本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)輪除濕領(lǐng)域，尤其涉及一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的回風(fēng)泄漏檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)輪除濕是一種成熟可靠的低濕度環(huán)境控制技術(shù)，廣泛應(yīng)用于對環(huán)境濕度有嚴(yán)格要求的場合，如鋰電池、醫(yī)藥、食品、半導(dǎo)體等行業(yè)。由于生產(chǎn)工藝對空氣濕度非常敏感，在連續(xù)生產(chǎn)過程中需要避免車間外部的濕空氣泄露到車間內(nèi)部，控制車間內(nèi)的濕負(fù)荷。
轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)由轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和風(fēng)管組成，其中風(fēng)管又包括室外新風(fēng)管、室內(nèi)送風(fēng)管、室內(nèi)回風(fēng)管和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生風(fēng)管。由于室內(nèi)回風(fēng)管內(nèi)部是負(fù)壓，如果密封效果差，室外濕空氣極易泄露進(jìn)入室內(nèi)回風(fēng)管，大幅增加轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)所承擔(dān)的濕負(fù)荷。當(dāng)泄露量超過轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的設(shè)計除濕余量后，車間內(nèi)部的相對濕度就無法保證，進(jìn)而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)的回風(fēng)管往往架設(shè)在潔凈車間的頂部，施工空間狹小，且長度一般超過30米，由多段風(fēng)管、彎頭、軟連接組成，泄露點檢測的難度很大。
目前，在轉(zhuǎn)輪除濕領(lǐng)域尚無檢測回風(fēng)泄露的簡易有效的方法，如果車間濕度無法滿足設(shè)計要求，通常需要對全部回風(fēng)管段重新進(jìn)行打膠密封處理，費時費力，而且由于無法找到真正的泄露點，再次發(fā)生泄露的可能性很大。
在礦井通風(fēng)領(lǐng)域，授權(quán)公告號CN 104131840 B的發(fā)明專利介紹了一種基于空氣狀態(tài)參數(shù)的礦井外部漏風(fēng)率的測定方法及裝置，該方法在回風(fēng)井、風(fēng)機(jī)房地面和風(fēng)硐等三處設(shè)置溫濕度傳感器和大氣壓力傳感器，通過測量三處測點的大氣壓力、干球溫度和相對濕度計算各測點空氣的含濕量和比焓值，從而實現(xiàn)對礦井外部漏風(fēng)率的測定。由于礦井通風(fēng)對漏風(fēng)率要求低，且沒有送、回風(fēng)管系統(tǒng)，該方法沒有涉及到泄露位置的檢測；同時，由于需要采用溫濕度傳感器和大氣壓力傳感器，增加了測量的復(fù)雜性和測量結(jié)果的誤差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的回風(fēng)泄漏檢測系統(tǒng)及方法，通過對回風(fēng)管道進(jìn)行泄漏檢測，能夠較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泄漏點。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的回風(fēng)泄漏檢測系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和干燥房，所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)包括對室外新風(fēng)進(jìn)行干燥的處理區(qū)，在車間干燥房和處理區(qū)之間設(shè)置有回風(fēng)管道，其特征在于，在回風(fēng)管道上至少設(shè)置有兩個位于不同位置處的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器在回風(fēng)管道上的位置可調(diào)整。
優(yōu)選地，所述溫濕度傳感器為風(fēng)管插入式溫濕度傳感器。
優(yōu)選地，所述回風(fēng)管道包括回風(fēng)主管和與干燥房連通的回風(fēng)支管，所述回風(fēng)主管一端與回風(fēng)支管連通，另一端分別與一次回風(fēng)口和二次回風(fēng)口連通。
優(yōu)選地，在回風(fēng)支管和回風(fēng)主管與一次回風(fēng)口和二次回風(fēng)口連接的位置處均設(shè)置有溫濕度傳感器。
本發(fā)明還提供了一種回風(fēng)泄漏檢測方法，包括如下步驟：
步驟1：將待檢測的回風(fēng)管道部分的兩端插入溫濕度傳感器，并讀取相關(guān)參數(shù)；
