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针对恒温恒湿试验机所应用的制冷技术

                       针对恒温恒湿试验机所应用的制冷技术     
.冷冻系统设计:获取-20℃以下的低温时均采用复叠式制冷循环系统.
(
同业中的K 牌也是这样的设计,而T:20℃40℃机型采用单级制冷;60℃以下机型才采用复叠式制冷设计.)
先谈谈为获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因:
1)制冷剂热物理特性的限制。
现在恒温恒湿箱中单级制冷循环基本上采用的中温制冷剂是R404A,在一个大气压下其蒸发温度是-46.5℃(R22/-40.7℃),但
空气冷却式冷凝器传热温差通常取10℃左右(在强制送风散热循环下,蒸发器和内箱的温差),就是说箱内只能制取-36.5℃
低温,当然,通过调低压缩机的蒸发压力,可以将R404A 制冷剂的蕞低蒸发温度降低到-50℃;所以要获取-50℃及以下的低
温时必须采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷循环,制取-50℃~-80℃的低温,低温制冷剂一般选用R23它在一个大气
压下的蒸发温度是-81.7℃
2)单级压缩蒸气制冷循环压比的限制
单级蒸气压缩式制冷机的蕞低蒸发温度,主要取决于它的冷凝压力及压缩比.制冷剂的冷凝压力由制冷剂的类别和环境介质
(
如空气或水)的温度决定,在通常情况下,它处于0.7~1.8Mpa 范围内.压缩比与冷凝压力和蒸发压力有关,当冷凝压力一定时,随着
蒸发温度的降低,蒸发压力也相应下降,因而使压缩比上升,它将引起压缩机排气温度的升高,润滑油变稀,使润滑条件变坏,严重
时甚至会出现结炭和拉缸现象;另一方面,压缩比的增大将导致压缩机的输气系数降低,制冷量减少,实际压缩过程偏离等熵过程
越远,压缩机功耗增加,制冷系数下降,经济性降低.将出现以下一些影响.
a.
任何制冷剂,蒸发温度越低,则蒸发压力也就越低.过低的蒸发压力,有时可能造成压缩机难以吸气,或者使外界的空气进入制冷系统.
b.
当蒸发温度过低时,某些常用制冷剂已达凝固温度,无法实现制冷剂的流动,循环.
c.
蒸发压力降低,制冷剂的比体积增大,制冷剂的质量流量减少,制冷量大大下降.为了获得所需制冷量,必须增大吸气容积,使压缩机体积过
于庞大.
(3)
压缩机线圈散热的限制
单级压缩机工作时,在做-35℃左右,因为压缩机的线圈是旋空在压缩机中间的,这就产生一个问题,-35℃时,压缩机的低压是为负数
值,也就是产生了一个真空度,这样线圈的顶端热量就没有办法散去,这样就压缩机表面是十分凉,可是实际上内部,他的温度是很高的,(因为真空是蕞好的隔热介质)!
由上可见:恒温恒湿试验箱针对-40℃机型可以采用单级制冷循环,也可以采用复叠式制冷循环系统,但单级制冷循环是靠调小压
缩机的膨胀阀开启度,减小制冷剂流量限流来调低蒸发压力(约0.7个大气压),从而获得更低的蒸发温度的,这样的设计是以牺牲系统的制
冷量来达到的(制冷量约只有标准的0.70.8),导致制冷效率低并加大了压缩机的负载,而且易引起压缩机线圈过热,影响了压缩机的寿命。
  
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