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恒温恒湿试验箱制冷系统工作原理

技术资料发布时间:2021-09-01

  恒温恒湿试验箱制冷系统工作原理

  制冷系统是恒温恒湿实验箱的关键部份之1.1般来讲,实验箱的制冷方式都是机械制冷和辅助液氮制冷:机械制冷采取蒸汽紧缩式制冷.它们主要由紧缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成. 低温水槽由于我们实验的温度低温要到达⑸5℃,单级制冷难以满足满足要求,因此实验箱的制冷方式1般采取复叠式制冷.我司(上海尚群电子科技有限公司)生产的恒温恒湿箱的制冷系统由两部份组成.分别称为高温部份和低温部份,每部份是1个相对独立的制冷系统.高温部份中制冷剂的蒸发吸收来自低温部份的制冷剂的热量而汽化;低温部份制冷剂的蒸发则从被冷却的对象(实验箱内的空气)吸热以获得冷量.高温部份和低温部份之间是用1个蒸发冷凝器联系起来,它既是高温部份的冷凝器,也是低温部份的冷凝器.STH系列实验箱的高温部份制冷剂采取中温制冷剂,低温部份制冷剂是采取低温制冷剂,箱内温度能到达⑺0⑴50℃.

  1.制冷剂热物理特性的限制.

  现在恒温恒湿实验箱中单级制冷循环基本上采取的中温制冷剂是R404A,在1个大气压下其蒸发温度是⑷6.5℃(R22/⑷0.7℃).但空气冷却式冷凝器传热温差通常取10℃左右(在强迫送风散热循环下,蒸发器和内箱的温差),就是说箱内只能制取⑶6.5℃的低温.固然,通过调低紧缩机的蒸发压力,可以将R404A制冷剂的最低蒸发温度下降到⑸0℃.所以要获得-50℃及以下的低温时必须采取中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷循环.制取-50℃~-80℃的低温,低温制冷剂1般选用R23它在1个大气压下的蒸发温度是⑻1.7℃.

  2.单级紧缩蒸气制冷循环压比的限制

  单级蒸气紧缩式制冷机的最低蒸发温度,主要取决于它的冷凝压力及紧缩比.制冷剂的冷凝压力由制冷剂的种别和环境介质(如空气或水)的温度决定.在通常情况下,它处于0.7~1.8Mpa范围内,紧缩比与冷凝压力和蒸发压力有关.当冷凝压力1定时,随着蒸发温度的下降,蒸发压力也相应降落,因此使紧缩比上升.它将引发紧缩机排气温度的升高、润滑油变稀、使润滑条件变坏、严重时乃至会出现结炭和拉缸现象.另外一方面,紧缩比的增大将致使紧缩机的输气系数下降、制冷量减少、实际紧缩进程偏离等熵进程越远、紧缩机功耗增加、制冷系数降落、经济性下降,将出现以下1些影响.

  a.任何制冷剂蒸发温度越低,则蒸发压力也就越低.太低的蒸发压力,有时可能造成紧缩机难以吸气,或使外界的空气进入制冷系统.

  b.当蒸发温度太低时,某些经常使用制冷剂已达凝固温度,没法实现制冷剂的活动、循环.

  c.蒸发压力下降,制冷剂的制冷量大大降落、体积增大、质量流量也会减少.为了取得所需制冷量,必须增大吸气容积,使紧缩机体积过于庞大.

  3.紧缩机线圈散热的限制

  单级紧缩机工作时,在做⑶5℃左右.由于紧缩机的线圈是旋空在紧缩机中间的,这就产生1个问题:⑶5℃时,紧缩机的低压是为负数值,也就是产生了1个真空度,这样线圈的顶端热量就没有办法散去,这样就会使紧缩机表面是10分凉,可是实际上内部太高!(由于真空是最好的弹簧悬挂装置的作用更加重要隔热介质)

  由上可见:恒温恒湿实验箱针对⑷0℃机型可以采取单级制冷循环,也能够采取复叠式制冷循环系统.但单级制冷循环汽车轻量化已上升到国家战略层面是靠调小紧缩机的膨胀阀开启度,减小制冷剂流量限流来调低蒸发压力(约0.7个大气压),从而取得更低的蒸发温度.这样的设计是以牺牲系统的制冷量来到达的(制冷量约只有标准的0.7~0.8),致使制冷效力低并加大了紧缩机的负载,而且易引发紧缩机线圈过热影响了紧缩机的寿命.

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