針對恒溫恒濕箱所應用的制冷技術

一.冷凍系統設計：獲取－20℃以下的低溫時均采用復疊式制冷循環系統.

(同業中的K 牌也是這樣的設計，而T 牌: －20℃～40℃機型采用單級制冷;－60℃以下機型才采用復疊式制冷設計.)

•先談談為獲取低溫而采用兩級壓縮復疊制冷循環的原因：

（1） 制冷劑熱物理特性的限制。

現在恒溫恒濕箱中單級制冷循環基本上采用的中溫制冷劑是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熱溫差通常取10℃左右（在強制送風散熱循環下，蒸發器和內箱的溫差），就是說箱內只能制取-36.5℃的

低溫，當然，通過調低壓縮機的蒸發壓力，可以將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

溫時必須采用中溫制冷劑與低溫制冷劑復疊式的制冷循環，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℃。

（2）單級壓縮蒸氣制冷循環壓比的限制

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境介質

(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.壓縮比與冷凝壓力和蒸發壓力有關,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,嚴重

時甚至會出現結炭和拉缸現象;另一方面,壓縮比的增大將導致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.將出現以下一些影響.

a.任何制冷劑,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制冷系統.

b.當蒸發溫度過低時,某些常用制冷劑已達凝固溫度,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.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.

(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，這就產生一個問題，-35℃時，壓縮機的低壓是為負數值，也就是產生了一個真

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，可是實際上內部，他的溫度是很高的，（因為真空是好的隔熱介質）！

•由上可見：恒溫恒濕試驗箱針對-40℃機型可以采用單級制冷循環，也可以采用復疊式制冷循環系統，但單級制冷循環是靠調小壓縮機的膨脹閥開啟度，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（制冷量約只有標準的0.7～0.8），

導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。

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