步驟2：根據(jù)步驟1讀取的相關(guān)參數(shù)計算飽和水蒸氣分壓力pws；
步驟3：根據(jù)步驟1讀取的相關(guān)參數(shù)和步驟2中計算得到的飽和水蒸氣分壓力pws獲取檢測點的空氣含濕量；
優(yōu)選地，還包括步驟4：根據(jù)檢測點的空氣含濕量計算兩檢測點之間的漏濕量；
優(yōu)選地，還包括步驟5：根據(jù)步驟4計算的漏濕量計算漏風(fēng)量；
步驟6，根據(jù)漏風(fēng)量計算漏風(fēng)率。
優(yōu)選地，所述溫濕度傳感器為風(fēng)管插入式溫濕度傳感器。
優(yōu)選地，所述相關(guān)參數(shù)包括溫度t和相對濕度φ。
優(yōu)選地，在步驟2中，飽和水蒸氣分壓力pws的計算公式如下：
其中，T表示空氣的熱力學(xué)溫度，單位為K，T＝t+273.15，C1～C6為常數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
1)該系統(tǒng)能夠容易地檢測回風(fēng)管道中是否發(fā)生泄漏以及對泄漏的位置進(jìn)行定位，進(jìn)而避免了目前采用的對回風(fēng)管道的所有接口處進(jìn)行重新密封，甚至重新連接的麻煩，節(jié)省了時間，提高了生產(chǎn)效率，同時也降低了使用成本；
2)該溫濕度傳感器采用風(fēng)管插入式溫濕度傳感器，使用非常方便，能夠根據(jù)需要檢測回風(fēng)管道上幾乎任意位置的參數(shù)。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的原理圖
具體實施方式
以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。
如圖1所示，一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的回風(fēng)泄漏檢測系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)1和車間干燥房8，所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)1和車間干燥房8通過送風(fēng)管道和回風(fēng)管道相連通，所述送風(fēng)管道用以將經(jīng)過轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)1干燥過的室外新風(fēng)送入到車間干燥房8中，所述回風(fēng)管道用以將車架干燥房流出的部分氣體送回到轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)1中。
所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)1至少包括對室外新風(fēng)進(jìn)行干燥的處理區(qū)，室外新風(fēng)從室外新風(fēng)口2進(jìn)入到處理區(qū)，位于處理區(qū)內(nèi)的所述轉(zhuǎn)輪對流經(jīng)其的室外新風(fēng)進(jìn)行干燥，經(jīng)過干燥后的室外新風(fēng)通過送風(fēng)口5并經(jīng)過送風(fēng)管道進(jìn)入到車間干燥房8中。具體地，轉(zhuǎn)輪以及處理區(qū)的工作原理屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不再詳述。
所述回風(fēng)管道包括與車間干燥房內(nèi)部連通的多個回風(fēng)支管9和一端與多個回風(fēng)支管同時連通的回風(fēng)主管7，所述回風(fēng)主管7的另一端分別與設(shè)置在除濕機(jī)1上的一次回風(fēng)口3和二次回風(fēng)口4連通。所述一次回風(fēng)口3與處理區(qū)的進(jìn)風(fēng)口連通，二次回風(fēng)口4與處理區(qū)的出風(fēng)口連通，由于回風(fēng)管道內(nèi)為微負(fù)壓(即內(nèi)部氣壓小于外部氣壓)，這樣如果泄漏，外界氣體很容易進(jìn)入到回風(fēng)管道內(nèi)進(jìn)而增加了回風(fēng)的濕度?；仫L(fēng)管道中的回風(fēng)相對外界濕度較低，將其通入到處理區(qū)中，能夠減少處理區(qū)的濕負(fù)荷，進(jìn)而能夠節(jié)省能耗，如果回風(fēng)管道發(fā)生泄漏，不僅增加處理區(qū)的濕負(fù)荷，甚至經(jīng)過處理區(qū)處理的室外新風(fēng)很可能達(dá)不到濕度的要求。并且采用回風(fēng)技術(shù)也是本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段，此處不再詳述。
該檢測系統(tǒng)還包括設(shè)置其中一個回風(fēng)支管9上的溫濕度傳感器13和設(shè)置在回風(fēng)主管14上的溫濕度傳感器14，通過溫濕度傳感器13和14能夠檢測兩者之間的回風(fēng)管道是否發(fā)生泄漏，下面結(jié)合具體的數(shù)據(jù)描述該檢測方法的步驟：
1)讀取溫濕度傳感器的參數(shù)，參數(shù)包括溫度和相對濕度：
分別讀取溫濕度傳感器13和14在某一時刻測點處的回風(fēng)溫度t和相對濕度φ，數(shù)值分別為：
