基于擴(kuò)散吸收式制冷的文物微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、文物保存和展出對(duì)于其所處的微環(huán)境要求很高，微環(huán)境控制系統(tǒng)已經(jīng)成為文物保護(hù)工作者們研究的重點(diǎn)。其中，對(duì)于布置簡(jiǎn)易而分散的小型獨(dú)立展柜，國(guó)內(nèi)外的博物館和文物保護(hù)研究機(jī)構(gòu)一直致力于開(kāi)發(fā)出一種小型、簡(jiǎn)單、無(wú)噪聲的微環(huán)境控制系統(tǒng)。本文介紹了一種基于擴(kuò)散吸收式制冷的文物展柜微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)噪聲的擴(kuò)散吸收式制冷系統(tǒng)作為冷源，用直接接觸式除濕方法處理展柜內(nèi)的空氣，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、效率較高等特點(diǎn)，十分適合用于博物館文物

2、展柜的微環(huán)境控制。
　　針對(duì)所提出的這種基于擴(kuò)散吸收式制冷的文物展柜微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)，本文主要進(jìn)行了以下三方面的研究：
　　1、首先，由計(jì)算所得典型文物展柜除濕所要求的制冷量為15 W，選取了蒸發(fā)溫度為6.2℃時(shí)，制冷量為21 W的擴(kuò)散吸收式制冷機(jī)芯。結(jié)合博物館獨(dú)立文物展柜微環(huán)境控制的要求，以及制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，對(duì)微環(huán)境控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，提出將蒸發(fā)器置于水中的思路，采用直接接觸式除濕法對(duì)展柜內(nèi)的空氣進(jìn)行循環(huán)

3、處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷凝水收集的功能。
　　2、其次，建立了空氣與水在水槽內(nèi)與水直接接觸時(shí)發(fā)生冷凝的簡(jiǎn)化的數(shù)值模型，采用 FLUENT進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，用計(jì)算結(jié)果與已有經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對(duì)比，相對(duì)誤差在20％左右?；诖四Ｐ?，分析了冷凝速率與空氣進(jìn)口參數(shù)、水溫等參數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在換熱器結(jié)構(gòu)一定的情況下，空氣流速較低時(shí)除濕效率更高；但如維持原有的送風(fēng)量不變并減小空氣流道截面積，則可極大地提高除濕效率；計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，在臨界水溫下除濕效率最高，臨界

4、水溫與空氣流速無(wú)關(guān)，主要是由空氣溫度和相對(duì)濕度決定的。
　　3、搭建了微環(huán)境濕度控制系統(tǒng)樣機(jī)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)。系統(tǒng)采用 PLC進(jìn)行控制，并用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和記錄。采用控制風(fēng)機(jī)啟停的方式時(shí)，系統(tǒng)在各種外界環(huán)境中均可將展柜內(nèi)空氣的相對(duì)濕度控制2.0%以?xún)?nèi)，但在全天候變工況下的控制精度相對(duì)較差；采用控制制冷機(jī)芯啟停的方式也可維持濕度穩(wěn)定，但蒸發(fā)管表面溫度呈周期性波動(dòng)；通過(guò)控制制冷機(jī)芯的發(fā)生器加熱功率，系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下，蒸發(fā)管表面溫度