湿热试验中的控湿技术探讨

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:628

作者：北京敬业电工集团吴国忠（北京100034）来源：《电源技术应用》

湿热试验中的控湿技术探讨 摘要：分析比较几种去湿方法，着重介绍以制冷去湿的基本原理。结合jb1773－76和gb2423－4－81试验方法，以sr－110湿热箱为例，具体讨论从湿度信号的采集、比较放大直至制冷去湿的全过程，以及相关的设备、具体实施方法。其基本思路亦可应用于其它需要精确去湿控湿的场所。 关键词：相对湿度蒸汽饱和压力蒸汽分压力含湿量热焓变送器

1 引言

电源产品在型式试验中，经常对环境有特定的要求，特别是温度和湿度。而湿热箱（室）能模拟自然的高温高湿环境，温度湿度可以人为设定。近年来经过不断革新，技术性能不断提高，成为电源产品试验必不可少的环境试验设备。但国产湿热箱在控湿问题上仍存在美中不足，一旦湿热箱（室）内出现了超湿，如何可靠地降湿，还有待进一步解决。湿热箱（室）在工作中，特别是在交变湿热试验的降温段，从40℃高湿降到30℃高湿，由于水蒸汽的饱和压力不同，不管多么精心地进行跟踪调整，都不可避免地会出现超湿饱和与凝露，甚至出现过量凝露，从而影响试验的精度，使试验结论不可靠。因此解决湿热箱（室）运行中的凝露问题就显得尤为重要。

解决超湿问题，通常有三种办法：

（1）漏汽调湿即在主风道系统中开一个通风孔，人为地产生蒸汽泄漏。例如sr110a的改进型就采用了这种方法。这种方法简单，但有缺点：

①调湿不好控制，受自然环境影响大；

②因为随时都在和周围环境进行着热量和湿量的交换，所以能量损耗大；

③在高温高湿季节调节作用将难以奏效。如南方高温季节空气相对湿度可达85％以上，如果试验温度又比较低，漏汽调湿就很困难。

（2）喷水去湿法即向试室中喷入冷水以去湿，这一方法受地区季节影响较大。例如南方炎热的季节要找到冷水也并非易事，制取冷水和掘深井取水又不经济。

（3）制冷去湿法即用制冷机使湿空气产生凝露结霜达到去湿的目的。其基本原理是利用湿空气在低于露点温度时能凝结出水这一原理，犹如冬天带着眼镜进入温暖的室内，镜片上会凝结上一层雾汽一样。把这一现象运用到湿热试验中就叫做去湿。此法不受环境影响，可以自动控制，使试验精确可靠。实现的办法是在主风道中放入一个随我们的意志而变化的冷物体——蒸发器，使水蒸汽凝结成水结成霜来降低试室中的相对湿度，这就是制冷去湿。

本文以sr-110湿热箱为例，对湿热箱的制冷去湿进行探讨。

2 制冷去湿量的计算

利用制冷去湿，首先要了解湿热箱在各种工作状态下的去湿量（水的重量），即在各种工作状态下超湿时所要凝结出的水的量值。现以执行jb177376试验方法中，交变湿热、恒定湿热以及执行gb2423481最严酷的试验等级试验为例分别计算去湿量。

2.1 湿热箱在交变湿热情况下工作

根据jb1773-76试验方法，高温高湿段t1=40℃，相对湿度φ=95％±3％；低温高湿段t2=30℃，相对湿度φ=95％±3％。

（1）在高温高湿段超湿时的含水量及正常湿度的含水量的计算

①出现超湿时试室含水量g1的计算

设空气压力p=760mm汞柱即p=1.0332kg/cm2，t1=40℃,查表得知此时蒸汽饱和压力ph1=0.0752kg/cm2，而超湿时1>98％，令1=99％（因为允许湿度在92％～98％之间），则：

蒸汽的分压力为

pn1=φ1·ph1=0.99×0.075

=0.07448kg/cm2

湿量 d1=0.622 pn1 / p-pn1 ×10 3

0.622(0.07448 / 1.0332-0.07448) ×10 3

=48.3g/kg干空气

已知试室空气重量gk=1.6kg，则试室的含水量g1=d