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恒溫恒濕試驗(yàn)箱獲取低溫而采用兩級(jí)壓縮復(fù)疊制冷循環(huán)的原因：
（1）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zui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(lèi)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;另一方面,壓縮比的增大將導(dǎo)致壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)降低,制冷量減少

,實(shí)際壓縮過(guò)程偏離等熵過(guò)程越遠(yuǎn),壓縮機(jī)功耗增加,制冷系數(shù)下降,經(jīng)濟(jì)性降低.將出現(xiàn)以下一些

影響.
a.任何制冷劑,蒸發(fā)溫度越低,則蒸發(fā)壓力也就越低.過(guò)低的蒸發(fā)壓力,有時(shí)可能造成壓縮機(jī)難以

吸氣,或者使外界的空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng).
b.當(dāng)蒸發(fā)溫度過(guò)低時(shí),某些常用制冷劑已達(dá)凝固溫度,無(wú)法實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng),循環(huán).
c.蒸發(fā)壓力降低,制冷劑的比體積增大,制冷劑的質(zhì)量流量減少,制冷量大大下降.為了獲得所需

制冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機(jī)體積過(guò)于龐大.
（2） 制冷劑熱物理特性的限制。
現(xiàn)在恒溫恒濕箱中單級(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(shuō)箱內(nèi)只能制取-36.5℃的低溫，當(dāng)然，通過(guò)調(diào)低壓縮機(jī)的

蒸發(fā)壓力，可以將R404A 制冷劑的zui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℃。
（3） 壓縮機(jī)線(xiàn)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(xiàn)圈是旋空在壓縮機(jī)中間的，這就產(chǎn)生一個(gè)

問(wèn)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(xiàn)圈的頂端熱量就

沒(méi)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，他的溫度是很高的，（因?yàn)檎?/span>

空是的隔熱介質(zhì)）。
分析一：
1.由于是溫度保持不住，觀(guān)察制冷壓縮機(jī)在試驗(yàn)箱運(yùn)行過(guò)程中是否能夠啟動(dòng)，壓縮機(jī)在環(huán)境試

驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中都能夠啟動(dòng)，說(shuō)明從主電源到各壓縮機(jī)的電器線(xiàn)路正常，電器系統(tǒng)方面也沒(méi)

有問(wèn)題。
2.電氣系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題，繼續(xù)檢查制冷系統(tǒng)。首先檢查兩組制冷機(jī)組的低溫（R23）級(jí)壓縮機(jī)的排

氣和吸氣壓力都較正常值偏低，而且吸氣壓力呈抽空狀態(tài)，說(shuō)明主制冷機(jī)組的制冷劑量不足。
3.用手摸主機(jī)組R23壓縮機(jī)的排氣和吸氣管路，發(fā)現(xiàn)排氣管路的溫度不高，吸氣管路的溫度也不

低（未結(jié)霜），這也說(shuō)明了主機(jī)組的R23制冷劑缺乏。
分析二：
1.未確定故障原因，結(jié)合試驗(yàn)箱的控制過(guò)程進(jìn)一步確認(rèn)故障原因，該試驗(yàn)箱擁有兩套制冷機(jī)組

。
2.一為主機(jī)組，另一為輔助機(jī)組，在降溫速率較大時(shí)，兩組機(jī)組同時(shí)工作，在溫度保持階段初

期，兩組機(jī)組依然同時(shí)工作。待溫度初步穩(wěn)定下來(lái)，輔助機(jī)組停止工作，由主機(jī)組來(lái)維持溫度

的穩(wěn)定。如果主機(jī)組R23泄露，會(huì)使主機(jī)組的制冷效果不大，由于降溫過(guò)程中，兩機(jī)組同時(shí)工作

，故沒(méi)有溫度穩(wěn)定不住的現(xiàn)象，而指示降溫速率降低。在溫度保持階段，一旦輔助機(jī)組停止工

作，主機(jī)組又無(wú)制冷作用，試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣就會(huì)緩慢上升，當(dāng)溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)

就會(huì)啟動(dòng)輔助機(jī)組來(lái)降溫，將溫度下降至設(shè)定值（-55℃）附近，然后輔助機(jī)組又停止工作，如

此反復(fù)，便會(huì)出現(xiàn)如圖3所示的故障現(xiàn)象。
    至此，已確認(rèn)生產(chǎn)故障的原因是主機(jī)組的低溫（R23）級(jí)機(jī)組的制冷劑R23泄漏。對(duì)制冷系

統(tǒng)進(jìn)行查漏，用檢漏儀和肥皂水相結(jié)合的方法檢查，發(fā)現(xiàn)一熱氣旁通電磁閥的閥桿裂了約1cm的

細(xì)縫。更換此電磁閥，對(duì)系統(tǒng)重新充氟，系統(tǒng)運(yùn)行正常。
    由于上文可以看出，對(duì)該故障現(xiàn)象的分析和判斷基本上是有易至難，先“外后“里，先“

電氣后“制冷的脈絡(luò)進(jìn)行分析和判斷的，熟悉和了解試驗(yàn)箱的原理和工作過(guò)程是分析故障判斷

故障的基礎(chǔ)。 根據(jù)上面的分析，只有深入了解試驗(yàn)箱的工作原理和工作過(guò)程，才能迅速地解決

試驗(yàn)箱在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。希望本文能夠多從事環(huán)境設(shè)備管理運(yùn)行維護(hù)人員有所裨益，

共同推動(dòng)我國(guó)環(huán)境工程的發(fā)展（文章來(lái)源：東莞源科檢測(cè)儀器有限公司）。