恒温槽流动过程及工作原理

本装置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℃~95℃，使用环境温度应低于30℃

，总功率3KW
，电源220V/50HZ

，所以在一般实验室都能工作。它的工作原理见图下
：

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
，使流动介质达到某一合适温度后，由搅拌器进行强烈搅动

，使温度不甚均匀的介质充分混合




，进而推动介质从底部流出

，再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。  

槽温在接近或低于室温时，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，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。  

1、制冷系统
： 
本装置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



。  

2、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
。当恒温槽结构确定之后

，另一个决定因素便是温度控制系统。