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1、 吹尘试验箱中除 湿技术的 研究 罗 军 信息 产业 部电 子 第五 研究所犷州市1 5 0 1 信箱3 6 分箱 5 1 0 6 1 0 ) 摘要:本文 分析了 常用除湿 方法 及原理， 介绍了 在 吹尘试验箱中 获得低涅的 方法 一 引言 对于研制符合G J B 3 6 0 . 1 0 - 8 7 试验方 法要求 的吹尘试验 箱来说，低 湿指 标是设 备研制 中 的一项技术难点和工作 重点。 从G J B 3 6 0 . 1 0 - 8 7 试验方法 要求中我们可以 看到， 相对湿 度技术指标要求为:2 2 % R H ( 2 3 时) ; 1 0 % R H ( 6 0 时) ; 其相对
2、应的露点 温度分别为 。6 7 和1 7 . 4 9， 如此的 低湿指标若 采用常规方法是 难以达到的. 吹 尘试验箱若 湿度指标过高时， 沙尘会结成块 状， 从而 会导 致吹尘浓度指 标难以 保证， 吹尘 试验不能正常进 行，因此必 须采取 有效的除 湿措施确 保低湿技术指标 要求。 二常用除湿方法 我们知道常用的 除湿方法可分为三种类型， 一是静态固体 吸附剂吸附除 湿法;二 是制 冷冷 裸除 湿法;三是 转轮除湿 ( 动态固体吸附除 湿) 法。 但哪种类型的除 湿方法适 用于吹 尘试验箱低湿指标的除 湿要求呢? 静态固体吸附剂吸 附除湿的原理是直接应用固 体硅胶、氮 化钙等具有吸附能力的
3、 物质 吸收周围环境的水份， 从而达到除湿千燥环境空气的目 的。适 用于小空间体积的密闭 环境 如药品、糖果糕点的干 燥。 如果应用于大空间条 件，由 于吸附 剂的吸水能力毕竟有限，必 须定期更换而且难以 保 证恒定 的湿度要求， 除湿量不 稳定， 管 理麻烦。此外 ，在某些工艺 流程中 也可以 用液体吸 湿剂如: 三甘醇和氯化铿等作 脱水之用。但应用上存在很大的 局限 性， 难以 实现大空间 环 境的连 续、 稳定除湿要求 制冷冷凝除湿法的基本原理是冷却空气使其温度低于露点温度而析出所含水蒸气，这 一 方法应用较广，市 面上常见的民 用除湿机多 属此类 用制冷方式进行除湿的设备。这类除 湿设
4、各在高 温高 湿环境除 湿能力 较好，一般在室温1 5 -3 0 C ，相 对湿度5 0 % R H 以 上时使 用。但随着环境湿度下降，空气露点温度降低、它的除湿能力也急剧下降，相应要求冷却 . 1 5 6 温度也就越低，到一定 低温低湿条件下，由 于系统结 霜将会无能为 力，即 使采取二级冷 却， 也只能 有所改善，不能根 本解决 低露点问 题， 加上能耗很大， 设备复杂， 不切实际。 转 轮除湿 ( 动态固体吸附除 湿)的 基本原理是 在应用固体吸附 剂进行吸湿的 过程中同 步对吸 湿后的 吸附 剂进行再生脱水处理， 使固体吸 附剂循环使用， 整个 吸湿工作 可以 连续 进行。既克服了
5、静态固体吸附不能连续除 湿而制冷 冷凝除湿在低温低 湿情况下无能 为力的 缺点，却兼有可在 低温低湿要求下连续稳 定、大除 湿量工作的优点。 从以 上三种除 湿方法比 较中我们可以 看出， 制冷冷凝除湿和转 轮除 湿两 者均 具有除湿 性能稳定、 可靠， 可连续除湿 等特点， 制冷冷凝除湿高 温、高 湿时除 湿效果好。转轮除湿 低温、低湿时除 湿能 力强。 因此，综合 各方面的比 较，要保证吹尘 试验箱低湿指标的要 求，目前惟有转轮除湿这种除湿方法最确实可行。 三. 转轮除 湿机的原理及主要技术 特点 转轮除湿机的心 脏是专 利S S C R 硅 胶转轮，S S C R 硅 胶转轮是用填充了特
6、种金属的玻璃 纤 维板卷成蜂巢状圆 轮， 并用先进的化学工 艺浸附 上硅酸盐，而且吸附 剂不 会成粉尘脱 落， 高温情况下不会 变成液体， 寿命特长， 十年不用更换。 转轮轴向 存在着大量的通道 孔，当处理空气通过孔道时，其所含水蒸气即被硅酸盐吸附剂吸收，而成为需求的干空气 流出， 其除 湿过程是 物理吸附，不 存在化学反应，处 理空 气不存在污染，转轮除 湿工作原 理图 见图1 。转 轮是以 慢速 每小时3 0 转) 转动，吸 湿后的 吸附剂到另一扇形区 域时，即 被另一股热空气 流过而带走所吸水 份， 排出 机外。 从而再生后的吸 附剂又可重新工作吸收 水份，不断循环、 连续除湿。新型转轮
7、 除湿机就是应用这一先进 技术研制而成。 正是由 于S S C R 硅胶轮的 特殊性能， 使除 湿机可在 很大的风量下连续除 湿，可以达到 极低的含湿量要求， 可以 获得含湿量低于l g / k g 的低温低湿，在 低温低湿环境下更显其优 异性能。 除湿机结构紧 凑布置 合理， 主要 部件包括转轮及其驱 动的电 机， 再生加热及再 生气流风 机系统， 处理空气风机及管道、以及电控箱。处理空气入口及再生空气入口匀配有可更换 的 过滤网。电 控箱配 备各种 相应开关保证按功能正常 工作， 并有报警灯及电气安 全自 动保 护功能。除 湿量由0 . 5 k g / h 到9 5 k g / h ， 处
