高低溫沖擊試驗箱,、高低溫試驗箱需要做低于-40°的溫度時,，制冷系統(tǒng)需要采用復疊式制冷，常用的復疊式制冷機一般由兩部分組成,，分別稱為高溫部分和低溫部分,。高溫部分使用中溫制冷劑（R404A），低溫部分使用低溫制冷劑（R23）,，各自組成一個獨立的使用單一制冷劑的制冷系統(tǒng)（可以是單級壓縮,、也可以是兩級壓縮），其中高溫部分制冷系統(tǒng)中制冷劑的蒸發(fā)用來使低溫部分系統(tǒng)中的制冷劑冷凝,。高溫部分和低溫部分是通過一個冷凝蒸發(fā)器起來,。它既是低溫部分的冷凝器，也是高溫部分的蒸發(fā)器,。這樣,，低溫部分的制冷劑在蒸發(fā)器內向被冷卻對象吸收熱量（即制冷量），并將此熱量傳給高溫部分的制冷劑,，然后再由高溫部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質（水或空氣）,。由于高低溫兩部分均可根據各自的工作溫度選用合適的制冷劑，故它既能滿足在較低蒸發(fā)溫度下具有合適的蒸發(fā)壓力,，又能滿足在環(huán)境溫度下適中的冷凝壓力,。
由于復疊式制冷循環(huán)采用兩種以上的獨立制冷系統(tǒng)，因此可以有多種制冷循環(huán)形式：由兩個單級壓縮制冷循環(huán)組成的復疊式制冷循環(huán),、一個兩級壓縮制冷循環(huán)和一個單級壓縮制冷循環(huán)組成的復疊式制冷循環(huán)或三個單級壓縮制冷循環(huán)組成的復疊式制冷循環(huán)等,。復疊式制冷循環(huán)的高溫部分使用的制冷劑，一般為R12,、R22,、R502（現在高低溫試驗箱采用R404A環(huán)保型制冷劑），也可以使用丙烯（C3H6）和丙烷（C3H8）,。低溫部分使用的制冷劑(高低溫試驗箱采用R23制冷劑)有R13,、R14、乙烯（C2H4）和乙烷（C2H6）,。對于復疊式制冷循環(huán),，R13適用的蒸發(fā)溫度范圍是-70~-110℃，R14適用的蒸發(fā)溫度范圍是-100~140℃。
復疊式制冷循環(huán)的優(yōu)勢在于能獲得較低的蒸發(fā)溫度,，當蒸發(fā)溫度在-80℃以下時,，一般使用單一制冷劑的兩級壓縮制冷循環(huán)已無能為力，自然采用復疊式制冷循環(huán),。但當蒸發(fā)溫度在-80~-50℃之間時,，復疊式制冷和兩級壓縮制冷劑都可以應用。復疊式制冷較兩級壓縮制冷的優(yōu)勢在于復疊式制冷系統(tǒng)的每臺壓縮機都工作在比較適中的壓力范圍內,，輸氣系數有所提高,，其實際循環(huán)的制冷系數比兩級壓縮制冷循環(huán)要高。而且復疊式制冷系統(tǒng)內一般保持正壓,，空氣不易漏入,。不過復疊式制冷由于冷凝蒸發(fā)器存在傳熱溫差使其經濟性有所降低，同時制冷系統(tǒng)也較兩級壓縮制冷復雜,，且整個系統(tǒng)需要兩種以上的制冷劑,。
根據以上的比較分析，制冷循環(huán)的選擇需要綜合考慮所需制冷溫度,、采用的制冷劑種類及經濟性指標等,。武漢尚測試驗設備有限公司生產的-70℃高低溫試驗箱、高低溫沖擊試驗箱,、低溫試驗箱等設備采用復疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)，采用環(huán)保型R404A,、R23制冷劑,，除濕時只啟動R404A（節(jié)能降耗），降溫時啟動R404A ,、R23,，設計更加合理！
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