CN109358662B - 一种高低温舱室低露点控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高低温舱室低露点控制系统及方法，包括：空气采集装置、第一干燥器、第二干燥器、空气制冷装置、回热器和舱室，空气采集装置与第一干燥器的输入端和第二干燥器的输入端连接；空气制冷装置的进气口与第一干燥器的输出端和第二干燥器的输出端连接；舱室与空气制冷装置的出气口和回热器的进气口连接；回热器的出气口与第一干燥器的输入端和第二干燥器的输入端连接；空气制冷装置的出水口和回热器的进水口连接；空气制冷装置的进水口和回热器的出水口连接；将露点温度为‑70℃的干空气再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为‑90℃的干空气，保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，满足试验件的试验要求。

Description

一种高低温舱室低露点控制系统及方法

技术领域

本发明涉及露点温度控制技术领域，特别是涉及一种高低温舱室低露点控制系统及方法。

背景技术

太空中太阳电池板环境的高低温舱最低温度可到达-100℃，在这样的低温下，在此高低温舱进行试验时，对高低温舱中空气露点温度就会有很高的要求，而传统的露点温度控制方法获得的空气露点温度为-70℃，空气露点温度偏高，试验过程中高低温舱中会有较多水汽生成，不能满足舱室的低温环境。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明的目的是提供一种高低温舱室低露点控制系统及方法，将露点温度为-70℃的干空气再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为-90℃的干空气，从而保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，以满足试验件的试验要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高低温舱室低露点控制系统，所述系统包括：空气采集装置、第一干燥器、第二干燥器、空气制冷装置、回热器和舱室；

所述空气采集装置分别与所述第一干燥器的输入端和所述第二干燥器的输入端连接；所述空气制冷装置的进气口分别与所述第一干燥器的输出端和所述第二干燥器的输出端连接；所述舱室分别与所述空气制冷装置的出气口和所述回热器的进气口连接；所述回热器的出气口分别与所述第一干燥器的输入端和所述第二干燥器的输入端连接；

所述空气制冷装置的出水口和所述回热器的进水口连接；所述空气制冷装置的进水口和所述回热器的出水口连接；

空气经过所述第一干燥器或所述第二干燥器的干燥，获得干燥后空气，所述干燥后空气经过所述空气制冷装置降温，获得降温后的空气，所述降温后的空气进入所述舱室，所述舱室内的空气进入所述回热器进行加热，获得加热后的空气，所述加热后的空气再次经过所述第一干燥器或所述第二干燥器的干燥。

可选的，所述系统还包括：控制装置和阀门，所述控制装置通过控制所述阀门的开关控制所述空气的流向。

可选的，所述舱室内空气露点温度控制在-90℃～-100℃。

一种高低温舱室低露点控制方法，其应用于所述的高低温舱室低露点控制系统，所述高低温舱室低露点控制方法包括：

所述高低温舱室低露点控制方法包括：

获取第一干燥空气，所述第一干燥空气是通过所述第一干燥器或所述第二干燥器干燥获得；

对所述第一干燥空气进行降温处理，获得第一降温空气，所述第一降温空气是通过所述空气制冷装置处理获得；

控制所述第一降温空气进入所述舱室；

判断所述第一降温空气的露点温度是否大于第一预设阈值，得第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述第一降温空气的露点温度大于所述第一预设阈值，控制所述第一降温空气进入所述回热器；

获取加热后的空气，所述加热后的空气是通过所述回热器进行加热处理获得；

对所述加热后的空气进行干燥处理，获得第二干燥空气，所述第二干燥空气是通过所述第一干燥器或所述第二干燥器干燥获得；

对所述第二干燥空气进行降温处理，获得第二降温空气，所述第二降温空气是通过所述空气制冷装置处理获得；

控制所述第二降温空气进入所述舱室；

判断所述第二降温空气的露点温度是否大于所述第一预设阈值，得第二判断结果；

若所述第二判断结果表示所述第二降温空气的露点温度小于所述第一预设阈值，控制所述回热器停止加热。

可选的，所述方法还包括：判断所述第一干燥器中第一干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第三判断结果；

