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高低溫試驗(yàn)箱-40℃機(jī)型可以采用單級制冷循環(huán)，也可以采用復(fù)疊式制冷循環(huán)系統(tǒng)，高低溫試驗(yàn)箱-40℃及以下均采用雙機(jī)制冷，原因是單級制冷循環(huán)是靠調(diào)小壓縮機(jī)的膨脹閥開啟度，減小制冷劑流量限流來調(diào)低蒸發(fā)壓力， 從而獲得更低的蒸發(fā)溫度的，這樣會影響壓縮機(jī)的壽命。同時，單機(jī)制冷還有以下方面的限制。
單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(jī)的*低蒸發(fā)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(huán)境介質(zhì)(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(nèi)，壓縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān),當(dāng)冷凝壓力一定時,隨著蒸發(fā)溫度的降低,蒸發(fā)壓力也相應(yīng)下降,因而使壓縮比上 升,它將引起壓縮機(jī)排氣溫度的升高,潤滑油變稀,使?jié)櫥瑮l件變壞,嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)炭和拉缸現(xiàn)象。
制冷劑熱物理特性的限制：現(xiàn)在高低溫試驗(yàn)箱中 單級制冷循環(huán)基本上采用的中溫制冷劑是R404A,在一個大氣壓下其蒸發(fā)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(qiáng)制送風(fēng)散熱循環(huán)下，蒸發(fā)器和內(nèi)箱的溫差)，就是說箱內(nèi)只能制取-36.5℃的低溫，當(dāng)然，通過調(diào)低壓縮機(jī)的蒸發(fā)壓力，可以將R404A制冷劑的*低蒸發(fā)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(fù)疊式的制冷循環(huán)，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(fā)溫度是-81.7℃。
壓縮機(jī)線圈散熱的限制：單級壓縮機(jī)工作時，在做 -35℃左右，因?yàn)閴嚎s機(jī)的線圈是旋空在壓縮機(jī)中間的，這就產(chǎn)生一個問題，-35℃時，壓縮機(jī)的低壓是為負(fù)數(shù)值，也就是產(chǎn)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(jī)表面是十分涼，可是實(shí)際上內(nèi)部，它的溫度是很高的，因?yàn)檎婵帐歉魺峤橘|(zhì)。
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