高低溫試驗(yàn)箱低溫運(yùn)行時(shí)需采用雙機(jī)制冷的原因
高低溫試驗(yàn)箱低溫運(yùn)行時(shí)需采用雙機(jī)制冷的原因
高低溫試驗(yàn)箱-40℃機(jī)型可以采用單級(jí)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(jí)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(huì)影響壓縮機(jī)的壽命。同時(shí),單機(jī)制冷還有以下方面的限制:
一、制冷劑熱物理特性的限制
現(xiàn)在高低溫試驗(yàn)箱中單級(jí)制冷循環(huán)基本上采用的中溫制冷劑是R404A,在一個(gè)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Z低蒸發(fā)溫度降低到-50℃;所以要獲取-50℃及以下的低溫時(shí)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(gè)大氣壓下的蒸發(fā)溫度是-81.7℃。
二、單級(jí)壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓比的限制
單級(jí)蒸氣壓縮式制冷機(jī)的Z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(shí),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(rùn)滑油變稀,使?jié)櫥瑮l件變壞,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)炭和拉缸現(xiàn)象。
三、壓縮機(jī)線圈散熱的限制
單級(jí)壓縮機(jī)工作時(shí),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(gè)問題,-35℃時(shí),壓縮機(jī)的低壓是為負(fù)數(shù)值,也就是產(chǎn)生了一個(gè)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)檎婵帐堑母魺峤橘|(zhì))!
高低溫試驗(yàn)箱的應(yīng)用技術(shù)
1.溫度對(duì)試件的影響
溫度相關(guān)試驗(yàn)是環(huán)境試驗(yàn)入門,包括高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、溫度變化試驗(yàn)。高低溫試驗(yàn)主要驗(yàn)證產(chǎn)品在極值溫度條件下是否發(fā)生變形或功能影響,是否可以正常運(yùn)作。溫度變化試驗(yàn)主要測(cè)試產(chǎn)品反復(fù)承受溫度極值的耐受力。
2. 高溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在高溫時(shí)可能發(fā)生軟化、效能降低、特性改變、潛在破壞、氧化等現(xiàn)象。
高溫環(huán)境對(duì)設(shè)備的主要影響有:
a. 填充物和密封條軟化或融化;
b. 潤(rùn)滑劑粘度降低,揮發(fā)加快,潤(rùn)滑作用減??;
c. 電子電路穩(wěn)定性下降,絕緣損壞;
d. 加速高分子材料和絕緣材料老化,包括氧化、開裂、化學(xué)反應(yīng)等;
e. 材料膨脹造成機(jī)械應(yīng)力增大或磨損增大。
3. 低溫條件下試件的失效模式
產(chǎn)品所使用零件、材料在低溫時(shí)可能發(fā)生龜裂、脆化、可動(dòng)部卡死、特性改變等現(xiàn)象。
低溫環(huán)境對(duì)設(shè)備的主要影響有:
a. 使材料發(fā)硬變脆;
b. 潤(rùn)滑劑粘度增加,流動(dòng)能力降低,潤(rùn)滑作用減小;
c. 電子元器件性能發(fā)生變化;
d. 水冷凝結(jié)冰;
e. 密封件失效;
f. 材料收縮造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變化。