若所述第三判断结果表示所述第一干燥剂的吸湿率小于所述第二预设阈值，控制所述第一干燥器对所述第一干燥剂进行加热再生；

控制空气进入所述第二干燥器进行干燥处理。

可选的，所述方法还包括：判断所述第二干燥器中第二干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第四判断结果；

若所述第四判断结果表示所述第二干燥剂的吸湿率小于所述第二预设阈值，控制所述第二干燥器对所述第二干燥剂进行加热再生；

控制空气进入所述第一干燥器进行干燥处理。

可选的，若所述第一判断结果表示所述第一降温空气的露点温度小于所述第一预设阈值，控制所述回热器停止加热。

可选的，若所述第二判断结果表示所述第二降温空气的露点温度大于所述第一预设阈值，控制所述第二降温空气进入所述回热器，跳转到所述获取加热后的空气步骤。

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：

1、本发明将露点温度为-70℃的干空气再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为-90℃的干空气，从而保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，以满足试验件的试验要求。

2、本发明将回热器分别与空气制冷装置和舱室连接，空气制冷装置将高温水流进回热器产生热量，产生的热量用于将经过回热器的空气进行加热，降低了生产成本和简化了产品结构。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明高低温舱室低露点控制系统的结构示意图。

图2为本发明高低温舱室低露点控制方法的流程图。

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。

本发明将露点温度为-70℃的干空气再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为-90℃的干空气，从而保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，以满足试验件的试验要求。

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。

实施例1：

图1为本发明高低温舱室低露点控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：空气采集装置01、第一干燥器02、第二干燥器03、空气制冷装置04、回热器13和舱室05。

高低温舱室低露点控制系统还包括：控制装置和若干阀门，第一阀门06、第二阀门07、第三阀门08、第四阀门09、第五阀门10、第六阀门11、第七阀门12、第八阀门15和第九阀门16。

空气采集装置01通过第九阀门16和第一干燥器02的输入端连接；空气采集装置01通过第四阀门09和第二干燥器03的输入端连接；空气制冷装置04的进气口通过第一阀门06和第一干燥器02的输出端连接；空气制冷装置04的进气口通过第二阀门07和第二干燥器03的输出端连接；空气制冷装置04的出气口和舱室05连接；回热器13的进气口通过第八阀门15和舱室05连接；回热器13的出气口通过第六阀门11和第二干燥器03的输入端连接；回热器13的出气口通过第七阀门12和第一干燥器02的输入端连接。

空气制冷装置04的出水口和回热器13的进水口连接，空气制冷装置04的进水口和回热器13的出水口连接，空气制冷装置04的水冷式换热器将高温水14流入回热器13换热，流入回热器13的高温水用于加热回热器13中的空气，高温水温度就会下降，然后再流回空气制冷装置04中用于对空气的降温，循环利用，降低了生产成本和简化了产品结构。

第一干燥器02的输出端和第三阀门08连接，当第一干燥器02中的干燥剂吸附能力达到一定限度时，关闭第一阀门06、第九阀门16和第五阀门10，打开第二阀门07、第三阀门08和第四阀门09，第一干燥器02内的干燥剂再生加热，通过第三阀门08释放出吸附的湿气，同时空气采集装置01采集的空气通过第四阀门09进入第二干燥器03，空气的水蒸气被第二干燥器03中的干燥剂吸附，然后通过第二阀门07进去空气制冷装置04中。

第二干燥器03的输出端和第五阀门10连接，当第二干燥器03中的干燥剂吸附能力达到一定限度时，关闭第三阀门08、第二阀门07和第四阀门09，打开第一阀门06、第九阀门16和第五阀门10，第二干燥器03内的干燥剂再生加热，通过第五阀门10释放出吸附的湿气，同时空气采集装置01采集的空气通过第九阀门09进入第一干燥器02，空气的水蒸气被第一干燥器02中的干燥剂吸附，然后通过第一阀门06进去空气制冷装置04中。即两个干燥器交替进行干燥和再生的流程切换，得到干燥后的空气。