t14＝20.5℃，φ14＝8％，t13＝20.0℃，φ13＝5％
2)計算兩個測點處的飽和水蒸氣分壓力pws：
飽和水蒸氣分壓力的計算公式如下：
其中，T表示空氣的熱力學(xué)溫度，單位為K，T＝t+273.15，進(jìn)而，T14＝20.5+273.15＝293.65K，T13＝20.0+273.15＝293.15K，C1～C6為常數(shù)，取值為C1＝-5.8002206E+03，C2＝1.3914993E+00，C3＝-4.8640239E-02，C4＝4.1764768E-05，C5＝-1.4452093E-08，C6＝6.5459673E+00。
進(jìn)而，lnpws14＝C1/T14+C2+C3T14+C4T142+C5T143+C6lnT14＝7.7883
lnpws13＝C1/T13+C2+C3T13+C4T132+C5T133+C6lnT13＝7.7574，
因此，計算得到兩個測點處的飽和水蒸氣分壓力：
pws14＝2412.231Pa，pws13＝2338.804Pa。
3)計算兩個測點處的空氣含濕量：
含濕量的計算公式如下：
其中，W表示空氣含濕量，單位kgw/kgda；pw表示空氣的水蒸氣分壓力，單位Pa；p表示大氣壓力，單位Pa，該處取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即p＝101325Pa。
并且，相對濕度的計算公式如下：
其中，φ為相對濕度，在步驟1中由溫濕度傳感器測得，pws為飽和水蒸氣分壓力，在步驟2中已經(jīng)計算得出，進(jìn)而可以得出空氣的水蒸氣分壓力pw＝φpws，進(jìn)而，空氣含濕量的計算公式為：因此，兩個檢測點的空氣含濕量為：
W14＝0.62198×(8％×2412.231)/(101325-8％×2412.231)＝1.187×10-3kgw/kgda
W13＝0.62198×(5％×2338.804)/(101325-5％×2338.804)＝7.187×10-4kgw/kgda，
根據(jù)含濕量的變化即可判斷出是否發(fā)生泄漏，可以看出，由于W14的值明顯大于W13的值，進(jìn)而能夠判斷出兩個檢測點之間發(fā)生了泄漏。
4)計算兩測點之間風(fēng)管的漏濕量：
漏濕量的計算公式如下：
mleak＝ρairF(W2-W1) (d)
其中，mleak表示相鄰兩測點之間風(fēng)管的漏濕量，單位kg/h；ρair表示空氣密度，取值為1.2kg/m3；F表示系統(tǒng)回風(fēng)量，單位m3/h，在一已經(jīng)存在的系統(tǒng)中，回風(fēng)量一般是一定的或者能夠設(shè)定的；W1和W2為兩測點的空氣含濕量。
已知該系統(tǒng)的回風(fēng)量F為50000m3/h，兩測點之間風(fēng)管的漏濕量：
mleak＝1.2×50000×(1.187×10-3-7.187×10-4)＝28.098kg/h
5)計算兩測點之間的漏風(fēng)量：
漏風(fēng)量的計算公式如下：
其中，F(xiàn)leak表示相鄰兩測點之間風(fēng)管的漏風(fēng)量，單位m3/h；Woa表示回風(fēng)管外空氣的含濕量，單位kgw/kgda，可以通過溫濕度傳感器測得。
進(jìn)而根據(jù)測得的回風(fēng)管外(相當(dāng)于室外)空氣的溫濕度t0＝35℃，φ0＝60％，采用同樣的方法，計算得到回風(fēng)管外空氣的含濕量W0＝21.44×10-3kgw/kgda，則上述兩個測點之間回風(fēng)管段的漏風(fēng)率為：
根據(jù)上述計算結(jié)果，可以直觀反映上述兩個測點之間的回風(fēng)管段泄露情況。根據(jù)國家規(guī)范《潔凈室施工及驗收規(guī)范》GB 50591-2010的相關(guān)規(guī)定，對于非單向流的潔凈室，系統(tǒng)允許漏風(fēng)率的合格標(biāo)準(zhǔn)是低于2％。
由于上述實施例僅取了部分回風(fēng)管段做檢測，其漏風(fēng)率已超過2％，說明這部分回風(fēng)管段泄露較為嚴(yán)重，需要重點檢查風(fēng)管連接處的連接法蘭是否存在密封不嚴(yán)的地方。
所述溫濕度傳感器為風(fēng)管插入式溫濕度傳感器，通過將溫濕度傳感器插入到回風(fēng)管道不同的位置，能夠檢測溫濕度傳感器之間的回風(fēng)管道是否發(fā)生泄漏。同時，由于大部分泄漏多發(fā)生在回風(fēng)管道與連接法蘭處、風(fēng)閥安裝處、靜壓箱等的連接處，因此，安裝溫濕度傳感器時，應(yīng)優(yōu)先將將兩個溫濕度傳感器安裝在上述結(jié)構(gòu)兩側(cè)的管道上以對上述連接處優(yōu)選進(jìn)行檢測。
如果需要評估整個回風(fēng)管段的密封情況，可以在一次回風(fēng)口3和二次回風(fēng)口4處的回風(fēng)管道上插入溫濕度傳感器11和12，并采用與上述相同的步驟，與車間干燥房8內(nèi)部回風(fēng)支管9處的溫濕度傳感器13的參數(shù)進(jìn)行比較。所述溫濕度傳感器13為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再詳述。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。