郑州飞机装备有限责任公司 河南郑州 450002
摘要：本文讨论了适用于大型气候和环境实验室的空气净化系统。根据大型气候和环境研究机构的空气净化系统的功能，讨论了再循环系统，室外空气系统和空气补偿系统的计划，并对工作流程进行了分析和建议，以及对每个系统的优点和规格的分析，让集成的空气净化系统基于此基本程序进行优化。在空气循环系统中，串联气室用于确保临界温度和湿度指数以及均匀性指数比并联气室更可靠。集成的气流和过载补偿系统的两种模型是独立的，它是适用于大型实验室，气候和环境的空气净化系统的解决方案。
关键词：大型气候环境实验室；空气处理系统；方案探讨
大型设备，例如汽车，高速火车，飞机以及在正常大气条件下制造的各种飞机，但实际上，我们经常面临诸如酷热，寒冷，炎热，潮湿，阳光，雾，雨，冰，强风和大风的气候。这些设备在各种自然气候介质中的正常功能必须通过气候和环境适应性测试进行验证。内部和环境气候测试可以帮助我们找到低成本，短期，受控的环境，可再现的气候风险，激励措施，并可以为设计改进提供可靠的基础。因此，内部砌块气候测试已成为正常现象。
1大型气候环境实验室空气处理系统概述
大气/生态后实验室是您可以在大型设备（例如汽车，装甲车，飞机等）上进行室内/环境气候测试的地方。具有大气候和环境的实验室空气处理系统包括空气循环系统，外部空气系统和将实验室空气输送到指定温度和湿度的空气补偿系统。循环空气处理系统的主要功能是控制实验室的温度和湿度，主要由风扇，热交换器，加湿器和干燥器组成。新鲜空气系统的主要功能是为实验室提供新鲜空气，以为实验室提供内部压力，并对空气进行净化和预冷却。它主要由风扇过滤器，表面冷却热交换器，进水口和低温热交换器组成。空气补偿系统的主要功能是室内空气补偿，它在起飞和着陆测试期间用于诸如汽车和飞机等设备。在中型车辆的1000 M3实验室中，小型外部和空气补偿系统通常与空气循环处理系统结合使用，并且施工技术相对成熟。空调系统通常位于实验室的侧面或屋顶[1]。
2大型气候环境实验室空气处理系统方案
2.1大型气候环境实验室空气处理系统循环风道设计
根据再循环空气的温度范围，可以区分两种类型的风道设计：平行风道和对应风道。两种类型的回收箱都有其优点和缺点。
2.1.1大型气候环境实验室空气处理系统并联循环风道
平行气流通道是指每个气流通道由两个通道组成，并且这两个通道并联连接。在供应温度下，某些通道用作转折点以获得中温和高温，而其他通道则用于达到低温。新鲜空气进入管道，空气在风扇的前关闭区域循环。
平行渠有三种操作模式。
1）当送风温度高于-25°C时，中/高温通道和低温通道操作关闭。
2）当送风温度低于-25°C时，两个气室均充当继电器。也就是说，中温箱和热箱将空气处理到-25°C，然后切换到冷箱以继续。如果房间的制冷量很大，并且一根风管的风量不足以提供必要的冷却，则两个风管必须同时工作。这时，对这两个通道进行了处理，以将空气分离为不同的温度，并在膨胀罐中混合，以达到指定的温度和供气的空气量。混合后，使用两个通道的高成本作为权重因子来计算温度。平行风道的优点：中/高温通道热交换器的制冷剂不能承受中低温，因此冰箱B通道热交换器不能承受较高的环境温度和阻力范围。制冷剂的温度应为A和B。为了放松，冷热走廊的建筑结构的温度范围应相对较小，从而简化了建筑材料的选择和设计。平行风道的缺点：与具有相同风量的标准风道相比，安装所需空间增加了一倍。难以控制如果低温通道和中温通道同时运行，则风扇并联运行的效率会降低，并且膨胀水箱必须相对较大，以使新鲜空气通过进气漏斗均匀分布[2]。
2.1.2大型气候环境实验室空气处理系统串联循环风道
气流通道是指用于加热和冷却的热交换器，按特定顺序位于同一通道中，每个通道可以处理的空气温度最高为所提供的空气温度值（-59至78°C）。每个通道中的V/N为简化气流调节，可以将飞机设计为具有两个相同的腔室，最大气流为V/2N。
循环风管的工作方式：
在实验室中进行高温测试时，HX-1A（B）和HX-2A（B）可以完美工作。这时，将制冷剂A用作制冷剂2）如果在实验室中进行了低温测试并且温度高于-25°C，则现在将HX-1A（B）和HX-2A（B）用作制冷剂A.HX-1A（B）用作干燥的制冷剂，HX-2A（B）用作制冷剂3）在实验室进行低温测试时，温度低于-25 °C，HX-1A（B），HX-2A（B）和HX-3A（B），制冷剂A和制冷剂B用于制冷；HX-1（B）用于干燥，HX-2（B）和HX -3（B）用于冷冻。串联风道的优点分析：1）空气可以在同一风道的所有温度范围内保持给定温度。2）当风量为V/2时，一种起作用，作为备用，3）风管中的两个风管共享相同功率的风扇，因此在并行运行时不会降低效率；4）根据风量减少建筑物所需的空间5）在每个风道中，相同的气流连接到风道，风道增加了室温控制的灵活性。顺序风管故障分析：1）制冷剂不应在所供空气的最低温度下冻结，制冷剂B不应在所供空气的最高温度下蒸发。如果无法选择符合要求的制冷剂，则应在高温试验中排出制冷剂B，在低温试验中排出制冷剂2）风管的建筑结构可承受较宽的温度范围，因此很难选择和设计设计。
2.2大型气候环境实验室空气处理系统新风系统
