上海巨爲恒溫恒濕(shī)試(shì)箱應用的制冷技術

巨爲恒溫恒濕試驗箱針對-40℃機型可以採用單級制冷循環，也可以採用複疊式制冷循環系統，但單級制冷循環是靠調小壓縮機的膨脹閥開啓度，減小制冷劑流量限流來調低蒸發壓力(約0.7個大氣壓)，從而獲得更低的蒸發溫度的，這樣的設計是以犧牲系統的制冷量來達到的(制冷量約隻有标準的0.7～0.8)，導緻制冷效率低並(bìng)加大瞭(le)壓縮機的負載，而且易引起壓縮機線圈過熱，影響瞭(le)壓縮機的壽命。

  冷凍系統設計：獲取-20℃以下的低溫時均採(cǎi)用複疊(dié)式制冷循環系統。

  先談談爲恒溫恒濕試驗箱獲取低溫而採(cǎi)用兩級壓縮複疊(dié)制冷循環的原因：

  (1)單(dān)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溫度，主要取決於(yú)它的冷凝壓力及壓縮比。制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類别和環境介質(如空氣或水)的溫度決定，在通常情況下，它處於(yú)0.7~1.8Mpa範圍内。壓縮比與冷凝壓力和蒸發壓力有關，當冷凝壓力一定時，随著(zhe)蒸發溫度的降低，蒸發壓力也相應下降，因而使壓縮比上升，它将引起壓縮機排氣溫度的升高，潤滑油變稀，使潤滑條件變壞，嚴重時甚至會出現結炭和拉缸現象;另一方面，壓縮比的增大将導緻壓縮機的輸氣系數降低，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，制冷系數下降，經濟性降低。将出現以下一些影響。

  a.任何制冷劑，蒸發(fā)溫度越低，則蒸發(fā)壓力也就越低。過(guò)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。

  b.當(dāng)蒸發溫度過低時，某些常用制冷劑已達(dá)凝固溫度，無法實現制冷劑的流動，循環。

  c.蒸發壓力降低，制冷劑的比體積增大，制冷劑的質量流量減少，制冷量大大下降。爲瞭(le)獲得所需制冷量，必須增大吸氣容積，使壓縮機體積過於(yú)龐大。

  (2)制冷劑(jì)熱(rè)物理特性的限制

  現在巨爲恒溫恒濕箱中單級制冷循環基本上採(cǎi)用的中溫制冷劑是R404A，在一個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(chuán)熱溫差通常取10℃左右(在強制送風散熱循環下，蒸發器和内箱的溫差)，就是說箱内隻能制取-36.5℃的低溫，當然，通過調低壓縮機的蒸發壓力，可以将R404A制冷劑的低蒸發溫度降低到-50℃;所以要獲取-50℃及以下的低溫時必須採(cǎi)用中溫制冷劑與低溫制冷劑複疊式的制冷循環，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溫度是-81.7℃。

  (3)壓縮機(jī)線圈散熱(rè)的限制

  單級壓縮機工作時，在做-35℃左右，因爲壓縮機的線圈是旋空在壓縮機中間的，這就産生一個問題，-35℃時，壓縮機的低壓是爲負數值，也就是産生瞭(le)一個真空度，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦(bàn)法散去，這樣就壓縮機表面是十分涼，可是實際上内部，他的溫度是很高的，(因爲真空是的隔熱介質)。