泰州市纤维检验所棉花HVI(大容量综合检测)检验恒温恒湿环境室，根据***批准的《棉花质量检验体制**方案》及中国纤维检验局下发的“棉花仪器化公正检验实验室建设统一要求［1］”于2017年6月23日安装完毕，并进行了初步的调试，于2017年6月24日试运行。经近一个多月的试运行，于2017年7月11日经江苏省纤维检验所及江苏省气象仪器计量站对该棉花HVI检验恒温恒湿环境室进行了测试，各项技术指标均达到了要求。
泰州市纤维检验所棉花HVI检验恒温恒湿环境室是在已建的办公楼4层改建的，因当初建办公大楼并未考虑到棉花HVI检验恒温恒湿环境室的建设，现有条件不可能采用中国纤维检验局推荐的上送下回的送风方式，针对棉花HVI检验恒温恒湿环境室的要求：①符合ISO139、GB6529－86标准［2］。②温度20±1℃、相对湿度65±2％，风速0.25m/s。③全年全天候工作，空调机停止运行小于24小时，再次开机应小于30分钟达到前两项的要求。停止运行大于24小时，再次开机应小于60分钟达到前两项要求。我们对办公楼进行了多方面的考察，反复论证，进行了多种方案的选择，对室内上孔板送风及下侧回风气流组织进行了精确计算，对采用上送下侧回的送风形式进行了尝试。在不影响办公楼现有结构条件的情况下，采用美国TRANE-Odyssey风冷分体管道式单冷机组，并配以PTC发热材料的加热器以及**受控的无压式加湿器。充分考虑内外环境因素的影响,采取了温湿度**控制及计算机监测的控制模式,使集控温、控湿、通风于一体的恒温恒湿控制系统［3］正常工作。简化了系统，节约了投资，达到了令人满意的控制效果。
2设计思想
2.1 本着以技术参数要求及技术先进可靠为首要目标，以节省投资、降低运行费用、操作方便等为制订方案指导思想。
2.2 棉花HVI检验恒温恒湿环境室建设以满足棉花检验的基本要求为主要目的，根据棉花检验的流程和中国提出的要求合理确定实施方案，保证系统在温湿度参数要求的控制范围内可靠地运行。
3 实施方案
3.1 系统流程与平面布置
棉花HVI检验恒温恒湿环境室上部设静压箱，静压箱由原楼顶板贴保温挤塑板与吊顶铝塑板孔板组成，由制冷机组送风管道（送风管道布置见图1）将处理好的空气分段送入静压箱，经铝塑孔板均匀向下送风。铝塑孔板的开孔经精确计算特制而成，铝塑吊顶孔板具有耐火、不起尘埃、吸音、材质轻、装饰效果好等特点，是理想的孔板送风兼吊顶的饰面材料。从气流组织的流动场分布特性来考虑，回风口为“汇源”，根据理论分析对温度场的影响较小，所以，在环境室的两侧布局整面回风道，回风口分布在下侧，使整个环境室的气流组织呈上送侧下回的方式，在环境室侧面下部设足够数量的明装格栅式铝制回风口（带清洗方便的过滤网）保证温度、湿度及气流速度的均匀
棉花HVI检验恒温恒湿环境室属于棉花纤维悬浮物比较多的工作环境，考虑到风道的布局、孔板送风、回风过滤措施等所需要克服的送风阻力大的实际情况，经计算该风管机送风机采用了高静压驱动机构，确保了气流组织的要求。除此新风的供给不宜采用新风换气机的新风补给方式（新风换气机内设过滤网极易堵塞，且因暗装极不易清洗），再说考虑到HVI环境室工作人员少，对新风量的要求不高，因此采用在回风管道设置新风补给旁路管道，用风门调节新风补给量，同时可在过渡季节调节风门来减少制冷机开启的时间，节约运行费用。另外，在不工作的情况下可以开大新风门，开启循环风运行模式，可以将室内空气全部置换。
3.2 制冷机组、加热及加湿装置选择
考虑实验室恒温恒湿运行的经济性，采用美国TRANE(特灵)Odyssey风冷式分体风管机组，机组采用双制冷循环系统（即两套压缩机系统），可根据季节的变化所引起实验室冷热负荷的变化，任意开启一台或两台，节省运行费用。总冷量20 kW×2，显冷量16 kW×2。