空气采集装置01采集到的空气经过第一干燥器02或第二干燥器03的干燥，获得干燥后空气，干燥后空气经过空气制冷装置04降温，获得降温后的空气，降温后的空气进入舱室05，判断舱室05内的空气是否满足实验要求，若未满足，打开第八阀门使舱室05内的空气进入回热器13进行加热，获得加热后的空气，打开第六阀门11、关闭第七阀门12进入第二干燥器03或打开第七阀门12、关闭第六阀门11进去第一干燥器02中，加热后的空气再次经过第一干燥器02或第二干燥器03的干燥，获得干燥后的空气，干燥后的空气再次经过空气制冷装置04的降温，获得降温后的空气，降温后的空气进入舱室05，再次进行判断，若满足实验要求停止回热器13进行加热，若不满足再次进入干燥循环实验，这种再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为-90℃的干空气，从而保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，以满足试验件的试验要求。

实施例2：

本发明还提供了一种高低温舱室低露点控制方法，应用于上述高低温舱室低露点控制系统，如图2所示，高低温舱室低露点控制方法包括以下步骤：

步骤S1：获取第一干燥空气，第一干燥空气是通过第一干燥器或第二干燥器干燥获得；

步骤S2：对第一干燥空气进行降温处理，获得第一降温空气，第一降温空气是通过空气制冷装置处理获得；

步骤S3：控制第一降温空气进入舱室；

步骤S4：判断第一降温空气的露点温度是否大于第一预设阈值，得第一判断结果；

步骤S5：若第一判断结果表示第一降温空气的露点温度大于第一预设阈值，控制第一降温空气进入回热器；

步骤S6：获取加热后的空气，加热后的空气是通过回热器进行加热处理获得；

步骤S7：对加热后的空气进行干燥处理，获得第二干燥空气，第二干燥空气是通过第一干燥器或第二干燥器干燥获得；

步骤S8：对第二干燥空气进行降温处理，获得第二降温空气，第二降温空气是通过空气制冷装置处理获得；

步骤S9：控制第二降温空气进入舱室；

步骤S10：判断第二降温空气的露点温度是否大于第一预设阈值，得第二判断结果；

步骤S11：若第二判断结果表示第二降温空气的露点温度小于第一预设阈值，控制回热器停止加热。

下面对各个步骤进行详细论述：

在步骤S1之前，还包括：

步骤S12：控制空气采集装置采集空气；

步骤S13：判断第一干燥器或第二干燥器中干燥剂的吸湿能力，所述干燥剂的吸湿能力是根据吸湿率判断，所述吸湿率是根据吸附前干燥剂重量与吸附后干燥剂重量的差值再除以吸附前干燥剂重量计算获得，具体的：

判断第一干燥器中第一干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第三判断结果；

若第三判断结果表示所述第一干燥剂的吸湿率小于第二预设阈值，控制所述第一干燥器对所述第一干燥剂进行加热再生；

控制空气进入第二干燥器进行干燥处理。

判断第二干燥器中第二干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第四判断结果；

若第四判断结果表示第二干燥剂的吸湿率小于第二预设阈值，控制第二干燥器对所述第二干燥剂进行加热再生；

控制空气进入第一干燥器进行干燥处理。

步骤S5：若第一判断结果表示第一降温空气的露点温度大于第一预设阈值，控制第一降温空气进入回热器；

若所述第一判断结果表示所述第一降温空气的露点温度小于所述第一预设阈值，控制所述回热器停止加热。

步骤S7：对加热后的空气进行干燥处理，获得第二干燥空气，第二干燥空气是通过第一干燥器或第二干燥器干燥获得，在进行步骤S7之前需进行步骤S13：判断第一干燥器或第二干燥器中干燥剂的吸湿能力。

步骤S11：若第二判断结果表示第二降温空气的露点温度小于第一预设阈值，控制回热器停止加热；

若第二判断结果表示第二降温空气的露点温度大于第一预设阈值，控制第二降温空气进入回热器，跳转到步骤S6。

实施例中将露点温度为-70℃的干空气再次经过回热器、干燥器和空气制冷装置，得到露点温度为-90℃的干空气，从而保证试验过程中高低温舱内不起雾、不结冰和不挂霜，以满足试验件的试验要求。

