恒溫恒濕試驗箱應(yīng)用的制冷技術(shù)

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),，從而獲得更低的蒸發(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)劄楹銣睾銤裨囼炏浍@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)在巨為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)),。