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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)

作者:CEO 時間:2023-05-17

信息摘要:恒溫恒濕試驗箱(可程式)恒溫恒濕試驗箱制冷系統(tǒng)設(shè)計為復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng),可在-20℃以下的低溫下使用。這種復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)在使用中有哪些限制性特征?比如:制冷劑的物理特性限制,壓縮機線圈的散熱限制,單

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(tǒng)設(shè)計為復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng),可在-20℃以下的低溫下使用。這種復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)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(nèi)的單級制冷循環(huán)基本采用的是R404A(中溫制冷劑),在一個大氣壓下蒸發(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(nèi)箱的溫差),也就是說箱內(nèi)只能產(chǎn)生-36.5℃的低溫。當(dāng)然,調(diào)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(fù)疊制冷循環(huán)來產(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.壓縮機線圈散熱的限制

  單級壓縮機工作時,溫度在-35℃左右,因為壓縮機的線圈在壓縮機中間是空的,造成問題。在-35℃時,壓縮機低壓為負,即產(chǎn)生一個真空度,使線圈頂部的熱量無法散失,使壓縮機表面非常涼爽,但實際上其內(nèi)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型和周圍介質(zhì)(如空氣或水)的溫度決定,通常在0.7~1.8Mpa的范圍內(nèi),壓縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān)。當(dāng)冷凝壓力不變時,隨著蒸發(fā)溫度的降低,蒸發(fā)壓力相應(yīng)降低,從而增大壓縮比,會導(dǎo)致壓縮機排氣溫度升高,潤滑油變稀,嚴(yán)重會結(jié)炭和拉缸情況出現(xiàn)。另一方面,壓縮比的增加會導(dǎo)致壓縮機的氣體傳輸系數(shù)和制冷量的降低,實際壓縮過程離等熵過程越遠,壓縮機功耗增加,制冷系數(shù)和經(jīng)濟性降低,會產(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。過低的蒸發(fā)壓力有時會使壓縮機難以吸入空氣,或者使外部空氣進入制冷系統(tǒng)。

  B.當(dāng)蒸發(fā)溫度過低時,一些常用的制冷劑已經(jīng)達到凍結(jié)溫度,無法實現(xiàn)制冷劑的流動和循環(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大。因此,恒溫恒濕試驗箱可采用單級制冷循環(huán)或復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)進行-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(shè)計是以犧牲系統(tǒng)制冷量(制冷量僅為標(biāo)準(zhǔn)的0.7Pa~0.8Pa左右)為代價實現(xiàn)的,導(dǎo)致制冷效率低,增加壓縮機負荷,容易造成壓縮機線圈過熱,影響壓縮機使用壽命。

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