoltre, il calore sull'evaporatore si irradierà verso l'esterno solo dopo la fine dello sbrinamento, il che è favorevole al controllo. La stabilità della temperatura dell'aria circolante nella camera di prova durante la fase di gelo è ovviamente migliore utilizzando il metodo di sbrinamento ad aria calda nella fase termica prova del ciclo.

Il tradizionale sistema di sbrinamento a gas caldo prevede due modalità: metodo di inversione a quattro vie e metodo di bypass del gas caldo del compressore. Il metodo di inversione a quattro vie consiste nell'invertire la direzione del percorso del flusso del refrigerante attraverso la valvola di inversione a quattro vie disposta sul sistema di refrigerazione quando è necessario lo sbrinamento per invertire il flusso del refrigerante. A questo punto, le funzioni dell'evaporatore sull'estremità che assorbe il calore e del condensatore sull'estremità che rilascia il calore vengono scambiate e il refrigerante ad alta temperatura fluisce nell'evaporatore a bassa temperatura per sciogliere lo strato di brina

Il metodo di scongelamento porterà all'interruzione della refrigerazione, che non può garantire la stabilità della temperatura in condizioni di bassa temperatura nella camera di prova. Allo stesso tempo, il vapore acqueo fuso rientrerà nella camera, aumentando il contenuto di umidità nella camera e aggravando la condensa. Il metodo di bypass del gas caldo del compressore utilizza una parte del refrigerante ad alta temperatura scaricato dal compressore per passare attraverso l'evaporatore a bassa temperatura per lo sbrinamento. Alcuni di essi vengono utilizzati per la refrigerazione dopo lo strozzamento, il che aumenterà anche il contenuto di umidità nella camera e aggraverà la condensa.

Per mantenere la stabilità della temperatura della camera di prova dell'ambiente di temperatura e umidità e il contenuto di umidità nella camera di controllo a un livello basso, l'autore considera l'aggiunta di un evaporatore, diverse elettrovalvole e due valvole indipendenti alla struttura del tradizionale sistema di refrigerazione. il condotto dell'aria costituisce il sistema della camera di prova ambientale a basso punto di rugiada.

Il sistema è diverso dalla struttura a evaporatore singolo del tradizionale sistema a ciclo frigorifero con compressione di vapore. Utilizza un sistema con due evaporatori. Quando due evaporatori sono in funzione per la refrigerazione, l'altro evaporatore si sbrina. I due evaporatori sono rispettivamente dotati di condotti d'aria indipendenti. I periodi di apertura e chiusura dei condotti dell'aria 1 e 2 sono opposti. È sempre necessario garantire che il generatore di refrigerazione sia collegato al flusso d'aria di circolazione nella camera, mentre l'evaporatore di sbrinamento sia isolato dal flusso d'aria nella camera. Questo sistema non solo può mantenere costantemente stabile il lavoro di refrigerazione in condizioni di bassa temperatura, ma anche rimuovere continuamente il contenuto di umidità dell'aria umida nella camera.