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科瑞低温恒温槽的工作原理

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巩义科瑞仪器生产的低温恒温槽为适应石油液化气密度计的主体部分对恒温环境的要求,工作区较大,尺寸为Φ260×420,而混合区尺寸为Φ160×420,总容积34升,其他性能为:它的使用工作温度范围为10摄氏度~95摄氏度,使用环境温度应低于30摄氏度。总功率3千瓦,电源200V/50HZ,所以在一般实验室都能工作。它的工作原理见下图。
为保证工作区内介质的温度稳定和均匀,我们选用侧向搅拌的槽体结构方案,下面按工作介质在槽中流动过程来说明低温恒温槽工作原理:在搅拌(4)推动下,工作介质在混合区(2)内自上而下流动,先经盘管蒸发器(1)和加热器(3)进行热交换,是流动介质达到某一合适温度后,由搅拌器进行强烈搅动,是温度不甚均匀的介质充分混合,进而推动介质从底部流出,在导流向上进入工作区(6),并使介质具有一定的流速。在流经工作区过程中,要求介质尽量减少与外界的热交换,这样才能保证工作区介质温度均匀,并为高质量温度控制创造良好的条件,此后,介质再流进混合区,依次作重复的循环流动。温控系统的感温元件(5)置于流体之中,用于测量温度信号,控温系统根据感温元件所测得的温度变化,调节输出脉冲信号,最后驱动双向可控硅推动加热器加热,实现控制槽温在设定温度下工作。
 
  低温恒温槽槽温在接近或低于室温时,低温恒温槽制冷系统投入运行,它通过安装在槽体中盘管蒸发器(1)冷却工作介质,实现降温。为了提高介质的降温速率,制冷量分两级可调,开始降温时,可使制冷机在蒸发温度较高,负荷较大的情况下工作。在恒温或下限温度附近工作时,则令制冷机在蒸发温度较低,负荷较小的工况下工作,这样也有利于温度稳定。
 
在恒温时,低温恒温槽中冷却和加热两个部件同时工作,冷却器件主要提供制冷量,用于降温并最终保持所要求的低温,而加热器用来提供平衡热量实现温度控制。
  2、制冷系统:
 
  低温恒温槽制冷系统选用单级蒸汽压缩式制冷循环系统,制冷剂为R22,以风冷冷凝方式将压缩机排出高温高压过热蒸汽,冷凝成高压液体,经过滤器和节流装置成为低压湿蒸汽,流至在槽内的蒸发盘管,同时,在吸取槽内工作介质(软水)中的热量后成低压过热蒸汽,最后被吸入压缩机再行压缩与排出,如此循环完成向工作介质不断吸热使之降温。制冷系统流程如图2所示。
 
  3、温度控制系统:
 
  液体恒温装置要求受控区温度稳定不变,且分布十分均匀,它一方面由低温恒温槽的结构设计是否合理决定,它涉及到感温元件,加热器和蒸发器的结构、安装位置和热惯性以及介质受热均匀程度,装置的绝热,保温优劣及整机运行是否稳定可靠等因素。当低温恒温槽结构确定之后,另一个决定因素便是温度控制系统。
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