8、理风量由1 9 0 . 1 / h -1 3 5 0 0 m 1 / h a 、_ 、态 、 斌 备 匆 ，一 团 转 轮再 生 加 热 器 再 生 空气 风 机 再 生空气入口 干 空气出0 图1 转轮除 湿工作原 理图 四.转轮除湿在吹尘试验箱中的应用 对吹尘 试验箱来说，含 粉尘的气 流如果通过转轮来除湿，则转 轮轴 上的 通道孔很快会 堵塞，这 样显然不能达到 连续循环除 湿的目 的，为此我们设计了 将风道内的 气流经除湿风 口 过滤后进入除湿机除 湿再回 到风道内 的方法，将 通道内 湿度不断降 低。由 于 潮湿天气空 气中含湿量大，直接靠 转轮降 湿则难于快速得到 低湿干空气。 我
9、们利用制冷冷 凝在高 温高 湿环境除湿能力较 好的 特点， 在转轮除 湿的同时， 有一部分风道内 的气流经冷 凝风口 直接 冷凝除湿，如此不断 循环就能快速得到 低温低湿干空气。 这一部分气流在环 境温度低时， 也用来平衡冷 冻机冷量。 吹尘 试验箱除湿量的计算 按公式3 . 1 进行计算。 m = 1 AX n X V X ( x , - x 2 ) ( 3 . 1 ) 式中: 口 一 排湿量， k g / h ; n 一 换 气 次 数， 次 / h ; V 一室内 体积， m 3 ; x 、 一室 外空 气含湿量， g / k g ; x : 一室内空 气含湿量， g / k g o 在
10、吹尘试验箱中， V = l m , n二。1次/ h , X ,= 3 2 . 5 g / k g , X 2 = 3 . 5 g / k g ，室内 温度 取2 3 C ，室内 相对湿度取2 2 % R H ，室 外温度取3 5 -c 室外相对 湿度取9 0 % R H ，则 m = 1 . 2 X n X V X( x , - x z ) = 1 . 2 X O . 1 XI X( 3 2 . 5 - 3 . 5 ) = 3 . 4 8 k g / h 考虑到其它损失， 我们选择了额定 除湿量为4 . 6 k g / h ，流量为 6 5 0 m / h的R - 0 6 0 型除 湿机。
11、五.结束语 采用转轮除湿 动态固 体吸附除 湿) 法，解决了吹尘试验箱低温低 湿这一技术难点， 从根本上 解决了除 湿这一难题。本 课题研制的吹尘试验箱性能完全 满足G J B 8 1 0 . 1 0 - 8 7 标 准的吹尘 试验 方法的 要求， 从表1 国内 外吹尘 ( 砂尘) 试验设备性能 对比 中可以 发 现，其 在低湿技术方面甚 至优于国 外产品， 达到了 国外同类技术的先进水平。 表 l 生产厂中国电子部五 所日本T A B A I E S P E C C O . 西德W E I S S T E C H N I K 意大 利A C S 产品名称 S D D 3 0 吹尘试验箱 S
12、D - 6 0 0型 砂尘试验装置 S T 6 0 0 型 砂尘试验装置 S 1 5 0 0 M I L 吹尘试验箱 满足标准G J B 8 1 0 . 1 0 - 8 7不能满足军标 M T L - S T D 8 1 0 0方 法5 1 2 . 2 粉 尘浓度 测量 技术 采 用光电 式粉尘 测量仪， 可数字 显示 采用原始的采样 称重法，不能数 字显示粉尘浓度 采用 粉尘 浓度 计，可数字显示 采用光电式粉 尘测量仪，可 数字显示 湿度测量技术 采用湿度变送 器，可在粉尘条 件下测量 采用干湿球法， 设备加尘之前测 量湿度 无测湿度方面的 资料 无测湿度方面 的资料，湿度 ( 3 0 %
13、 R H 风速调 节技术采 用变 频器 调速 采用机械式 挡风 板变换风速 采用变频器调速 采用变频器调 速 工作容积 0 . 3 m 0 . 6 m 0 . 6 m 1 . 5 m , 温度范围 + 2 0 - + 7 0 C+ 2 0 -+ 7 0 C+ 2 0 - + 6 5 C 低湿指标 2 2 % R H 1 0 % R H ( 2 3 C ) ( 6 0 C) -3 0 % R H 城3 0 % R H 尘浓度1 0 士 7 g / m 1 0 1 7 g / m 0 -1 0 1 6 岁矿 风速 0 . 5 - - - 1 0 . l m / s0 . 5 . 2 . 5 m / s 1 . 5 - - 9 m / s0 r 9 m / s 作者简介: 罗军， 男 ，1 9 6 。 年7 月出 生， 1 9 8 2 年毕业于 华中 理工大学 机械一 系 机械设 备 制造 及工艺 专 业，高 工 ，在 信息 产业部电 子第 五 研究 所从事 环 境设备研 制开 发工作.电 话 0 2 0 ) 8 7 2 3 7 2 1 6 1 5 9 _ 二 _ 、一 生远 主沁窿盏苗
