鴻達天矩詳細剖析恒溫恒濕試驗箱製冷係統工作原理

鴻達天矩詳細剖析恒溫恒濕試驗箱製冷係統工作原理

製冷係統是恒溫恒濕試驗箱的關(guan) 鍵部分之一.一般來說,試驗箱的製冷方式都是機械製冷以及輔助液氮製冷:機械製冷采用蒸汽壓縮式製冷.它們(men) 主要由壓縮機、冷凝器、節流機構和蒸發器組成. 低溫水槽由於(yu) 我們(men) 試驗的溫度低溫要達到-55℃,單級製冷難以滿足滿足要求,因此試驗箱的製冷方式一般采用複疊式製冷.我司生產(chan) 的恒溫恒濕箱的製冷係統由兩(liang) 部分組成.分別稱為(wei) 高溫部分和低溫部分,每一部分是一個(ge) 相對獨立的製冷係統.高溫部分中製冷劑的蒸發吸收來自低溫部分的製冷劑的熱量而汽化;低溫部分製冷劑的蒸發則從(cong) 被冷卻的對象（試驗箱內(nei) 的空氣）吸熱以獲取冷量.高溫部分和低溫部分之間是用一個(ge) 蒸發冷凝器起來,它既是高溫部分的冷凝器,也是低溫部分的冷凝器.STH係列試驗箱的高溫部分製冷劑采用中溫製冷劑,低溫部分製冷劑是采用低溫製冷劑,箱內(nei) 溫度能達到-70-150℃.
1.製冷劑熱物理特性的限製.

  現在恒溫恒濕試驗箱中單級製冷循環基本上采用的中溫製冷劑是R404A,在一個(ge) 大氣壓下其蒸發溫度是-46.5℃（R22/-40.7℃）.但空氣冷卻式冷凝器傳(chuan) 熱溫差通常取10℃左右（在強製送風散熱循環下，蒸發器和內(nei) 箱的溫差）,就是說箱內(nei) 隻能製取-36.5℃的低溫.當然,通過調低壓縮機的蒸發壓力,可以將R404A製冷劑的zui低蒸發溫度降低到-50℃.所以要獲取－50℃及以下的低溫時必須采用中溫製冷劑與(yu) 低溫製冷劑複疊式的製冷循環.製取－50℃～－80℃的低溫,低溫製冷劑一般選用R23它在一個(ge) 大氣壓下的蒸發溫度是-81.7℃.
2.單級壓縮蒸氣製冷循環壓比的限製

  單級蒸氣壓縮式製冷機的zui低蒸發溫度,主要取決(jue) 於(yu) 它的冷凝壓力及壓縮比.製冷劑的冷凝壓力由製冷劑的類別和環境介質（如空氣或水）的溫度決(jue) 定.在通常情況下,它處於(yu) 0.7~1.8Mpa範圍內(nei) ,壓縮比與(yu) 冷凝壓力和蒸發壓力有關(guan) .當冷凝壓力一定時,隨著蒸發溫度的降低,蒸發壓力也相應下降,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、使潤滑條件變壞、嚴(yan) 重時甚至會(hui) 出現結炭和拉缸現象.另一方麵,壓縮比的增大將導致壓縮機的輸氣係數降低、製冷量減少、實際壓縮過程偏離等熵過程越遠、壓縮機功耗增加、製冷係數下降、經濟性降低，將出現以下一些影響.

  a.任何製冷劑蒸發溫度越低,則蒸發壓力也就越低.過低的蒸發壓力,有時可能造成壓縮機難以吸氣,或者使外界的空氣進入製冷係統.
 b.當蒸發溫度過低時,某些常用製冷劑已達凝固溫度,無法實現製冷劑的流動、循環.
c.蒸發壓力降低,製冷劑的製冷量大大下降、體(ti) 積增大、質量流量也會(hui) 減少.為(wei) 了獲得所需製冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機體(ti) 積過於(yu) 龐大.
3.壓縮機線圈散熱的限製

  單級壓縮機工作時,在做-35℃左右.因為(wei) 壓縮機的線圈是旋空在壓縮機中間的,這就產(chan) 生一個(ge) 問題:-35℃時,壓縮機的低壓是為(wei) 負數值,也就是產(chan) 生了一個(ge) 真空度,這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去,這樣就會(hui) 使壓縮機表麵是十分涼,可是實際上內(nei) 部過高!（因為(wei) 真空是的隔熱介質）
由上可見:恒溫恒濕試驗箱針對-40℃機型可以采用單級製冷循環,也可以采用複疊式製冷循環係統.但單級製冷循環是靠調小壓縮機的膨脹閥開啟度,減小製冷劑流量限流來調低蒸發壓力（約0.7個(ge) 大氣壓）,從(cong) 而獲得更低的蒸發溫度.這樣的設計是以犧牲係統的製冷量來達到的（製冷量約隻有標準的0.7～0.8）,導致製冷效率低並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.