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低溫室保溫絕構設計基礎

發布于:2013-10-10 09:33來源:未知 作者:admin 點擊:
    在低溫環境試臉設備中,真正有用的冷量只是使低溫室內空氣和試件降溫,以及補償試件發熱所需要的冷量,其數值在一般情況下都是很小的。但是為了能夠在低溫室內造成和保持要求的低溫環境,就必須對低溫室絕熱。絕熱結構減小了由外界傳入低溫室的熱量,但在降溫過程中,絕熱結構本身的放熱又構成新的熱源,產生附加的熱載荷,其數值往往比前述有用熱載荷大的多。此外還必須考慮制冷機本身管道附件降溫時所放出的熱量。顯然,應該盡量減小低溫室絕熱結構及制冷系統本身的慣性熱載荷,以求盡盤提高冷皿利用率。這是低溫環境試驗設備結構設計和絕熱材料選擇時的基本原則和特點,也是減小制冷機容量,節約設備投資和運行費用的最有力手段?刹扇〉拇胧┲饕:盡量減小試驗室空間和系統內處于低溫部位的結構重量,選用比熱、重度和導熱系數三者乘積小的材料,以減小低溫絕熱結構的放熱量,充分利用空氣絕熱等等(靜止空氣是上述蘭參數之積最小的材料之一)。不考慮低溫環境試驗設備的使用特點,照搬一般工業性低溫裝置的規范,可能使制冷機的容量成倍增加。
    在低溫下,如果濕空氣進入絕熱層內,水蒸氣將冷凝或凍結在絕熱層內,并逐漸積累起來,很難排出。積水將大大降低材料的絕熱性能,嚴重時可使其完全失效,相變潛熱則將造成附加熱載荷。經驗表明,絕熱層內集水是造成很多設備降溫困難,甚至達不到設計要求的最常見原因之一。因此在低溫絕熱結構設計時,必須充分考慮防水問題。其主要手段就是要盡量使絕熱層氣密,設置防水層,和選用那些吸水率低或不吸水的絕熱材料。這是低溫室及管道絕熱結構設計時的又一基本原則。對于工業性低溫裝置也同樣適用。
    在采用直接吸熱循環的低溢設備中,由于低溫室內外總會有一定的壓差,絕熱層的防水氣密問題就更加突出。之所以在操作時寧肯使低溫室稍偏正壓,而不偏負壓,防止絕熱層內積水是一個重要原因。在某些低溫裝置中,為了清除絕熱層內的積水,甚至配里了專用的加熱系統。在制載等深冷裝置中,往往把設備的整個低沮部分都包在一個用鋼板焊成的大氣密盒子內,在盒內充以千操的氮氣,并保持幾十至幾百水柱的正壓。
    在低溫室設計中還必須解決由于試驗過程中開門進人和停機開門后造成的室內積水間題。在低溫下,進入低溫室的外界空氣中的水蒸氣將很快凍結,絕大部分附著在室內各種表面上。一在大中型設備中,為了減少試驗過程中開門時進入低溫室的濕空氣量,一般都應設置過渡間和兩道門,在低溫下禁止兩道門同時開放。為防止制冷機停車后開門時室內大盈積水,在大中型低溫室內必須配置加熱系統。待室溫和產品恢復到略高于大氣溫度后再開門取貨。否則不僅低溫室內天量積水,很難清除,產品及儀表表面和內部都會掛霜結露,往往造成儀表、設備失靈或銹蝕損壞,試驗質量也很難保證。
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