恒温恒湿箱所应用的制冷技术方案

一.冷冻系统设计：获取－20℃以下的低温时均采用复叠式制冷循环系统.

(同业中的K 牌也是这样的设计，而T 牌: －20℃～40℃机型采用单级制

冷;－60℃以下机型才采用复叠式制冷设计.)

•先谈谈为获取低温而采用两级压缩复叠制冷循环的原因：

（1） 制冷剂热物理特性的限制。

现在恒温恒湿箱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℃。

（2）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0.7~1.8Mpa 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.

(3) 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

真空是的隔热介质）！