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环境温度变化对低温曲折试验机性能的影响

发布时间:2019-9-24 15:37:45  浏览:

  在低温曲折试验机的性能指标中,一般均有最低温度,从室温降至最低温度的时间;对高低温曲折试验机有从高温降至最低温度全程降温时间,也有等速降温的降温速率等指标,以上指标都是表述低温曲折试验机低温性能的重要指标。然而,这些指标均受到低温曲折试验机周围环境温度的影响,如果环境温度过高,超过设备说明书上的规定,则非常可能达不到说明书上的低温性能指标,这是用户在使用低温曲折试验机时应注意的。在一年四季中,夏日环境温度最高,白天温度高达37~38℃ ,有的地区例如重庆甚至高达42℃的天气也常见。在这样的高温环境下,毫无疑问,低温曲折试验机的降温时间将大为延长甚至达不到最低温度,降温速率在后期也可能会减小;压缩机有可能出现超压,过热报警而停机,这些都是正常现象,而不应看成是设备出了故障。

本文拟对环境温度变化对低温曲折试验机低温性能的影响作一些具体的分析和介绍。

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1、对压缩机制冷功率的影响

排气量减少的原因是:

1)压缩机气缸中有余隙容积,其压力为Pk+ΔPk,在气缸吸气开始时不能吸气,只有当余隙内的氟利昂膨胀,其压力降至<P0时才能开始吸气,故减少了压缩机的吸气量,从而也减少了排气量。

压缩机工作时的Pk/P0越大,则余隙容积引起的排气量损失也越大,当环境温度升高,从而tk升高,Pk也相应升高,使PkP0增大,排气量减少。

2)吸、排气阀门阻力的影响。由于吸气压力偏小,氟利昂比容υ增大,又使吸气量减少。

3)气缸与气缸壁及其它机件的热交换,吸入的氟利昂被气缸加热,比容增大,也要减少吸气量。当Pk/P0较大时,由于排气温度增高,影响更大。

 

即冷凝温度从30℃升高到40℃ ,压缩机的制冷功率将比30℃时下降36%,如果冷凝温度升高不是10℃而是20℃ ,则制冷功率还更要大大下降。压缩机的输气系数还与压缩机制造厂商的设计及制造技术有很大关系,一个质量高的压缩机,其余隙应较小,输气系数较大。

如环境温度升高很

多,使冷凝温度自30℃升至50℃时,即使是德国这种世界名牌压缩机,其制冷功率也将下降40%~50%。此外,由于环境温度升高,从蒸发器出来的低压饱和蒸汽,在进入压缩机前,在吸气管道中,更多地吸收周围的热量而成为过热蒸汽使吸入压缩机的蒸汽温度上升和比容增大,从而也会减少压缩机的制冷量,故吸气管道应能良好地保温隔热。

2、对降温时间的影响

当环境温度升高,冷凝温度升高10℃ ,低温曲折试验机的降温时间将比原来增加52%。

如果环境温度升高更多,则降温时间会成倍增加。甚至温度可能降不下去,达不到试验箱的最低温度。

3、对温度变化速率的影响

高低温变化试验箱对温度变化速率有一定要求,如1℃/min、3℃/min、5℃/min… …当环境温度升高过多,压缩机的制冷量减小过大,漏热增加过多,因而降温曲线在开始阶段虽然可以保持直线,但到后期,由于制冷功率不足,维持不了等速下降的直线,而成为一弯曲平缓下降的曲线。

4、对压缩机负载的影响

由于环境温度升高,使冷凝温度升高,氟利昂蒸汽在吸气管道中过热,以及恶化了压缩机的散热条件(不少型号在蒸发温度较低情况工作时,由于Pk/P0较大,气缸温度高,为更好的散热以保护压缩机,规定要在气缸上方附加冷却风扇),使压缩机的负载增大,从而可能发生超压报警,或因温度过高而使热继电器断路,使低温曲折试验机停机。

以上对环境温度变化对低温曲折试验机的影响作了一些简要分析。为进一步提高低温曲折试验机的质量,减少环境温度变化的影响,须注意以下几点:

1.选质量最好的压缩机,并应有足够富余的制冷量。

2.良好的围护结构保温及断热措施,做好低温管道的隔热。

3.低温曲折试验机所处环境良好,无阳光直射或其它热源直接辐射,通风好,且环境温度不超过30℃为宜(国外有的厂家的降温指标是在室温25℃时测得的)。

4.水冷冷凝器比风冷的效果好,在同样的环境温度下,水冷的冷凝温度只比水温高5℃左右,而风冷的冷凝温度却比环境气温要高得多,一般高出10余度。所以当低温曲折试验机使用的温度较低,如单机制冷达到-40℃ ,复叠式制冷达到-70℃以下,或要求降温速率较快时最好能用水冷。


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