实施例中将回热器分别与空气制冷装置和舱室连接，空气制冷装置将高温水流进回热器产生热量，产生的热量用于将经过回热器的空气进行加热，降低了生产成本和简化了产品结构。

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 (8)

1.一种高低温舱室低露点控制系统，所述系统包括：空气采集装置、第一干燥器、空气制冷装置和舱室，其特征在于，所述系统还包括：第二干燥器和回热器；

所述空气采集装置分别与所述第一干燥器的输入端和所述第二干燥器的输入端连接；所述空气制冷装置的进气口分别与所述第一干燥器的输出端和所述第二干燥器的输出端连接；所述舱室分别与所述空气制冷装置的出气口和所述回热器的进气口连接；所述回热器的出气口分别与所述第一干燥器的输入端和所述第二干燥器的输入端连接；

所述空气制冷装置的出水口和所述回热器的进水口连接；所述空气制冷装置的进水口和所述回热器的出水口连接；

空气经过所述第一干燥器或所述第二干燥器的干燥，获得干燥后空气，所述干燥后空气经过所述空气制冷装置降温，获得降温后空气，所述降温后空气进入所述舱室，所述舱室内的空气进入所述回热器进行加热，获得加热后空气，所述加热后空气再次经过所述第一干燥器或所述第二干燥器的干燥。

2.根据权利要求1所述的高低温舱室低露点控制系统，其特征在于，所述系统还包括：控制装置和阀门，所述控制装置通过控制所述阀门的开关控制所述空气的流向。

3.根据权利要求1所述的高低温舱室低露点控制系统，其特征在于，所述舱室内空气露点温度控制在-90℃～-100℃。

4.一种高低温舱室低露点控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3中任意一项所述的高低温舱室低露点控制系统；

所述高低温舱室低露点控制方法包括：

获取第一干燥空气，所述第一干燥空气是通过所述第一干燥器或所述第二干燥器干燥获得；

对所述第一干燥空气进行降温处理，获得第一降温空气，所述第一降温空气是通过所述空气制冷装置处理获得；

控制所述第一降温空气进入所述舱室；

判断所述第一降温空气的露点温度是否大于第一预设阈值，得第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述第一降温空气的露点温度大于所述第一预设阈值，控制所述第一降温空气进入所述回热器；

获取加热后的空气，所述加热后的空气是通过所述回热器进行加热处理获得；

对所述加热后的空气进行干燥处理，获得第二干燥空气，所述第二干燥空气是通过所述第一干燥器或所述第二干燥器干燥获得；

对所述第二干燥空气进行降温处理，获得第二降温空气，所述第二降温空气是通过所述空气制冷装置处理获得；

控制所述第二降温空气进入所述舱室；

判断所述第二降温空气的露点温度是否大于所述第一预设阈值，得第二判断结果；

若所述第二判断结果表示所述第二降温空气的露点温度小于所述第一预设阈值，控制所述回热器停止加热。

5.根据权利要求4所述的高低温舱室低露点控制方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述第一干燥器中第一干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第三判断结果；

若所述第三判断结果表示所述第一干燥剂的吸湿率小于所述第二预设阈值，控制所述第一干燥器对所述第一干燥剂进行加热再生；

控制空气进入所述第二干燥器进行干燥处理。

6.根据权利要求4所述的高低温舱室低露点控制方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述第二干燥器中第二干燥剂的吸湿率是否大于第二预设阈值，得第四判断结果；

若所述第四判断结果表示所述第二干燥剂的吸湿率小于所述第二预设阈值，控制所述第二干燥器对所述第二干燥剂进行加热再生；

控制空气进入所述第一干燥器进行干燥处理。

7.根据权利要求4所述的高低温舱室低露点控制方法，其特征在于，若所述第一判断结果表示所述第一降温空气的露点温度小于所述第一预设阈值，控制所述回热器停止加热。

8.根据权利要求4所述的高低温舱室低露点控制方法，其特征在于，若所述第二判断结果表示所述第二降温空气的露点温度大于所述第一预设阈值，控制所述第二降温空气进入所述回热器，跳转到所述获取加热后的空气步骤。