Über die Wasserkondensation der Umwelttestkammer

Über die Wasserkondensation der Umwelttestkammer

Die Umweltprüftechnik ist eine praktische Basistechnologie und eine der wichtigen technischen Maßnahmen zur Stabilisierung und Verbesserung der Produktqualität. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Auswirkungen von Umweltstress auf die Produktleistung zu untersuchen und die Zuverlässigkeitsprobleme von Produkten bei Lagerung, Transport oder Verwendung zu lösen. Unter diesen ist der Wärmezyklustest eine gängige Art von Klimatest in der Umweltprüftechnik. Während des Tests aufgrund der Änderung der Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebung in der Testkammerkann es zu Kondensation kommen. Dieses Phänomen tritt häufig im Arbeitszustand bei niedrigen bis hohen Temperaturen auf, in dem sich Temperatur und Luftfeuchtigkeit dramatisch ändern. Viele elektronische Produkte werden durch Kondenswassertropfen beeinträchtigt, was zu einer beschleunigten chemischen Reaktion der Metalloxidation oder elektrochemischen Korrosion auf der Oberfläche der Wärmeschutzbeschichtung führt. Die elektrische Isolationsleistung wird verringert oder sogar Funktionsschäden wie ein Kurzschluss entstehen. Angesichts der durch Kondensation am Produkt verursachten Schäden haben einige Vorgänger versucht, zu verhindern, dass Kondensation das Testprofil verändert. Da das Testprofil jedoch im Allgemeinen von der gesamten Projekteinheit geändert wird und sich die Änderung direkt auf die Ergebnisse der Produktleistungsbewertung auswirkt, ist ihre Durchführbarkeit erheblich eingeschränkt. Daher, Dieser Artikel beginnt mit der Untersuchung der Ursachen und Bedingungen der Kondensation. Die möglichen Maßnahmen zur Reduzierung der relativen Luftfeuchtigkeit in der Prüfkammer werden diskutiert.

Warum kondensiert das Wasser während des Tests?

Unter Arbeitsbedingungen bei niedriger Temperatur versteht man, dass, wenn die Temperatur in der Kammer niedriger ist als die Gefrierpunkttemperatur unter den atmosphärischen Bedingungen des Labors zu diesem Zeitpunkt, der größte Teil der Feuchtigkeit in der feuchten Luft in der Kammer an der Verdampferoberfläche, der niedrigsten, anhaftet Temperaturanteil in der Kammer in Form von Frost. Wenn die Kammer längere Zeit bei niedrigen Temperaturen betrieben wird, bildet sich viel Reif auf der Verdampferoberfläche. Bei steigender Temperatur nimmt die Frostschicht auf der Verdampferoberfläche die Wärme der Luft auf und durchläuft nach und nach den Prozess der Verflüssigung und Regasifizierung. Das Wasser gelangt wieder in Form von Dampf in die Umluft in der Kammer, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt in der Kammer steigt die Kammer.

Gleichzeitig beginnt sich auch die durch die Umluft erwärmte Wand der Kammer zu erwärmen. Die Wärmekapazität der Kammerwand ist weitaus größer als die Gaswärmekapazität, wodurch die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Kammerwand weit hinter der Lufttemperaturanstiegsgeschwindigkeit zurückbleibt. Infolgedessen nimmt der Temperaturgradient senkrecht zur Kammerwand mit der Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs zu. Durch den Temperaturgradienten ist der Partialdruck von Luft und Wasserdampf in der Nähe der Tankwand größer als der der zirkulierenden Luft im Tank, was bedeutet, dass die Taupunkttemperatur der Luft in der Nähe der Wand höher ist, was bedeutet, dass sie leichter kondensiert. Selbst wenn die relative Luftfeuchtigkeit der zirkulierenden feuchten Luft in der Kammer nicht 100 % erreicht, hat die Luft in der Nähe der Wand 100 % erreicht, was zu Kondensation führt.

