恒溫恒濕試驗箱是一種用于模擬特定溫濕度環(huán)境的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電子、航空、化工、食品等行業(yè),用于測試產(chǎn)品在不同溫濕度條件下的性能穩(wěn)定性。那么,下面?zhèn)セ驮囼炘O(shè)備小編給大家講解一下關(guān)于恒溫恒濕試驗箱的制冷系統(tǒng)是實現(xiàn)設(shè)備溫度控制的核心部分,其組成結(jié)構(gòu)及功能如下:
一、制冷系統(tǒng)的核心組成部分
1. 壓縮機
作用:將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的氣體,為制冷循環(huán)提供動力,是制冷系統(tǒng)的 “心臟”。
類型:常見有活塞式、渦旋式、螺桿式壓縮機,試驗箱中多采用全封閉渦旋式壓縮機,具有效率高、噪音低、可靠性強的特點。
2. 冷凝器
作用:將壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體冷卻,使其液化并釋放熱量。
類型:
風冷式冷凝器:通過風扇強制空氣流動散熱,適用于環(huán)境溫度較低、安裝空間允許的場景。
水冷式冷凝器:利用水循環(huán)帶走熱量,散熱效率更高,適合高溫或大制冷量需求。
3. 節(jié)流裝置
作用:對高壓液態(tài)制冷劑進行節(jié)流降壓,使其變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊簯B(tài)或氣液混合態(tài),為蒸發(fā)器制冷做準備。
類型:
毛細管:結(jié)構(gòu)簡單,通過管徑和長度控制流量,常用于小型試驗箱。
膨脹閥:分為熱力膨脹閥、電子膨脹閥,可根據(jù)負荷自動調(diào)節(jié)流量,控制精度更高,適用于中大型設(shè)備。
4. 蒸發(fā)器
作用:低溫低壓的制冷劑在蒸發(fā)器中吸收試驗箱內(nèi)的熱量,蒸發(fā)為氣體,從而降低箱內(nèi)溫度。
結(jié)構(gòu):多采用翅片式換熱器,通過增大換熱面積提高制冷效率,通常安裝在試驗箱的風道內(nèi),與風機配合實現(xiàn)溫度均勻分布。
二、輔助部件與系統(tǒng)
1. 制冷劑
作用:傳遞熱量的介質(zhì),通過狀態(tài)變化(氣液轉(zhuǎn)換)實現(xiàn)制冷循環(huán)。
類型:常用環(huán)保型制冷劑如 R404A、R23、R507 等,部分低溫設(shè)備會采用復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(如 R404A+R23),以達到更低溫度(如 - 70℃以下)。
2. 干燥過濾器
作用:過濾制冷劑中的雜質(zhì)、水分,防止節(jié)流裝置堵塞(“冰堵”)和系統(tǒng)腐蝕,保證制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
3. 壓力控制器
作用:監(jiān)測制冷系統(tǒng)的高壓和低壓狀態(tài),當壓力異常(如過高或過低)時自動停機保護,避免壓縮機損壞。
4. 風機
作用:強制空氣流經(jīng)蒸發(fā)器,加速熱量交換,確保試驗箱內(nèi)溫度均勻性。
類型:多采用軸流風機或離心風機,配合風道設(shè)計實現(xiàn)循環(huán)送風。
5. 復(fù)疊式制冷系統(tǒng)(低溫型設(shè)備)
結(jié)構(gòu):由高溫級和低溫級兩個獨立制冷系統(tǒng)組成,通過冷凝蒸發(fā)器連接(高溫級為低溫級提供冷源),可實現(xiàn) - 40℃以下的低溫環(huán)境。
三、制冷系統(tǒng)的工作原理簡述
壓縮過程:壓縮機將低壓制冷劑氣體壓縮為高壓氣體,溫度升高。
冷凝過程:高壓氣體在冷凝器中散熱,液化成高壓液體。
節(jié)流過程:高壓液體通過節(jié)流裝置降壓,變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔铩?/span>
蒸發(fā)過程:低溫混合物在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā),降低試驗箱溫度,氣體被壓縮機再次吸入,循環(huán)往復(fù)。
四、制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵特性
控溫精度:通過電子膨脹閥、PID 控制算法等優(yōu)化流量,實現(xiàn) ±0.5℃甚至更高的溫度控制精度。
節(jié)能設(shè)計:部分高端設(shè)備采用變頻壓縮機或能量調(diào)節(jié)技術(shù),根據(jù)負荷自動調(diào)整制冷量,降低能耗。
可靠性:制冷系統(tǒng)需具備抗腐蝕(如應(yīng)對濕熱環(huán)境)、耐高低溫沖擊的能力,確保長期穩(wěn)定運行。
通過以上各部件的協(xié)同工作,恒溫恒濕試驗箱的制冷系統(tǒng)可精準控制箱內(nèi)溫度,滿足各類環(huán)境試驗(如電子、航空、化工等領(lǐng)域)的需求。