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杭州时域电子电气开关柜防凝露策略

2016-01-21
 1、 凝露形成原因

空气的成分可以看作由绝干空气、水汽、层埃三部分组成。绝对湿度为单位空气在一定压力及温度下所含的水汽的质量。饱和湿度为单位空气在该条件下所能包含的最大水汽质量。温度越高,空气中所能包含的水汽越多,饱和湿度越大。绝对湿度与饱和湿度的比值为相对湿度。如果保持空气的湿度而降低空气温度,当温度低至一定值后,水蒸气的分压力达到对应于当时空气温度的饱和压力,该条件下的空气中水汽就达到饱和。如果再进一步降低空气温度,水汽就会从空气中冷凝析出形成“露滴”。这种现象被称为“凝露”。

2、 防止凝露方案:

(1)       相对湿度控制在100%以下

采用湿度传感器,测量空气的相对湿度,控制空气的相对湿度在100%以下,就可以防止凝露。

但由于热惯性,物体的表面温度有时会低于空气温度,但其低于露点温度,水汽就会凝结在物体表面形成露滴。

故工程实际上一般将空气相对湿度控制在90%左右,避免物体表面温度低于空气温度,导致凝露产生。

(2)       相对湿度+露点温度控制

因只采用相对温度控制,在不同空气温度,同样的相对湿度,其露点温度不一样,也就是距离饱和凝露的温度余量是不一样的,故若采用露点温度控制,相比单纯的相对湿度控制就更精确

(3)       相对湿度+露点温度+壳体外部温度

若在上面第二种方案中,再增加检测开关柜外部温度,就更方便与露点温度进行比较。

当柜体外部环境温度降低时,柜体内壁温度比柜体内空气温度降温快,柜体内湿热空气也会在柜体内壁凝结成露滴。此时我们若能保证柜体内部空气露点温度低于柜体外部环境温度,就可以避免凝露产生。

 

3、如何计算已知温度和湿度空气的露点

计算温度为 t,相对湿度为 F%的空气露点,可以采用马拉斯公式得

到,主要步骤如下:

1、计算出 t℃空气在水面(t>0℃)或冰面(t0℃)的饱和水蒸汽压

力(pa),公式如下:

 

---E0 0℃空气的饱和水蒸汽压力,取值为 611.2pa

---ab 为系数,t>0℃时,取水面值 a=7.5b237.3t0℃时,取

水面值 a=9.5b265.5

---t 为空气的温度

 

2、计算出 t℃空气,在已知的相对湿度 F%下的水蒸汽压力(pa),

公式如下:

 

3、 根据大气压力修正水蒸汽压力

Eb=E*Pb/101325

4、 计算出温 t 相对湿度 F%空气的露点温度,公式如下:

 

 

 

例子:

当前测试数据为

温度15

湿度78%RH

大气压100450pa

(1)       计算15度时标准气压下的饱和水蒸气压

Es=E0*10(a*t)/(b+t)= 611.2*10(7.5*15)/(273.3+15)=1501

(2)计算78%rh湿度下的水蒸气压力

E=Es*F*0.01=1501*0.78=1171

3)根据大气压力修正水蒸汽压力

Eb=E*Pb/101325=1171*100450/101325=1161

(4)       计算出温 t 相对湿度 F%空气的露点温度:

Td=b*lg(Eb/E0)/(a-lg(Eb/E0))=237.3*lg(1161/611.2)/(7.5-lg(1161/611.2))=9.2

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