Lösung

Wenn sich die Temperatur in der Prüfkammer von einer niedrigen auf eine hohe Temperatur ändert, verdampft die Frostschicht des Verdampfers und erhöht so den Feuchtigkeitsgehalt in der Kammer. Um den Feuchtigkeitsgehalt in der Kammer vollständig zu reduzieren, versuchen Sie daher, die Reifschicht auf der Verdampferoberfläche zu entfernen. Derzeit umfassen die Abtaumethoden in der Kälteindustrie hauptsächlich: Wassersprühabtauung, elektrisches Abtauen, Heißluftabtauung und andere Wassersprühabtaumethoden. Der Zweck des Abtauens besteht darin, die Reifschicht zu schmelzen, indem flüssiges Wasser auf die Oberfläche des Verdampfers gesprüht wird, damit dieser einen latenten Wärmeaustausch mit dem festen Eis durchführen kann. Diese Methode ist nur zum Auftauen bei gestoppter Maschine anwendbar.

Während des Tests wird das Wasser durch direkten Kontakt mit der Umluft in die Kammer geblasen, wodurch sich der Feuchtigkeitsgehalt der Umluft erhöht. Die feuchte Luft mit erhöhtem Feuchtigkeitsgehalt kondensiert bei niedrigen Temperaturen schnell zu Frost und haftet an der Oberfläche der Kammer Das Prüfobjekt gelangt in die Kammer und verursacht Schäden am Prüfobjekt. Daher ist es nicht auf thermische Zyklustests anwendbar. Bei der elektrischen Abtaumethode wird ein elektrischer Heizdraht um den Verdampfer herum angeordnet, um die Frostschicht zu erwärmen. Schmelzen Sie die Frostschicht von außen nach innen. Auf diese Weise erfolgt die Wärmeübertragung an der Oberfläche der Frostschicht. Das verdampfte Wasser gelangt direkt in die Umluft und erhöht so deren Feuchtigkeitsgehalt. Gleichzeitig, Der direkte Kontakt zwischen dem elektrischen Heizdraht und der Umluft bringt viel Wärme mit sich, wodurch die Stabilität bei niedrigen Temperaturen schwer zu kontrollieren ist. Daher ist es nicht für den Thermozyklustest geeignet. Unter Heißgas-Abtauen versteht man das Niedertemperatur-Kältemittel, das während der Enttauungsphase in den Verdampfer eingeleitet wird. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Frostschicht von innen nach außen schmilzt. In der frühen Phase des Abtauens führt das heiße Gas im Verdampferrohr einen latenten Wärmeaustausch mit der Frostschicht außerhalb des Rohrs durch. Die Hitze wird genutzt, um die Reifschicht an der Rohrwand aufzuschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Frostschicht in der Nähe des Verdampfers und bildet eine Zwischenschicht, die ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch zwischen der äußeren Frostschicht und dem Verdampfer enthält. Es ist nicht für den Thermozyklustest geeignet. Unter Heißgas-Abtauen versteht man das Niedertemperatur-Kältemittel, das während der Enttauungsphase in den Verdampfer eingeleitet wird. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Frostschicht von innen nach außen schmilzt. In der frühen Phase des Abtauens führt das heiße Gas im Verdampferrohr einen latenten Wärmeaustausch mit der Frostschicht außerhalb des Rohrs durch. Die Hitze wird genutzt, um die Reifschicht an der Rohrwand aufzuschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Frostschicht in der Nähe des Verdampfers und bildet eine Zwischenschicht, die ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch zwischen der äußeren Frostschicht und dem Verdampfer enthält. Es ist nicht für den Thermozyklustest geeignet. Unter Heißgas-Abtauen versteht man das Niedertemperatur-Kältemittel, das während der Enttauungsphase in den Verdampfer eingeleitet wird. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Frostschicht von innen nach außen schmilzt. In der frühen Phase des Abtauens führt das heiße Gas im Verdampferrohr einen latenten Wärmeaustausch mit der Frostschicht außerhalb des Rohrs durch. Die Hitze wird genutzt, um die Reifschicht an der Rohrwand aufzuschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Frostschicht in der Nähe des Verdampfers und bildet eine Zwischenschicht, die ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch zwischen der äußeren Frostschicht und dem Verdampfer enthält. In der frühen Phase des Abtauens führt das heiße Gas im Verdampferrohr einen latenten Wärmeaustausch mit der Frostschicht außerhalb des Rohrs durch. Die Hitze wird genutzt, um die Reifschicht an der Rohrwand aufzuschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Frostschicht in der Nähe des Verdampfers und bildet eine Zwischenschicht, die ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch zwischen der äußeren Frostschicht und dem Verdampfer enthält. In der frühen Phase des Abtauens führt das heiße Gas im Verdampferrohr einen latenten Wärmeaustausch mit der Frostschicht außerhalb des Rohrs durch. Die Hitze wird genutzt, um die Reifschicht an der Rohrwand aufzuschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt schmilzt die Frostschicht in der Nähe des Verdampfers und bildet eine Zwischenschicht, die ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch zwischen der äußeren Frostschicht und dem Verdampfer enthält.

