温湿度试验箱的制冷系统运作原理

制冷系统是温湿度试验箱的关键部分之一。一般来说,试验箱的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷:机械制冷采用蒸汽压缩式制冷.它们主要由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成.低温水槽由于我们试验的温度低温要达到-55℃,单级制冷难以满足满足要求,因此试验箱的制冷方式一般采用复叠式制冷.我司(广东艾思荔检测仪器有限公司)生产的恒温恒湿箱的制冷系统由两部分组成.分别称为高温部分和低温部分,每一部分是一个相对du立的制冷系统.高温部分中制冷剂的蒸发吸收来自低温部分的制冷剂的热量而汽化;低温部分制冷剂的蒸发则从被冷却的对象(试验箱内的空气)吸热以获取冷量.高温部分和低温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来,它既是高温部分的冷凝器,也是低温部分的冷凝器.STH系列试验箱的高温部分制冷剂采用中温制冷剂,低温部分制冷剂是采用低温制冷剂,箱内温度能达到-70-150℃.

单级压缩蒸气制冷循环压比的限制是关键，为什么呢?因为单级蒸气压缩式制冷机的低蒸发温度,主要取决于它的冷凝压力及压缩比.制冷剂的冷凝压力由制冷剂的类别和环境介质(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,压缩比与冷凝压力和蒸发压力有关.当冷凝压力一定时,随着蒸发温度的降低,蒸发压力也相应下降,因而使压缩比上升.它将引起压缩机排气温度的升高、润滑油变稀、使润滑条件变坏、严重时甚至会出现结炭和拉缸现象.另一方面,压缩比的增大将导致压缩机的输气系数降低、制冷量减少、实际压缩过程偏离等熵过程越远、压缩机功耗增加、制冷系数下降、经济性降低，将出现以下一些影响.

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

b.当蒸发温度过低时,某些常用制冷剂已达凝固温度,无法实现制冷剂的流动、循环.

c.蒸发压力降低,制冷剂的制冷量大大下降、体积增大、质量流量也会减少.为了获得所需制冷量,须增大吸气容积,使压缩机体积过于庞大.

通过上边的介绍，我们可以知道：温湿度试验箱针对-40℃机型可以采用单级制冷循环,也可以采用复叠式制冷循环系统.但单级制冷循环是靠调小压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),从而获得更低的蒸发温度.这样的设计是以牺牲系统的制冷量来达到的(制冷量约只有标准的0.7～0.8),导致制冷效率低并加大了压缩机的负载,而且易引起压缩机线圈过热影响了压缩机的寿命.