对于每一个环境试验设备厂家来说,他们一直以来不懈追求的就是将研发的最新技术进行展示让客户和设备的操作者了解设备的各项技术性能,最终熟练的操作设备来最大程度的获得试验效果。同样对于氙灯老化试验箱来说,最为重要的就是他的制冷循环的运转到达试验效果的出最接近理想状态的实验结果。
氙灯老化试验箱-40℃低温下限机型可以采用单级制冷循环,也可采用复叠式制冷循环系统,但单级制冷循环系统是靠调小压缩机的膨胀阀开启度,减小制冷剂流量也就是限流来调低蒸发压力从而获得更低的蒸发温度,这样的设计是通过牺牲系统的制冷量来实现的,导致制冷效率降低的同时还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。相比于单级制冷循环来说,相信大家都会在获取-20℃以下的低温时的冷冻系统设计选取复叠式制冷循环系统.接下来我们就一起探讨关于获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因:
一、单级压缩蒸气制冷循环压比的限制
单级蒸气压缩式制冷机的最低蒸发温度,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至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,会出现以下几种结果:
1、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;
2、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;
3、蒸发压力降低,制冷剂的比体积增大,制冷剂的质量流量减少,制冷量大大下降,为了获得所需制冷量,必须增大吸气容积,使压缩机体积过于庞大。
有了对于单级压缩蒸气制冷循环压比的限制因素之后,想必大家会开始探寻试验箱单级压缩蒸气制冷循环存在的限制问题不单单会局限于冷凝压力以及压缩比。事实上除了上述限制之外,我们在设计制冷循环系统的时候除了考虑技术以及配件的限制之外,对于单级压缩蒸气制冷循环的限制的探索会更好的验证我们的选择的正确性!接下来我们会继续列举单级压缩蒸气制冷循环的限制性问题为我们的选择提供佐证:
一、制冷剂热物理特性的限制。
现在航空电子中单级制冷循环基本上采用的中温制冷剂是R404A,在一个大气压下其蒸发温度是-46.5℃(R22-40.7℃),但空气冷却式冷凝器传热温差通常取10℃左右(在强制送风散热循环下,蒸发器和内箱的温差),就是说箱内只能制取-36.5℃的低温,当然,通过调低压缩机的蒸发压力,可以将R404A制冷剂的最低蒸发温度降低到-50℃;所以要获取-50℃及以下的低温时必须采用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,低温制冷剂一般选用R23它在一个大气压下的蒸发温度是-81.7℃。
二、压缩机线圈散热的限制
单级压缩机工作时,在做-35℃左右,因为压缩机的线圈是旋空在压缩机中间的,这就产生一个问题,-35℃时,压缩机的低压是为负数值,也就是产生了一个真空度,这样线圈的顶端热量就没有办法散去,这样就压缩机表面是十分凉,可是实际上内部,他的温度是很高的,(因为真空是最好的隔热介质)!
对于技术孜孜不倦的追求使我们保证技术不断革新的源动力,但是技术革新是建立在对于未知事物的不断熟悉了解的过程中加以创新的所产生的结果!因此对于氙灯老化试验箱制冷循环系统的研究不仅仅局限于以上内容,相信更加精彩详细的会持续展现!
|