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          解析宏展恒溫恒濕試驗箱應(yīng)用的制冷技術(shù)

          閱讀:467        發(fā)布時間:2021-8-12

          恒溫恒濕試驗箱針對-40℃機型可以采用單級制冷循環(huán),也可以采用復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng),但單級制冷循環(huán)是靠調(diào)小壓縮機的膨脹閥開啟度,減小制冷劑流量限流來調(diào)低蒸發(fā)壓力(約0.7個大氣壓),從而獲得低的蒸發(fā)溫度的,這樣的設(shè)計是以犧牲系統(tǒng)的制冷量來達到的(制冷量約只有標(biāo)準的0.7~0.8),導(dǎo)致制冷效率低并加大了壓縮機的負載,而且易引起壓縮機線圈過熱,影響了壓縮機的壽命。


          冷凍系統(tǒng)設(shè)計:獲取-20℃以下的低溫時均采用復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)。

          先談?wù)労銣睾銤裨囼炏浍@取低溫而采用兩級壓縮復(fù)疊制冷循環(huán)的原因:

          (1)單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓比的限制

          單級蒸氣壓縮式制冷機的低蒸發(fā)溫度,主要取決于它的冷凝壓力及壓縮比。制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類別和環(huán)境介質(zhì)(如空氣或水)的溫度決定,在通常情況下,它處于0.7~1.8Mpa范圍內(nèi)。壓縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān),當(dāng)冷凝壓力一定時,隨著蒸發(fā)溫度的降低,蒸發(fā)壓力也相應(yīng)下降,因而使壓縮比上升,它將引起壓縮機排氣溫度的升高,潤滑油變稀,使?jié)櫥瑮l件變壞,嚴重時甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)炭和拉缸現(xiàn)象;另一方面,壓縮比的增大將導(dǎo)致壓縮機的輸氣系數(shù)降低,制冷量減少,實際壓縮過程偏離等熵過程越遠,壓縮機功耗增加,制冷系數(shù)下降,經(jīng)濟性降低。將出現(xiàn)以下一些影響。

          a.任何制冷劑,蒸發(fā)溫度越低,則蒸發(fā)壓力也就越低。過低的蒸發(fā)壓力,有時可能造成壓縮機難以吸氣,或者使外界的空氣進入制冷系統(tǒng)。

          b.當(dāng)蒸發(fā)溫度過低時,某些常用制冷劑已達凝固溫度,無法實現(xiàn)制冷劑的流動,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,制冷量大大下降。為了獲得所需制冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機體積過于龐大。

          (2)制冷劑熱物理特性的限制

          現(xiàn)在恒溫恒濕箱中單級制冷循環(huán)基本上采用的中溫制冷劑是R404A,在一個大氣壓下其蒸發(fā)溫度是-46.5℃(R22/-40.7℃),但空氣冷卻式冷凝器傳熱溫差通常取10℃左右(在強制送風(fēng)散熱循環(huán)下,蒸發(fā)器和內(nèi)箱的溫差),就是說箱內(nèi)只能制取-36.5℃的低溫,當(dāng)然,通過調(diào)低壓縮機的蒸發(fā)壓力,可以將R404A制冷劑的低蒸發(fā)溫度降低到-50℃;所以要獲取-50℃及以下的低溫時必須采用中溫制冷劑與低溫制冷劑復(fù)疊式的制冷循環(huán),制取-50℃~-80℃的低溫,低溫制冷劑一般選用R23它在一個大氣壓下的蒸發(fā)溫度是-81.7℃。

          (3)壓縮機線圈散熱的限制

          單級壓縮機工作時,在做-35℃左右,因為壓縮機的線圈是旋空在壓縮機中間的,這就產(chǎn)生一個問題,-35℃時,壓縮機的低壓是為負數(shù)值,也就是產(chǎn)生了一個真空度,這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去,這樣就壓縮機表面是十分涼,可是實際上內(nèi)部,他的溫度是很高的,(因為真空是的隔熱介質(zhì))。


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