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高低溫試驗(yàn)室對(duì)制冷劑的要求

更新時(shí)間:2019-08-21 點(diǎn)擊量:1373

                                             高低溫試驗(yàn)室對(duì)制冷劑的要求
適應(yīng)溫度環(huán)境試驗(yàn)箱的制冷劑顯然應(yīng)該滿足溫度環(huán)境試驗(yàn)的基本要求,包括: 1)標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度(ts)。 制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)成為氣態(tài)的溫度由其工作壓力所決定,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)成為氣態(tài)的溫度稱為制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度(ts),如R22的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度ts=-40.8°C;R502的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度ts=-45.6°C;R404A的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度ts=-47.6°C;R23的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度ts=-82.2°C。制冷劑工作壓力越低,其氣化溫度也越低,反之,如果要求某制冷劑(如R12)的蒸發(fā)溫度到達(dá)某個(gè)低溫值(-40°C),則必須調(diào)整其工作壓力低于某個(gè)相應(yīng)的壓力(如0.6MPa),稱該壓力值為飽和蒸汽壓力。圖2-68給出了幾種常用制冷劑的飽和蒸汽壓力與飽和溫度關(guān)系曲線。1)標(biāo)準(zhǔn)氣溫度(ts)。 為了避免空氣滲入到制冷系統(tǒng)內(nèi)降低制冷效率,溫度試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行壓力(如蒸發(fā)壓力,冷凝壓力,吸氣壓力等)一般都應(yīng)銷高于當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境壓力,因此制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度(ts)是溫度試驗(yàn)箱可能達(dá)到的低極限溫度??紤]到蒸發(fā)器傳熱的溫差要求,溫度試驗(yàn)箱可能達(dá)到的低溫度一般應(yīng)比制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)氣化溫度(ts)高3°C~7°C。 2)冷凝壓力Pk不能太高。 冷凝壓力Pk是從壓縮機(jī)排出的高溫高壓的蒸汽在冷凝中被冷卻為液態(tài)的工作壓力,這個(gè)壓力受冷卻介質(zhì)的溫度和壓縮機(jī)排氣壓力所制約。壓縮機(jī)排氣壓力越高,冷卻介質(zhì)的溫度越低,則制冷劑的蒸氣越容易冷凝。但是提高壓縮機(jī)的排氣壓力不僅會(huì)加大壓縮機(jī)的功耗,縮短壓縮機(jī)的工作壽命,而且容易出現(xiàn)工質(zhì)的泄漏。另一方面,冷卻介質(zhì)的溫度受大氣環(huán)境溫度(風(fēng)冷)和冷卻水溫度(水冷)的限制不可能太低,通常情況下,冷卻介質(zhì)進(jìn)入冷凝器的入口溫度為24°C~29°C,冷凝器出口處冷卻的溫度為40°C~50°C,冷卻介質(zhì)的平均溫度在30°C~50°C范圍內(nèi),例如制冷劑R502的冷凝壓力Pk大體是1.5MPa~2.0MPa,由于工質(zhì)在管道內(nèi)流動(dòng)的壓阻損失,壓縮機(jī)的排氣壓力必須高于冷凝壓力Pk,所以使用制冷劑R502的壓縮機(jī)排氣壓力必須是1.8MPa~2.2MPa。 3)制冷劑的溶油性與溶水性。 制冷劑應(yīng)該有一定的溶油性和溶水性。制冷劑中溶入潤(rùn)滑油后,有利于制冷系統(tǒng)中各種運(yùn)轉(zhuǎn)零部件的潤(rùn)滑,特別是在冷凝器中具有溶油性的液態(tài)制冷劑會(huì)帶走因冷凝效應(yīng)凝聚在冷凝器內(nèi)壁上的油膜,可以降低貼符在冷凝器內(nèi)壁上油膜對(duì)冷凝器熱交換效率的影響。但是當(dāng)液態(tài)制冷劑帶著溶油進(jìn)入蒸發(fā)器后,隨著液態(tài)制冷劑的蒸發(fā),氣化,會(huì)在蒸發(fā)器內(nèi)在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中,壓縮機(jī)的排氣口之后都加裝有油氣分離器,限制制冷劑中的溶油量。同時(shí)在蒸發(fā)器的安裝中采取一些回油的措施,如復(fù)疊式制冷機(jī)組中的蒸發(fā)冷凝器通常采用盤管式蒸發(fā)器,液態(tài)制冷劑從盤管的上部進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器,氣化后的蒸汽從下部返回壓縮機(jī)吸氣口,吸附在蒸發(fā)器的內(nèi)壁的油液也會(huì)在重力與壓縮機(jī)吸氣負(fù)壓的作用下返回壓縮機(jī)的油池中。對(duì)于殼管式蒸發(fā)器,回氣管道安裝時(shí)必須向壓縮機(jī)吸氣口方向有一定的傾斜度,便于殘留的油液依靠重力的集油作用,被壓縮機(jī)的吸氣負(fù)壓吸回壓縮機(jī)內(nèi)。 制冷系統(tǒng)中滲入水汽會(huì)在低溫段的局部地方形成“冰塞”,阻擋制冷劑的順利流動(dòng),所以在制冷系統(tǒng)中無一例外地在冷凝器之前都安裝有“干燥過慮器”,吸收可能滲入制冷系統(tǒng)中的水分,并且在安裝和維修制冷系統(tǒng)時(shí),適當(dāng)增加抽真空的時(shí)間,以有利于制冷系統(tǒng)中殘留水分在真空狀態(tài)下加速蒸發(fā),排除。但這些措施不能*清除滲入制冷系統(tǒng)中的水汽。為確保制冷系統(tǒng)正常工作,采用具有溶水性的制冷劑可以攜帶極少量殘余的水汽循環(huán)運(yùn)行。例如采用溶水性能好的氨作為制冷工質(zhì)的制冷系統(tǒng),基本上無“冰塞”之憂,而采用溶水性能差的氟利昂作為制冷工質(zhì)的制冷系統(tǒng)必須特別重視“干燥”除水的要求,及時(shí)更換“干燥”過濾器“的濾芯。 此外,還希望制冷劑單位容積的制冷量大,可減小制冷機(jī)組的尺寸;具有較高的導(dǎo)熱系數(shù),可減少冷凝器和蒸發(fā)器的換熱的面積;黏度低且密度較小,可降低管道流動(dòng)中的阻力,減少管路壓降;化學(xué)及物理性能穩(wěn)定,無腐蝕性,無毒,不燃燒,不爆炸,具有一定的抗電性能等。 在實(shí)際工程中,溫度環(huán)境試驗(yàn)箱低極限溫度一般為:-40°C~-35°C或-75°C~-70°C,采用大氣環(huán)境溫度的風(fēng)和地表的水為冷卻介質(zhì)的冷凝器進(jìn)口溫度通常不高于30°C,故溫度試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)常使用的制冷劑是R404A和R23(R508B)。