CN109100389B - 一种高低温环境舱露点控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高低温环境舱露点控制系统。该系统包括：空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器、减压涡轮、冷板和试验舱，冲压空气依次经过所述空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器和减压涡轮后，进入所述试验舱，所述冷板设置于所述试验舱中，所述试验舱的排气口与所述回冷器的热交换冷源端口相连通，所述试验舱排出的气体通过所述回冷器的热交换冷源端口进入所述回冷器与进入所述回冷器的冲压气体进行热交换。本发明提供的高低温环境舱露点控制系统，能够保证试验舱在降温及试验过程中不起雾、不挂霜、不结冰，始终处于干燥无水的环境。

Description

一种高低温环境舱露点控制系统

技术领域

本发明涉及露点控制领域，特别是涉及一种高低温环境舱露点控制系统。

背景技术

高低温环境舱最低温度可到达-100℃，制冷系统在降温及试验过程中需要保证环境舱内不起雾、不结冰、不挂霜，以满足试验件的试验要求。在这样的极低温度下，舱室内部的空气含水量就要控制在相当低的水平。

空气的露点控制是气力输送系统中重要的控制指标，工程中通常通过控制管道中空气流量、压力和温度，覆盖保温层等措施来避免压缩空气中凝液生成。在医用压缩空气系统中通常采用吸附式干燥器降低压缩空气含水量来防止凝液出现。但是这些措施远远不能满足低温条件环境舱严格的露点控制需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高低温环境舱露点控制系统，能够保证试验舱在降温及试验过程中不起雾、不挂霜、不结冰。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高低温环境舱露点控制系统，所述系统包括：空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器、减压涡轮和试验舱，冲压空气依次经过所述空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器和减压涡轮后，进入所述试验舱；所述试验舱的排气口与所述回冷器的热交换冷源端口相连通，所述试验舱排出的气体通过所述回冷器的热交换冷源端口进入所述回冷器与进入所述回冷器的冲压气体进行热交换。

可选的，所述增压涡轮和减压涡轮为共轴涡轮。

可选的，所述系统还包括冷板，所述冷板设置于所述试验舱中，所述冲压气体流经所述冷板。

可选的，所述冷板平行于所述试验舱内壁，并靠近所述试验舱内壁设置，所述试验舱的进气口设置于所述试验舱壁上。

可选的，所述冷板上设置有多个空气流通通道。

可选的，所述空气流通通道为空气流通孔隙。

可选的，所述试验舱的进气量大于排气量。

可选的，所述试验舱的舱内气压为50-100Pa。

可选的，所述试验舱为密封舱。

可选的，在降温试验前对所述试验舱进行升温干空气置换处理。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的高低温环境舱露点控制系统包括空气加热器、空气压缩机、干燥器、水冷器、回冷器、增压涡轮、减压涡轮、试验舱和冷板，冲压空气通过空气加热器加热干燥，再经过常温空气吹冷进入干燥器除湿；高压空气通过涡轮增压进入水冷器进行初步冷却至常温，再进入回冷器，与从舱内排出的冷空气进行换热，温度降至更低，将空气中的水分凝结在回冷器以及管道中，高压低温空气通过涡轮减压降温，空气中水蒸气结冰，水分再次减少，保障了进入试验舱的冲压空气的干燥性。而且，冲压空气还流经舱内冷板制冷，即使露点高于舱温，水蒸气也首先会在冷板上结冰，而保证试验件干燥，进一步保证了试验舱在降温及试验过程中不起雾、不挂霜、不结冰，始终处于干燥无水的环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例高低温环境舱露点控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种高低温环境舱露点控制系统，能够保证试验舱在降温及试验过程中不起雾、不挂霜、不结冰。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例高低温环境舱露点控制系统的结构示意图，如图1所示，本发明提供的高低温环境舱露点控制系统包括：空气加热器1、空气压缩机2、干燥器3、增压涡轮4、水冷器5、回冷器6、减压涡轮7、冷板8和试验舱9，冲压空气依次经过空气加热器1、空气压缩机2、干燥器3、增压涡轮4、水冷器5、回冷器6和减压涡轮7后，进入试验舱9；试验舱9的排气口与回冷器6的热交换冷源端口相连通，试验舱9排出的气体通过回冷器6的热交换冷源端口进入回冷器6与进入回冷器6的冲压气体进行热交换。增压涡轮4和减压涡轮7为共轴涡轮。冷板8设置于试验舱9中，冲压气体流经冷板8。冷板8平行于试验舱9内壁，并靠近试验舱9内壁设置，试验舱9的进气口设置于试验舱9壁上。冷板8上设置有多个空气流通通道。空气流通通道为空气流通孔隙。

冲压空气通过空气加热器1的加热干燥以及空气压缩机2的加压后，经过常温空气吹冷进入干燥器3除湿，空气压力可达到0.7MPa，露点低于-70℃，之后，通过增压涡轮4增压进入水冷器5进行初步冷却至常温，再进入回冷器6，与从舱内排出的冷空气进行换热，温度降至更低，空气中的水结冰在回冷器6及管道中；经过回冷器6的高压低温空气通过减压涡轮7减压降温，空气中水蒸气在温度降低的过程中结冰，水分再次减少；经过减压涡轮7的低温空气流经舱内冷板8制冷，在降温及试验过程中，冷板8温度总低于舱内环境温度，舱内即使露点高于舱温，水蒸气也首先会在冷板8上结冰，而保证试验件干燥。

环境舱在降温试验前进行升温干空气置换，用干燥器3除湿后的干空气进行长时间置换，降低舱室空气及结构中的水含量；环境舱保持密封，除保持结构密封，舱内微正压为50-100Pa可有效防止外界水汽进入舱室，通过控制舱室排气量大小，进气量略大于排气量实现微正压环境。

本发明提供的高低温环境舱露点控制系统采用空气加热器对冲压空气进行加热干燥，采用空气压缩机对冲压空气进行加压，采用干燥器除湿，采用水冷器、回冷器和减压涡轮对空气进行降温，去除空气中的水分，保障了进入试验舱的冲压空气的干燥性；此外，冷板的设置使得即使露点高于舱温，水蒸气也首先会在冷板上结冰，而保证试验件干燥，进一步保证了试验舱在降温及试验过程中不起雾、不挂霜、不结冰，始终处于干燥无水的环境。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述系统包括：空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器、减压涡轮和试验舱，冲压空气依次经过所述空气加热器、空气压缩机、干燥器、增压涡轮、水冷器、回冷器和减压涡轮后，进入所述试验舱；所述试验舱的排气口与所述回冷器的热交换冷源端口相连通，所述试验舱排出的气体通过所述回冷器的热交换冷源端口进入所述回冷器与进入所述回冷器的冲压气体进行热交换；

所述系统还包括冷板，所述冷板设置于所述试验舱中，所述冲压气体流经所述冷板，所述冷板平行于所述试验舱内壁，并靠近所述试验舱内壁设置，所述试验舱的进气口设置于所述试验舱壁上，所述冷板上设置有多个空气流通通道。

2.根据权利要求1所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述增压涡轮和减压涡轮为共轴涡轮。

3.根据权利要求1所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述空气流通通道为空气流通孔隙。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述试验舱的进气量大于排气量。

5.根据权利要求4所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述试验舱的舱内气压为50-100Pa。

6.根据权利要求1所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，所述试验舱为密封舱。

7.根据权利要求1所述的高低温环境舱露点控制系统，其特征在于，在降温试验前对所述试验舱进行升温干空气置换处理。