調(diào)節(jié)溫恒濕試驗(yàn)箱制冷量的方法
一、恒溫恒濕試驗(yàn)箱達(dá)到低溫恒溫狀態(tài)后,由于熱負(fù)荷大大降低,如果蒸發(fā)器的制冷量不相應(yīng)降低,平衡多余制冷量的加熱功率會(huì)更大,從而使控制質(zhì)量變差,影響箱內(nèi)溫度波動(dòng)和均勻性的指標(biāo)。
二、當(dāng)恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度需要恒定在室溫附近時(shí),如果壓縮機(jī)沒(méi)有打開(kāi),箱內(nèi)的溫度就無(wú)法保持。如果壓縮機(jī)打開(kāi),此時(shí)多余的制冷量將是最大的,因?yàn)?
1.室溫附近恒溫,熱負(fù)荷最小,因?yàn)閲o(hù)結(jié)構(gòu)漏熱最少,試驗(yàn)所需冷量最少。
2.當(dāng)恒溫在室溫附近時(shí),由于膨脹閥的高開(kāi)度和高蒸發(fā)溫度,制冷量大大增加。這時(shí)如果不能調(diào)節(jié)制冷量,就需要用更大的加熱功率來(lái)平衡,如果加熱功率較小,就會(huì)發(fā)生溫度恒不住而持續(xù)下降的情況。過(guò)去我廠生產(chǎn)的一些小型低溫箱,有用戶反映,冷卻速度快,恒定到最低溫度時(shí)效果好,但在室溫附近,甚至0℃時(shí)溫度不能持續(xù)下降,如某-70℃高低溫交變?cè)囼?yàn)箱,最低蒸發(fā)溫度為600W,采用1000W的加熱功率,恒溫恒濕試驗(yàn)箱溫度在室溫附近甚至0℃時(shí),溫度仍然不能持續(xù),最后采用1400W的加熱功率。
三、當(dāng)試驗(yàn)箱的溫度從高溫(+150甚至+180℃)開(kāi)始時(shí),恒溫恒濕試驗(yàn)箱也需要調(diào)節(jié)制冷量。首先,為了防止壓縮機(jī)因回氣溫度過(guò)高而損壞,需要旁通一些冷空氣,即從蒸發(fā)器前分流的一些冷液膨脹到蒸發(fā)器出口,與蒸發(fā)器出來(lái)的熱空氣混合冷卻,然后通過(guò)壓縮機(jī)的回氣管進(jìn)入壓縮機(jī)。其次,如圖1所示,曲線I為開(kāi)啟壓縮機(jī)制冷、不加熱、從+180℃降至-70℃時(shí)的曲線,斜線I為TH恒溫恒濕試驗(yàn)箱,當(dāng)冷卻速率為1℃/min時(shí)的冷卻斜線。顯然,曲線I不能滿足等速冷卻的要求,冷卻過(guò)快。在冷卻開(kāi)始時(shí),需要大大降低制冷量,將一些氟利昂不通過(guò)蒸發(fā)器旁通到蒸發(fā)器出口的回氣管道,以減少制冷量。再次使用程控溫度控制器通過(guò)PID調(diào)節(jié)加熱功率,不需要太多的加熱就能滿足斜線ⅱ的降溫要求。
四、當(dāng)壓縮機(jī)在最小負(fù)荷下循環(huán)時(shí),吸氣壓力會(huì)越來(lái)越低。為了防止吸入壓力低于壓縮機(jī)制造商推薦的最低值,雖然壓縮機(jī)在低壓下被廣泛采用斷電控制的方法,但周期性斷電會(huì)嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的使用壽命,增加箱內(nèi)溫度波動(dòng),超標(biāo)。因此,壓縮機(jī)的制冷量也需要隨著熱負(fù)荷的降低而降低,吸入壓力也需要提高。
上述說(shuō)明,調(diào)節(jié)恒溫恒濕試驗(yàn)箱的制冷量是非常必要的,但制冷功率的調(diào)節(jié)比調(diào)節(jié)加熱功率要困難和復(fù)雜得多。以往采用的方法如:采用多缸壓縮機(jī)分缸工作的方法,減少排氣量,從而減少制冷量。這種方法多用于大型制冷系統(tǒng);改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,減少制冷量也是可行的,但需要使用昂貴的變頻調(diào)速器;也可以采用并聯(lián)兩三個(gè)小制冷系統(tǒng),分系統(tǒng)工作,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可靠性降低;也可以采用恒溫時(shí)壓縮機(jī)的通/斷控制方式,但箱溫波動(dòng)過(guò)大,不適合恒溫恒濕試驗(yàn)箱。
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