Zu diesem Zeitpunkt ist aufgrund der äußeren Frostschicht der größte Teil des Wasserdampfs in der Zwischenschicht eingeschlossen, und die Frostschicht schmilzt allmählich von innen nach außen, bis sie vollständig schmilzt und abfällt, und wird dann aus der Zwischenschicht abgegeben Tank durch den Wassersammler. Der gesamte Prozess reduziert nicht nur die Menge des aus dem Verdampfer verdampften Wasserdampfs, sondern hält auch den Feuchtigkeitsgehalt in der Prüfkammer auf einem niedrigen Niveau. Darüber hinaus wird die Wärme am Verdampfer erst nach dem Abtauen nach außen abgestrahlt, was der Kontrolle der Temperaturstabilität der Umluft in der Testkammer während der Frostphase förderlich ist. Offensichtlich ist es besser, die Heißluft-Abtaumethode in der Thermik zu verwenden Zyklustest.

Das herkömmliche Heißgas-Abtausystem verfügt über zwei Möglichkeiten: die Vier-Wege-Umkehrmethode und die Kompressor-Heißgas-Bypass-Methode. Bei der Vier-Wege-Umkehrmethode wird die Richtung des Kältemittelflusses durch das am Kühlsystem angeordnete Vier-Wege-Umkehrventil umgeschaltet, wenn eine Abtauung erforderlich ist, um den Kältemittelfluss umzukehren. Zu diesem Zeitpunkt werden die Funktionen des Verdampfers am wärmeabsorbierenden Ende und des Kondensators am wärmeabgebenden Ende ausgetauscht und das Hochtemperatur-Kältemittel strömt in den Niedertemperatur-Verdampfer, um die Frostschicht zu schmelzen

Die Abtaumethode führt zu einer Unterbrechung der Kühlung, wodurch die Temperaturstabilität bei niedrigen Temperaturbedingungen in der Prüfkammer nicht gewährleistet werden kann. Gleichzeitig gelangt der geschmolzene Wasserdampf wieder in die Kammer, was den Feuchtigkeitsgehalt in der Kammer erhöht und die Kondensation verstärkt. Bei der Kompressor-Heißgas-Bypass-Methode wird ein Teil des vom Kompressor abgegebenen Hochtemperatur-Kältemittels zum Abtauen durch den Niedertemperatur-Verdampfer geleitet. Einige von ihnen werden nach der Drosselung zur Kühlung verwendet, wodurch sich auch der Feuchtigkeitsgehalt in der Kammer erhöht und die Kondensation verstärkt wird.

Um die Temperaturstabilität der Testkammer für Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebungen und den Feuchtigkeitsgehalt in der Kontrollkammer auf einem niedrigen Niveau zu halten, erwägt der Autor, der Struktur des herkömmlichen Kühlsystems einen Verdampfer, mehrere Magnetventile und zwei unabhängige Ventile hinzuzufügen Der Luftkanal bildet das Klimaprüfkammersystem mit niedrigem Taupunkt.

Das System unterscheidet sich von der Einzelverdampferstruktur des herkömmlichen Dampfkompressions-Kühlkreislaufsystems. Es wird ein System mit zwei Verdampfern verwendet. Wenn zwei Verdampfer zur Kühlung laufen, taut der andere Verdampfer ab. Die beiden Verdampfer sind jeweils mit unabhängigen Luftkanälen ausgestattet. Die Öffnungs- und Schließzeiten der Luftkanäle 1 und 2 sind gegensätzlich. Es ist stets gewährleistet, dass der Kälteerzeuger mit dem Umluftstrom in der Kammer verbunden ist, während der Abtauverdampfer vom Luftstrom in der Kammer isoliert ist. Dieses System kann nicht nur die stabile Kühlarbeit unter niedrigen Temperaturbedingungen kontinuierlich aufrechterhalten, sondern auch kontinuierlich den Feuchtigkeitsgehalt der feuchten Luft in der Kammer entfernen.