新鲜空气的最大流量基于实验室最低温度下的最高泄漏量和最低露点。新鲜空气系统和自动压力重置孔共同作用，以产生较小的房间高压，并通过风扇变频来调节风量。新鲜空气进入空气管道并在回风管道中循环，然后再进入循环空气处理系统中的风扇。新鲜空气输出的温度和湿度决定了新鲜空气系统中每个设备的运行状态。室外操作模式：在供暖过程中进行高温测试期间，室内压力会随着温度的升高而增加，并且由于外部空气不需要加油，因此系统会关闭。这次，系统始终包含在实验室冷却和低温测试过程中。处理后新鲜空气的温度和湿度取决于实验室的温度和湿度要求以及FHX1，FHX2排水，FHX3和再生蒸汽系统的运行条件。
这个问题是大型外来空气实验室系统所面临的问题，并且由于机箱内部和外部空气系统的低流量露点温度导致大量的通信量而被大规模设计。为了为这两个问题提供合理的解决方案，我们专注于气候实验室的新鲜空气系统。
2.3大型气候环境实验室空气处理系统空气补偿系统
空气补偿系统用于在-55至55°C的温度范围内启动/启动发动机时补偿气流。补偿系统的最大空气流量取决于发动机的最大空气消耗量。该系统由空气过滤器，风扇，消音器，热交换器，制冷热交换器等组成。其中，JHX-1，JHX-2，JHX-3可以使用相同的制冷剂A来蓄热。JHX-4使用低温制冷剂B进行冷却，必须预先储存制冷剂A和制冷剂B，并根据实验要求计算出储存温度和容量。储存的制冷剂温度和补偿空气温度之差为5°C。对于补充空气，冷却剂和冷却剂温度比室内空气和其他冷空气高5°C。冷却剂和热载体的温度比室内空气的温度低5°C。空气补偿方式：-10°C≤补偿空气
JHX-1和JHX-2在低于20°C的温度下运行。-25°C≤补偿空气温度<-10°C或20°C <补偿空气温度≤55°C，JHX-1，JHX-2可以工作。JHX-1，JHX-2，JHX-3和JHX-4适用于制冷剂，当补偿空气温度低于55°C且与JHX-3结合使用时，可以反向循环使用。这增加了制冷剂A的冷却热并提高了热交换效率。例如，当在-25℃补偿空气时，制冷剂JHX-3和从制冷剂储存器供应的制冷剂混合并进入JHX-2以进行热交换。液体流量的比例调节混合制冷剂进入每个热交换器的温度。锁定和打开门是一个困难的问题，这增加了成本。这是气候航空研究所现有大气压补偿系统的主要缺点。飞机顶部的空调区域内的美国Mac-Kinley平衡空气研究所的入口在实验室的顶部，而韩国机构的空气平衡入口如下：位于实验室的侧壁上
3大型气候环境实验室空气处理系统的优化
优化的空气净化系统有三个主要方面。循环风管串联连接，每根空气软管都连接到航空公司。空气循环系统与空气补偿系统集成在一起。使用新鲜空气系统。“金属图案1 + 2”
3.1循环风系统优选
每个回收室都已连接，每个风管均由两个相同的完整通道组成。每个风管都连接到风管和循环风管，以形成独立的空气循环系统。这对于将回收系统集成到空气补偿系统中也很有用。
3.2大型气候环境实验室循环风系统与空气补偿系统集成
垃圾可用于向实验室发送反馈，以集成两个系统。组合的优点：1）消除了空气补偿系统的实验室门安装问题，避免了门的密封和打开问题。2）平衡的空气总量可以分布在整个管道中。空气均衡系统的噪音水平通过空气补偿系统和再循环系统简化了风扇的选择以及热交换器的设计和制造；3）使用一个风扇可以将风扇的数量减少一半。它可以大大降低设备成本。您需要了解集成设计的好处，注意出现的问题，并将特定的设计应用于您的解决方案。当将两个系统组合在一起以减少风扇数量时，将风扇移动到交叉路口。如上所述，在操作期间，循环空气管道和空气补偿管道处于负压下。设计时，应注意密封设计，以防止室外空气进入回收通道和空气对准通道。
3.3大型气候环境实验室新风系统优化
大型气候实验室的大容量决定了正压下的大量漏气，这必须补偿大量的室外空气。最佳设计基于两个方面，以降低设备成本并考虑系统的效率和灵活性1）风量计算。新鲜空气系统由两个具有相同露点温度的单元组成。一种系统设计为最大针需求量，最大空气量的1/3，另一种系统设计为最大空气需求量的2/3。换句话说，使用“1 + 2”模式进行设计。2）计算露点温度，最低实验室温度为-55°C，但计算得出的结果是，如果冷却过程中新鲜空气露水的最低温度为-40°C，则热交换器不会影响传热效果。
4结语
通过全面的比较和布局分析，我们使用来自大型1 + 2溶解气候实验室的几台空调，开发了包括循环和整合方法在内的新鲜空气系统。使用时，建议采用空气净化的形式。气动系统和空气补偿系统适合回收利用。在风管和内部的整个温度范围内进行温度控制，可以更可靠地显示温度和湿度。外部系统优化，气流集成和空气补偿系统大大降低了投资和运营成本，同时，它避免了空气补偿。在初步证明由独立的空气供应给系统造成的若干问题后，该项目在大型气候和环境实验室中是合理且可行的。
参考文献：
[1]张惠，刘海燕，李喜明，吴敬涛，马建军.大型气候环境实验室冷媒的分析选择[J].装备环境工程，2015，12（02）：104-109.
[2]刘海燕，马建军，张惠.大型气候环境实验室空气处理系统方案探讨[J].装备环境工程，2014，11（05）：107-113.