À propos de la condensation de l'eau de la chambre d'essais environnementaux

À propos de la condensation de l'eau de la chambre d'essais environnementaux

La technologie des tests environnementaux est une technologie de base pratique et l’une des mesures techniques importantes pour stabiliser et améliorer la qualité des produits. Sa tâche principale est d'étudier l'impact des contraintes environnementales sur les performances des produits et de résoudre les problèmes de fiabilité des produits en cours de stockage, de transport ou d'utilisation. Parmi eux, le test de cycle thermique est un type courant de test climatique dans la technologie des tests environnementaux. Pendant le test, en raison du changement de température et d'humidité dans la chambre de test, de la condensation peut se produire. Ce phénomène se produit souvent dans les phases de travail à basse température et à haute température, où la température et l'humidité changent considérablement. De nombreux produits électroniques sont affectés par les gouttes d'eau de condensation, ce qui entraîne une réaction chimique accélérée d'oxydation du métal ou une corrosion électrochimique à la surface du revêtement de contrôle thermique. Les performances d'isolation électrique sont réduites, voire des dommages fonctionnels tels qu'un court-circuit. Compte tenu des dommages causés au produit par la condensation, certains prédécesseurs ont tenté d'empêcher la condensation de modifier le profil de test. Cependant, étant donné que le profil de test est généralement modifié par l'unité globale du projet et que le changement affectera directement les résultats de l'évaluation des performances du produit, sa faisabilité est considérablement réduite. Donc, cet article commence par explorer les causes et les conditions de la condensation. Les moyens réalisables pour réduire l'humidité relative dans la chambre d'essai sont discutés.

Pourquoi l'eau se condense-t-elle pendant le test ?

Les conditions de travail à basse température signifient que lorsque la température dans la chambre est inférieure à la température du point de congélation dans les conditions atmosphériques du laboratoire à ce moment-là, la majeure partie de l'humidité de l'air humide dans la chambre est fixée à la surface de l'évaporateur, la plus basse partie de température dans la chambre, sous forme de givre. Lorsque la chambre fonctionne à basse température pendant une longue période, il y a beaucoup de givre sur la surface de l'évaporateur. Lorsque la température augmente, la couche de givre sur la surface de l'évaporateur absorbe la chaleur de l'air et subit progressivement le processus de liquéfaction et de regazéification. L'eau pénètre à nouveau dans l'air en circulation dans la chambre sous forme de vapeur, ce qui augmente la teneur en humidité de l'air. la chambre.

Dans le même temps, la paroi de la chambre chauffée par l’air en circulation commence également à chauffer. La capacité thermique de la paroi de la chambre est bien supérieure à la capacité thermique du gaz, ce qui fait que la vitesse d'augmentation de la température de la paroi de la chambre est bien en retard par rapport à la vitesse d'augmentation de la température de l'air. En conséquence, le gradient de température perpendiculaire à la paroi de la chambre va augmenter avec la vitesse de montée en température. Le gradient de température rend la pression partielle de l'air et de la vapeur d'eau près de la paroi du réservoir supérieure à celle de l'air en circulation dans le réservoir, ce qui signifie que la température du point de rosée de l'air près de la paroi est plus élevée, ce qui signifie qu'il est plus facile de se condenser. Même si l'humidité relative de l'air humide circulant dans la chambre n'atteint pas 100 %, l'air près du mur a atteint 100 %, provoquant de la condensation.

Solution

À mesure que la température dans la chambre d'essai passe d'une température basse à une température élevée, la couche de givre de l'évaporateur se vaporise, augmentant ainsi la teneur en humidité dans la chambre. Par conséquent, afin de réduire complètement la teneur en humidité dans la chambre, essayez d’enlever la couche de givre sur la surface de l’évaporateur. À l'heure actuelle, les méthodes de dégivrage dans l'industrie de la réfrigération comprennent principalement : le dégivrage par pulvérisation d'eau, le dégivrage électrique, le dégivrage à l'air chaud et d'autres méthodes de dégivrage par pulvérisation d'eau. Le dégivrage a pour but de faire fondre la couche de givre en pulvérisant de l'eau liquide sur la surface de l'évaporateur afin que celui-ci puisse effectuer un échange de chaleur latente avec la glace solide. Cette méthode n'est applicable qu'au dégivrage lorsque la machine est à l'arrêt.

