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恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的制冷技術(shù)

作者:CEO 時(shí)間:2023-03-19

信息摘要:恒溫恒濕試驗(yàn)箱(可程式)恒溫恒濕試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)線圈的散熱限制,單級(jí)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

恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的制冷技術(shù)

恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的制冷技術(shù)

  恒溫恒濕試驗(yàn)箱(可程式)

  恒溫恒濕試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)線圈的散熱限制,單級(jí)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(yàn)箱內(nèi)的單級(jí)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(qiáng)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(jī)壓力,R404A制冷劑可以達(dá)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(jī)線圈散熱的限制

  單級(jí)壓縮機(jī)工作時(shí),溫度在-35℃左右,因?yàn)閴嚎s機(jī)的線圈在壓縮機(jī)中間是空的,造成問題。在-35℃時(shí),壓縮機(jī)低壓為負(fù),即產(chǎn)生一個(gè)真空度,使線圈頂部的熱量無法散失,使壓縮機(jī)表面非常涼爽,但實(shí)際上其內(nèi)部溫度很高(因?yàn)檎婵帐亲詈玫母魺峤橘|(zhì))

  3.單級(jí)壓縮蒸氣制冷循環(huán)的壓力比的限制

  單級(jí)蒸汽壓縮制冷機(jī)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(shí),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(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度升高,潤滑油變稀,嚴(yán)重會(huì)結(jié)炭和拉缸情況出現(xiàn)。另一方面,壓縮比的增加會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的氣體傳輸系數(shù)和制冷量的降低,實(shí)際壓縮過程離等熵過程越遠(yuǎn),壓縮機(jī)功耗增加,制冷系數(shù)和經(jīng)濟(jì)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。過低的蒸發(fā)壓力有時(shí)會(huì)使壓縮機(jī)難以吸入空氣,或者使外部空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)。

  B.當(dāng)蒸發(fā)溫度過低時(shí),一些常用的制冷劑已經(jīng)達(dá)到凍結(jié)溫度,無法實(shí)現(xiàn)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(jī)體積過大。因此,恒溫恒濕試驗(yàn)箱可采用單級(jí)制冷循環(huán)或復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行-40℃模式,但單級(jí)制冷循環(huán)取決于降低壓縮機(jī)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(jì)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(jià)實(shí)現(xiàn)的,導(dǎo)致制冷效率低,增加壓縮機(jī)負(fù)荷,容易造成壓縮機(jī)線圈過熱,影響壓縮機(jī)使用壽命。

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