恒溫恒濕試驗箱中的制冷技術(shù)

恒溫恒濕試驗箱中的制冷技術(shù)

　　恒溫恒濕試驗箱（可程式）

　　恒溫恒濕試驗箱制冷系統設計為復疊式制冷循環(huán)系統，可在-20℃以下的低溫下使用。這種復疊制冷循環(huán)系統在使用中有哪些限制性特征？比如：制冷劑的物理特性限制，壓縮機線(xiàn)圈的散熱限制，單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)的壓比的限制。

　　1.制冷劑熱物理性質(zhì)的限制

　　目前恒溫恒濕試驗箱內的單級制冷循環(huán)基本采用的是R404A（中溫制冷劑），在一個(gè)大氣壓下蒸發(fā)溫度為-46.5℃(R22/-40.7℃)，但風(fēng)冷冷凝器的傳熱溫差一般在10℃左右(強制送風(fēng)散熱循環(huán)下蒸發(fā)器與內箱的溫差)，也就是說(shuō)箱內只能產(chǎn)生-36.5℃的低溫。當然，調低壓縮機壓力，R404A制冷劑可以達到最低-50℃，為了獲得-50℃及以下的低溫，需要采用中溫制冷劑和低溫制冷劑的復疊制冷循環(huán)來(lái)產(chǎn)生-50℃~-80℃的低溫。R23一般用作低溫制冷劑，其在大氣壓下的蒸發(fā)溫度為-81.7℃。

　　2.壓縮機線(xiàn)圈散熱的限制

　　單級壓縮機工作時(shí)，溫度在-35℃左右，因為壓縮機的線(xiàn)圈在壓縮機中間是空的，造成問(wèn)題。在-35℃時(shí)，壓縮機低壓為負，即產(chǎn)生一個(gè)真空度，使線(xiàn)圈頂部的熱量無(wú)法散失，使壓縮機表面非常涼爽，但實(shí)際上其內部溫度很高(因為真空是最好的隔熱介質(zhì))

　　3.單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)的壓力比的限制

　　單級蒸汽壓縮制冷機的最低蒸發(fā)溫度主要取決于其冷凝壓力和壓縮比。制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類(lèi)型和周?chē)橘|(zhì)(如空氣或水)的溫度決定，通常在0.7~1.8Mpa的范圍內，壓縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān)。當冷凝壓力不變時(shí)，隨著(zhù)蒸發(fā)溫度的降低，蒸發(fā)壓力相應降低，從而增大壓縮比，會(huì )導致壓縮機排氣溫度升高，潤滑油變稀，嚴重會(huì )結炭和拉缸情況出現。另一方面，壓縮比的增加會(huì )導致壓縮機的氣體傳輸系數和制冷量的降低，實(shí)際壓縮過(guò)程離等熵過(guò)程越遠，壓縮機功耗增加，制冷系數和經(jīng)濟性降低，會(huì )產(chǎn)生以下影響。

　　A.對于任何制冷劑，蒸發(fā)溫度越低，蒸發(fā)壓力越低。過(guò)低的蒸發(fā)壓力有時(shí)會(huì )使壓縮機難以吸入空氣，或者使外部空氣進(jìn)入制冷系統。

　　B.當蒸發(fā)溫度過(guò)低時(shí)，一些常用的制冷劑已經(jīng)達到凍結溫度，無(wú)法實(shí)現制冷劑的流動(dòng)和循環(huán)。

　　C.蒸發(fā)壓力降低，制冷劑的比體積增大，制冷劑的質(zhì)量流量減少，制冷量大大降低。為了獲得所需的制冷量，必須增加吸入量，這使得壓縮機體積過(guò)大。因此，恒溫恒濕試驗箱可采用單級制冷循環(huán)或復疊制冷循環(huán)系統進(jìn)行-40℃模式，但單級制冷循環(huán)取決于降低壓縮機膨脹閥的開(kāi)度。降低制冷劑流量限制以降低蒸發(fā)壓力(約0.7Pa)，從而獲得較低的蒸發(fā)溫度，這種設計是以犧牲系統制冷量(制冷量?jì)H為標準的0.7Pa~0.8Pa左右)為代價(jià)實(shí)現的，導致制冷效率低，增加壓縮機負荷，容易造成壓縮機線(xiàn)圈過(guò)熱，影響壓縮機使用壽命。

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