选用TRANE经UL和CSA标准认可的PTC加热元件组合成的加热器，加热功率为9×3Kw。直接安装于制冷机组送风口，加热元件直接由智能调节仪表驱动固态继电器实现调温控制。
加湿装置选用不锈钢外体与电加热器组合而成的无压加湿器,加湿量为13kg/h水蒸汽，设有自溢流口、自动补水、液位传感断水保护等措施。
3.3 保温与回风通道考虑
保温的好坏直接影响到了恒温恒湿系统运行的经济性，在保证原有墙体不受损的情况下，对四周墙体及顶板进行保温，具体措施采用挤塑保温板，该保温板制造工艺由聚苯乙烯树脂及其它添加剂以一个压模挤压截面压制成均匀的板块，在施工中用特制固定方式将该保温板固定于墙面。挤塑保温板导热系数：≤0.028W/m·K 符合国标GB/T 10801.2－2002－6.1规定。
考虑到现有楼层的高度本身就很紧张，所以地面不宜采用保温板保温，现采用底层为木工板，再加复合地板的方式，达到既保温又实用的效果。
回风通道采用隔墙的方式，即：在外贴保温板的墙体两侧用乳白色5cm厚聚苯乙烯彩色钢板距墙体一定的距离（考虑回风通道所需截面），由地板直达楼顶板组合成一方隔墙，彩钢板与两侧外墙保温板之间为回风通道。这样不仅很好地解决了墙体支柱防碍回风通道布置的问题，同时也**改善了整个HVI恒温恒湿环境室的外观。
4.4 温湿度控制
鉴于棉花HVI恒温恒湿环境室温湿度要求比较高，采用了温湿度单体分路控制的思路，系统采用高精度温湿度传感器与高精度智能化调节器相组合，完成高精度控制的要求，调节仪根据设定的温湿度，自动调节风管内补偿电加热器和无压加湿器的电加热器，使温湿度达到设定值的要求。同时环境室内的温湿度由计算机实时采集、监测、记录、打印、存盘，在计算机上可以随时调看每天的实验室温湿度运控制曲线。温湿度计算机监测曲线图见图3。选用仪表技术参数如下：
1） HMT333温湿度变送器：
相对湿度测量范围：0～100%RH，准确度（＋20℃时） ±1％RH（0～90%RH）；±1.7%(90～100%RH)；
温度测量范围：－40～＋60℃，准确度（＋20℃时）±0.2℃；
2） DB115数字式指示调节仪：
输入信号，直流电流：±20mA；测量精度：输入量程的±0.1%±1字；采样周期：0.2秒；控制切换周期：0.1秒。
4 验收数据
2017年7月11日江苏省纤维检验所及江苏省气象仪器计量站对HVI恒温恒湿试验室进行了测试，测试结果如下：
1）、HVI环境室各测点分布及温、湿度测试数
HVI环境室各测点分布及温、湿度测试数据
2）、HVI环境室不同高度温、湿度测试数据
4）、停机2小时后开机，半小时测试结：20.7℃；64.4%RH； 停机24小时后开机，一小时测试结果：20.6℃；64.2%RH。
5）、HVI环境室温新风换气量测试：3.3m3/min。
6）、测试仪表：JBB1型数字式标准干湿表，温度测量范围：0～40℃，容许误差：±0.06℃湿度测量范围：10%RH～100%RH，容许误差：±2%RH。
7）、测试时室外环境条件：室外气温：34.8℃；湿度：75%RH；大气压力：1002.8hPa。
5 结论
根据棉花HVI检验恒温恒湿环境室的具体要求，经合理计算和设计，采用上送和下测回风的方式完全能够满足要求。实施的棉花HVI检验恒温恒湿环境室所测各点的温度与平均温度的相当大偏差＜0.27℃；12个小时室内温度波动＜0.1℃；所测各点的相对湿度与平均相对湿度的相当大偏差＜0.533%RH；12小时内相对湿度波动＜0.2%RH。在不同三个高度所测各点的温度与平均温度的相当大偏差＜0.2℃；各相对湿度与平均相对湿度的相当大偏差＜0.633%RH。
总之,泰州纤维检验所棉花HVI检验恒温恒湿环境室在原有办公大楼基础上，经过缜密的方案论证和系统设计，节约了投资，使该系统运行达到了令人满意的效果。
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