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科瑞低溫恒溫槽的工作原理

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鞏義科瑞儀器生產的低溫恒溫槽為適應石油液化氣密度計的主體部分對恒溫環境的要求,工作區較大,尺寸為Φ260×420,而混合區尺寸為Φ160×420,總容積34升,其他性能為:它的使用工作溫度范圍為10攝氏度~95攝氏度,使用環境溫度應低于30攝氏度??偣β?千瓦,電源200V/50HZ,所以在一般實驗室都能工作。它的工作原理見下圖。
為保證工作區內介質的溫度穩定和均勻,我們選用側向攪拌的槽體結構方案,下面按工作介質在槽中流動過程來說明低溫恒溫槽工作原理:在攪拌(4)推動下,工作介質在混合區(2)內自上而下流動,先經盤管蒸發器(1)和加熱器(3)進行熱交換,是流動介質達到某一合適溫度后,由攪拌器進行強烈攪動,是溫度不甚均勻的介質充分混合,進而推動介質從底部流出,在導流向上進入工作區(6),并使介質具有一定的流速。在流經工作區過程中,要求介質盡量減少與外界的熱交換,這樣才能保證工作區介質溫度均勻,并為高質量溫度控制創造良好的條件,此后,介質再流進混合區,依次作重復的循環流動。溫控系統的感溫元件(5)置于流體之中,用于測量溫度信號,控溫系統根據感溫元件所測得的溫度變化,調節輸出脈沖信號,最后驅動雙向可控硅推動加熱器加熱,實現控制槽溫在設定溫度下工作。
 
  低溫恒溫槽槽溫在接近或低于室溫時,低溫恒溫槽制冷系統投入運行,它通過安裝在槽體中盤管蒸發器(1)冷卻工作介質,實現降溫。為了提高介質的降溫速率,制冷量分兩級可調,開始降溫時,可使制冷機在蒸發溫度較高,負荷較大的情況下工作。在恒溫或下限溫度附近工作時,則令制冷機在蒸發溫度較低,負荷較小的工況下工作,這樣也有利于溫度穩定。
 
在恒溫時,低溫恒溫槽中冷卻和加熱兩個部件同時工作,冷卻器件主要提供制冷量,用于降溫并最終保持所要求的低溫,而加熱器用來提供平衡熱量實現溫度控制。
  2、制冷系統:
 
  低溫恒溫槽制冷系統選用單級蒸汽壓縮式制冷循環系統,制冷劑為R22,以風冷冷凝方式將壓縮機排出高溫高壓過熱蒸汽,冷凝成高壓液體,經過濾器和節流裝置成為低壓濕蒸汽,流至在槽內的蒸發盤管,同時,在吸取槽內工作介質(軟水)中的熱量后成低壓過熱蒸汽,最后被吸入壓縮機再行壓縮與排出,如此循環完成向工作介質不斷吸熱使之降溫。制冷系統流程如圖2所示。
 
  3、溫度控制系統:
 
  液體恒溫裝置要求受控區溫度穩定不變,且分布十分均勻,它一方面由低溫恒溫槽的結構設計是否合理決定,它涉及到感溫元件,加熱器和蒸發器的結構、安裝位置和熱慣性以及介質受熱均勻程度,裝置的絕熱,保溫優劣及整機運行是否穩定可靠等因素。當低溫恒溫槽結構確定之后,另一個決定因素便是溫度控制系統。
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