-70℃的高低溫試驗箱采用復疊制冷的方式,對于采用氨、R22等中溫制冷劑的壓縮式制冷系統(tǒng),即使采用多級壓縮,但能夠到達的zui低蒸發(fā)溫度仍有一定的局限:
1、蒸發(fā)溫度必須高于制冷劑的凝固點(如:氨的凝固點為-77.7℃);
2、制冷劑的蒸發(fā)溫度過低,其相應的蒸發(fā)壓力也很低。當蒸發(fā)壓力低于0.1~0.15bar 時,外界空氣易滲入系統(tǒng),嚴重影響系統(tǒng)的正常運行(如:氨在蒸發(fā)溫度為-65℃時,pk= 0.156bar );
3、蒸發(fā)壓力很低時,制冷劑氣態(tài)比容很大,單位容積制冷功率很小,要求壓縮機的體積流量很大。
因此,為獲得-60~70℃的低溫,需采用低溫制冷劑(凝固點低,沸點也很低),如R13、 R14等(R13的凝固點為-181℃ ,沸點為-81.4℃ ; R14的凝固點為-184.9℃ ,沸點為-127.9℃ ) 。但這類制冷劑的臨界溫度很低,采用一般冷卻水,存在以下局限:
由于水溫接近其臨界溫度,使氣態(tài)制冷劑難以冷凝;
即使冷凝,由于接近臨界點,不但冷凝壓力高,而且比潛熱小,因而制冷效率也很低。
為降低冷凝溫度,需采用另一臺制冷裝置為其冷凝器提供冷源,與之聯(lián)合運行,及所謂的復疊式制冷循環(huán)(高低溫試驗箱一組壓縮機采用R404A制冷劑,另一組壓縮機采用R23制冷劑為前面這組壓縮機冷凝器提供冷源)。
高低溫試驗箱復疊式壓縮制冷系統(tǒng)的特點
1、兩臺制冷機聯(lián)合運行,高溫級制冷機的蒸發(fā)器為低溫級制冷機的冷凝器提供冷源;
2、為確保低溫級的所需冷凝溫度,高溫級制冷機的蒸發(fā)溫度需低于低溫級冷凝溫度3-5℃;
3、復疊式制冷循環(huán)既保留了中、低溫制冷劑各自的優(yōu)點,又克服了它們不足,使制取很低的溫度成為可能(深冷)。