Komora testowa o stałej temperaturze i wilgotności w przypadku modelu -40℃ można zastosować jednostopniowy cykl chłodzenia, można również zastosować kaskadowy system cyklu chłodzenia, ale jednostopniowy cykl chłodzenia polega na dostosowaniu stopnia otwarcia zaworu rozprężnego sprężarki, zmniejszeniu limitu przepływu czynnika chłodniczego w celu obniżenia ciśnienia parowania (około 0,7 ciśnienia atmosferycznego), aby uzyskać niższą temperaturę parowania. Taka konstrukcja pozwala na poświęcenie wydajności chłodzenia systemu (standardowa wydajność chłodzenia wynosi tylko około 0,7 ~ 0,8), co skutkuje niską wydajnością chłodzenia i wzrostem obciążenia sprężarki. Łatwo jest przegrzać wężownicę sprężarki, co wpływa na żywotność sprężarki.

Projekt układu chłodniczego: układ z nakładającymi się cyklami chłodzenia stosuje się, gdy temperatura osiąga wartość poniżej -20℃.

Najpierw omówmy powody stosowania dwustopniowego kaskadowego cyklu chłodzenia sprężarkowego w celu uzyskania niskiej temperatury w komorze testowej o stałej temperaturze i wilgotności:

(1) Granica stosunku ciśnień w cyklu chłodzenia parą sprężoną jednostopniowo

Niska temperatura parowania jednostopniowej sprężarkowej chłodziarki parowej zależy głównie od ciśnienia skraplania i stopnia sprężania. Ciśnienie skraplania czynnika chłodniczego zależy od rodzaju czynnika chłodniczego i temperatury otoczenia (np. powietrza lub wody). Zazwyczaj mieści się ono w zakresie od 0,7 do 1,8 MPa. Stopień sprężania jest powiązany z ciśnieniem skraplania i ciśnieniem parowania. Gdy ciśnienie skraplania jest pewne, wraz ze spadkiem temperatury parowania, ciśnienie parowania również odpowiednio spada, co powoduje wzrost stopnia sprężania. Powoduje to wzrost temperatury spalin sprężarki, rozrzedzenie oleju smarowego, co pogarsza warunki smarowania, a nawet prowadzi do powstawania osadów węglowych i zjawiska „ściągania cylindra”. Z drugiej strony, wzrost stopnia sprężania prowadzi do spadku współczynnika przenikania gazu i wydajności chłodniczej sprężarki. Im większe jest odchylenie rzeczywistego procesu sprężania od procesu izentropowego, tym większe jest zużycie energii przez sprężarkę, niższy jest współczynnik chłodzenia i niższa jest oszczędność. Będą występować następujące skutki.

A. W przypadku każdego czynnika chłodniczego im niższa temperatura parowania, tym niższe ciśnienie parowania. Zbyt niskie ciśnienie parowania może czasami utrudniać sprężarce wdech lub powodować przedostawanie się powietrza z zewnątrz do układu chłodniczego.

B. Gdy temperatura parowania jest zbyt niska, oznacza to, że powszechnie stosowany czynnik chłodniczy osiągnął temperaturę zestalenia, co uniemożliwia przepływ i cyrkulację czynnika chłodniczego.

C. Ciśnienie parowania maleje, objętość właściwa czynnika chłodniczego wzrasta, masowy przepływ czynnika chłodniczego maleje, a wydajność chłodzenia znacznie spada. Aby uzyskać wymaganą wydajność chłodzenia, konieczne jest zwiększenie objętości ssania, tak aby objętość sprężarki była zbyt duża.

(2) Ograniczenie właściwości fizycznych czynnika chłodniczego pod względem temperatury

Obecnie czynnikiem chłodniczym o średniej temperaturze, stosowanym w jednostopniowym cyklu chłodzenia w urządzeniach o stałej temperaturze i wilgotności, jest R404A. Jego temperatura parowania wynosi -46,5℃(R22/-40,7℃) przy ciśnieniu jednej atmosfery, ale różnica temperatur wymiany ciepła chłodzonego powietrzem skraplacza wynosi zwykle około 10℃ (różnica temperatur między parownikiem a wewnętrzną obudową w cyklu rozpraszania ciepła wymuszonego dopływu powietrza). Oznacza to, że obudowa może być wykonana tylko z -36,5℃ niskiej temperatury, oczywiście poprzez zmniejszenie ciśnienia parowania sprężarki, niską temperaturę parowania czynnika chłodniczego R404A można obniżyć do -50℃; Dlatego też, aby uzyskać niską temperaturę -50℃ i niższą, musimy wykorzystać nakładający się cykl chłodniczy czynnika chłodniczego o średniej temperaturze i czynnika chłodniczego o niskiej temperaturze, aby uzyskać niską temperaturę -50℃ ~ -80℃. Jako czynnik chłodniczy o niskiej temperaturze stosuje się zazwyczaj R23, którego temperatura parowania pod ciśnieniem jednej atmosfery wynosi -81,7℃.

(3) ograniczenie rozpraszania ciepła wężownicy sprężarki

Sprężarka jednostopniowa pracuje przy temperaturze -35 ℃ lub w okolicach, ponieważ sprężarka śrubowa znajduje się w środku wężownicy, co nasuwa pytanie: -35 ℃, sprężarka niskiego ciśnienia, to wartość ujemna, która wytwarza próżnię, więc nie ma możliwości rozproszenia ciepła w górnej części wężownicy, więc powierzchnia sprężarki jest bardzo chłodna, ale w rzeczywistości jej temperatura jest bardzo wysoka (ponieważ próżnia jest izolacją).

E-mail: hello@utstesters.com

Bezpośrednio: + 86 152 6060 5085

Tel.: +86-596-7686689

Sieć: www.utstesters.com