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高低溫試驗箱,溫度循環(huán)試驗箱,濕熱試驗設備制冷原理
制冷方法分為蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷、 蒸氣噴射式制冷、氣體膨脹式制冷、熱電制冷。在上述制冷方法中,蒸氣壓縮制冷是最經(jīng)濟而且應用最廣泛的制冷方式,亦是環(huán)境試驗設備中最常使用的制冷方式,其原理是利用氟利昂等液體的蒸發(fā)潛熱從被冷卻物體中吸熱而實現(xiàn)制冷。(單級制冷循環(huán)圖)為蒸氣壓縮式制冷循環(huán)過程的示意圖。經(jīng)膨脹閥節(jié)流進入蒸發(fā)器的液體,從周圍物體中吸取蒸發(fā)潛熱而蒸發(fā),蒸發(fā)后變成低溫低壓氣體被制冷壓縮機吸入,經(jīng)壓縮機壓縮后變成高溫高壓氣體進入水冷或風冷冷凝器,在其中冷卻成高壓液體,再經(jīng)膨脹閥進入蒸發(fā)器。如此往復循環(huán),從低溫處吸熱實現(xiàn)制冷,再將熱量從高溫處釋放出來。單級制冷循環(huán)圖在(單級制冷循環(huán)圖)所示制冷循環(huán)中,由某一狀態(tài)變成另一狀態(tài)的一個變化被稱為一個過程。制冷循環(huán)共有四個過程。下面簡敘制冷循環(huán)中的四個過程。(1). 蒸發(fā)過程:通過膨脹節(jié)流后的低壓濕蒸汽,在蒸發(fā)器中從周圍介質吸熱制冷,并逐漸增加其干度。這樣,從蒸發(fā)器出來的氣體就已經(jīng)成為干飽和蒸氣或稍有過熱度的過熱蒸氣了。在蒸發(fā)過程中,制冷劑溫度和壓力保持不變。(2). 壓縮過程:完成制冷作用后從蒸發(fā)器出來的蒸氣進入制冷機,經(jīng)過壓縮后,溫度和壓力急劇升高。所以制冷機排出的氣體就變成了過熱度較大的熱蒸氣。壓縮過程中,制冷劑熵值不變。(3). 冷凝過程:從制冷機排出的高溫高壓過熱蒸氣,進入冷凝器后同冷卻水或空氣進行熱交換,使過熱蒸氣逐漸變成飽和蒸氣,進而變成飽和液體。當用冷卻水冷卻時,飽和液體溫度將繼續(xù)降低,出現(xiàn)過冷。冷凝過程中壓力保持不變。(4). 節(jié)流過程:從冷凝器出來的液體通過膨脹閥或毛細管等節(jié)流裝置被節(jié)流,成為低溫低壓的濕蒸汽,節(jié)流過程中制冷劑焓值不變。上述四個循環(huán)過程依次不斷循環(huán),進而達到制冷目的。為完成制冷循環(huán)的各熱力學過程,需要將壓縮機、換熱器、管路、管路附件等組成一個系統(tǒng),該系統(tǒng)稱為制冷系統(tǒng)。單級壓縮制冷,是指制冷劑蒸氣只經(jīng)過一次壓縮,ashleyalexandradesign.com它的最低蒸發(fā)溫度可以控制在-30c~-40c,當需要獲得更低的試驗溫度時,通常采用復疊式制冷系統(tǒng),即將兩個單級壓縮制冷系統(tǒng)復疊在一起。其中一個系統(tǒng)為高溫部分,采用中溫制冷劑;另一個系統(tǒng)為低溫部分,采用低溫制冷劑。高溫部分的蒸發(fā)器與低溫部分的冷凝器復疊構成冷凝蒸發(fā)器。液氮輔助制冷:工作原理液氮的溫度對應一定的飽和蒸汽壓力。當液氮所處的壓力環(huán)境高于其溫度所對應的飽和蒸汽壓時,稱之為液氮過冷。液氮過冷的方法有兩種,一是提高液氮壓力,二是通過制冷機提供冷量降低液氮溫度。對閉式液氮過冷循環(huán)系統(tǒng)只能采取二者結合的方式:制冷機提供冷量,提高壓力保證液氮單向流動。 3.設備組成 ? 過冷箱 :為制冷機、換熱器等提供了一個安裝和換熱并與外界絕熱、保冷的環(huán)境 。 ? 泵箱:安裝液氮泵,提供系統(tǒng)循環(huán)動力的場所。并具有循環(huán)液氮氣、液相分離的作用。 ? 真空輸液管道:真空保溫管,將系統(tǒng)連為一體,液氮在其中循環(huán); ? 減壓抽空系統(tǒng):當制冷機不能提供系統(tǒng)所需冷量時,通過減壓抽空系統(tǒng)補充系統(tǒng)冷量 ? 冷卻水系統(tǒng):冷卻壓縮機,節(jié)約水資源。 ? 液氮貯槽:向系統(tǒng)加注和補充液氮。并且是一個氮氣源,為泵箱和氣動元件提供氣源。 ? 泵箱及氣動閥門供氣系統(tǒng) :保證系統(tǒng)循環(huán)壓力高于循環(huán)液氮溫度所對應的飽和蒸汽壓 和保證 系統(tǒng)閥門供氣 ; ?測控儀表及裝置: 自動顯示和控制系統(tǒng)需測量的物理量:溫度、壓力、流量、液位。
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