本裝置為適應(yīng)石油液化氣密度計(jì)的主體部分對恒溫環(huán)境的要求,工作區(qū)較大,尺寸為Φ260×420,而混合區(qū)尺寸為Φ160×420,總?cè)莘e34升,其他性能為:它的使用工作溫度范圍為10℃~95℃,使用環(huán)境溫度應(yīng)低于30℃,總功率3KW,電源220V/50HZ,所以在一般實(shí)驗(yàn)室都能工作。
1、工作原理:
恒溫槽工作原理圖
為保證工作區(qū)內(nèi)介質(zhì)的溫度穩(wěn)定和均勻,我們選用側(cè)向攪拌的槽體結(jié)構(gòu)方案,下面按工作介質(zhì)在槽中流動過程來說明恒溫槽工作原理:在攪拌(4)推動下,工作介質(zhì)在混合區(qū)(2)內(nèi)自上而下流動,先經(jīng)盤管蒸發(fā)器(1)和加熱器(3)進(jìn)行熱交換,使流動介質(zhì)達(dá)到某一合適溫度后,由攪拌器進(jìn)行強(qiáng)烈攪動,使溫度不甚均勻的介質(zhì)充分混合,進(jìn)而推動介質(zhì)從底部流出,再導(dǎo)流向上進(jìn)入工作區(qū)(6),并使介質(zhì)具有一定的流速。在流經(jīng)工作區(qū)過程中,要求介質(zhì)盡量減少與外界的熱交換,這樣才能保證工作區(qū)介質(zhì)溫度均勻,并為高質(zhì)量溫度控制創(chuàng)造良好的條件,此后,介質(zhì)再流進(jìn)混合區(qū),依次作重復(fù)的循環(huán)流動。溫控系統(tǒng)的感溫元件(5)置于流體之中,用于測量溫度信號,控溫系統(tǒng)根據(jù)感溫元件所測得的溫度變化,調(diào)節(jié)輸出脈沖信號,最后驅(qū)動雙向可控硅推動加熱器加熱,實(shí)現(xiàn)控制槽溫在設(shè)定溫度下工作。
槽溫在接近或低于室溫時,恒溫槽制冷系統(tǒng)投入運(yùn)行,它通過安裝在槽體中盤管蒸發(fā)器(1)冷卻工作介質(zhì),實(shí)現(xiàn)降溫。為了提高介質(zhì)的降溫速率,制冷量分兩級可調(diào),開始降溫時,可使制冷機(jī)在蒸發(fā)溫度較高,負(fù)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(jī)在蒸發(fā)溫度較低,負(fù)荷較小的工況下工作,這樣也有利于溫度穩(wěn)定。
在恒溫時,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(shí)現(xiàn)溫度控制。
2、制冷系統(tǒng):
本裝置制冷系統(tǒng)選用單級蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng),制冷劑為R22,以風(fēng)冷冷凝方式將壓縮機(jī)排出高溫高壓過熱蒸汽,冷凝成高壓液體,經(jīng)過濾器和節(jié)流裝置成為低壓濕蒸汽,流至在槽內(nèi)的蒸發(fā)盤管,同時,在吸取槽內(nèi)工作介質(zhì)(軟水)中的熱量后成低壓過熱蒸汽,最后被吸入壓縮機(jī)再行壓縮與排出,如此循環(huán)完成向工作介質(zhì)不斷吸熱使之降溫。
3、溫度控制系統(tǒng):
液體恒溫裝置要求受控區(qū)溫度穩(wěn)定不變,且分布十分均勻,它一方面由恒溫槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理決定,它涉及到感溫元件,加熱器和蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、安裝位置和熱慣性以及介質(zhì)受熱均勻程度,裝置的絕熱,保溫優(yōu)劣及整機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠等因素。當(dāng)恒溫槽結(jié)構(gòu)確定之后,另一個決定因素便是溫度控制系統(tǒng)。