Pendant le test, l'eau sera soufflée dans la chambre en raison du contact direct avec l'air en circulation, augmentant la teneur en humidité de l'air en circulation. L'air humide avec une teneur en humidité accrue se condense rapidement en givre à basse température et adhère à la surface de l'objet de test dans la chambre, causant des dommages à l'objet de test. Par conséquent, il ne s’applique pas aux tests de cycle thermique. La méthode de dégivrage électrique consiste à disposer un fil chauffant électrique autour de l’évaporateur pour chauffer la couche de givre. Faites fondre la couche de givre de l'extérieur vers l'intérieur. De cette manière, un transfert de chaleur s'effectue à la surface de la couche de givre. L'eau vaporisée pénètre directement dans l'air en circulation pour augmenter sa teneur en humidité. En même temps, le contact direct entre le fil chauffant électrique et l'air en circulation apportera beaucoup de chaleur, rendant la stabilité à basse température difficile à contrôler. Il ne convient donc pas au test de cycle thermique. Le dégivrage par gaz chaud fait référence au réfrigérant à basse température introduit dans l'évaporateur pendant la phase de rosée. L'avantage de cette méthode est que la couche de givre fond de l'intérieur vers l'extérieur. Au début du dégivrage, le gaz chaud dans le tube de l’évaporateur effectue un échange de chaleur latente avec la couche de givre à l’extérieur du tube. La chaleur est utilisée pour faire fondre la couche de givre sur la paroi du tube. A ce moment, la couche de givre proche de l'évaporateur fond et forme une couche intermédiaire contenant un mélange gaz-liquide entre la couche de givre externe et l'évaporateur. il ne convient pas au test de cycle thermique. Le dégivrage par gaz chaud fait référence au réfrigérant à basse température introduit dans l'évaporateur pendant la phase de rosée. L'avantage de cette méthode est que la couche de givre fond de l'intérieur vers l'extérieur. Au début du dégivrage, le gaz chaud dans le tube de l’évaporateur effectue un échange de chaleur latente avec la couche de givre à l’extérieur du tube. La chaleur est utilisée pour faire fondre la couche de givre sur la paroi du tube. A ce moment, la couche de givre proche de l'évaporateur fond et forme une couche intermédiaire contenant un mélange gaz-liquide entre la couche de givre externe et l'évaporateur. il ne convient pas au test de cycle thermique. Le dégivrage par gaz chaud fait référence au réfrigérant à basse température introduit dans l'évaporateur pendant la phase de rosée. L'avantage de cette méthode est que la couche de givre fond de l'intérieur vers l'extérieur. Au début du dégivrage, le gaz chaud dans le tube de l’évaporateur effectue un échange de chaleur latente avec la couche de givre à l’extérieur du tube. La chaleur est utilisée pour faire fondre la couche de givre sur la paroi du tube. A ce moment, la couche de givre proche de l'évaporateur fond et forme une couche intermédiaire contenant un mélange gaz-liquide entre la couche de givre externe et l'évaporateur. Au début du dégivrage, le gaz chaud dans le tube de l’évaporateur effectue un échange de chaleur latente avec la couche de givre à l’extérieur du tube. La chaleur est utilisée pour faire fondre la couche de givre sur la paroi du tube. A ce moment, la couche de givre proche de l'évaporateur fond et forme une couche intermédiaire contenant un mélange gaz-liquide entre la couche de givre externe et l'évaporateur. Au début du dégivrage, le gaz chaud dans le tube de l’évaporateur effectue un échange de chaleur latente avec la couche de givre à l’extérieur du tube. La chaleur est utilisée pour faire fondre la couche de givre sur la paroi du tube. A ce moment, la couche de givre proche de l'évaporateur fond et forme une couche intermédiaire contenant un mélange gaz-liquide entre la couche de givre externe et l'évaporateur.

À ce stade, en raison du revêtement de givre externe, la majeure partie de la vapeur d'eau est scellée dans la couche intermédiaire et la couche de givre fond progressivement de l'intérieur vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elle fonde complètement et tombe, puis elle est évacuée du réservoir à travers le collecteur d'eau. L'ensemble du processus réduit non seulement la quantité de vapeur d'eau vaporisée par l'évaporateur, mais contrôle également la teneur en humidité dans la chambre d'essai à un faible niveau. De plus, la chaleur sur l'évaporateur ne rayonnera vers l'extérieur qu'après la fin du dégivrage, ce qui est propice au contrôle de la stabilité de la température de l'air en circulation dans la chambre d'essai pendant la phase de gel. Il est évidemment préférable d'utiliser la méthode de dégivrage à air chaud dans le domaine thermique. essai de cycle.

Le système traditionnel de dégivrage par gaz chaud comporte deux méthodes : la méthode d'inversion à quatre voies et la méthode de dérivation des gaz chauds du compresseur. La méthode d'inversion à quatre voies consiste à changer la direction du flux de réfrigérant via la vanne d'inversion à quatre voies disposée sur le système de réfrigération lorsqu'un dégivrage est nécessaire pour inverser le flux de réfrigérant. À ce moment, les fonctions de l'évaporateur à l'extrémité d'absorption de chaleur et du condenseur à l'extrémité de libération de chaleur sont échangées, et le réfrigérant à haute température s'écoule dans l'évaporateur à basse température pour faire fondre la couche de givre.

La méthode de dégivrage entraînera l’interruption de la réfrigération, ce qui ne pourra garantir la stabilité de la température dans des conditions de basse température dans la chambre d’essai. Dans le même temps, la vapeur d'eau fondue rentrera dans la chambre, ce qui augmentera la teneur en humidité dans la chambre et aggravera la condensation. La méthode de dérivation des gaz chauds du compresseur utilise une partie du réfrigérant haute température déchargé du compresseur pour passer à travers l'évaporateur basse température pour le dégivrage. Certains d'entre eux sont utilisés pour la réfrigération après étranglement, ce qui augmentera également la teneur en humidité dans la chambre et aggravera la condensation.

Afin de maintenir la stabilité de la température de la chambre d'essai de température et d'humidité et la teneur en humidité dans la chambre de contrôle à un faible niveau, l'auteur envisage d'ajouter un évaporateur, plusieurs électrovannes et deux vannes indépendantes à la structure du système de réfrigération traditionnel. le conduit d'air constitue le système de chambre d'essai environnemental à faible point de rosée.

Le système est différent de la structure à évaporateur unique du système traditionnel de cycle de réfrigération à compression de vapeur. Il utilise un système avec deux évaporateurs. Lorsque deux évaporateurs fonctionnent pour la réfrigération, l’autre dégivre. Les deux évaporateurs sont respectivement équipés de conduits d'air indépendants. Les périodes d'ouverture et de fermeture des conduits d'air 1 et 2 sont opposées. Il est toujours assuré que le générateur de réfrigération est connecté au flux d'air circulant dans la chambre, tandis que l'évaporateur de dégivrage est isolé du flux d'air dans la chambre. Ce système peut non seulement maintenir en permanence un travail de réfrigération stable dans des conditions de basse température, mais également éliminer en permanence la teneur en humidité de l'air humide dans la chambre.