在曲折試驗(yàn)機(jī)的性能指標(biāo)中,一般均有zui度,從室溫降至zui度的時(shí)間;對高曲折試驗(yàn)機(jī)有從高溫降至zui度全程降溫時(shí)間,也有等速降溫的降溫速率等指標(biāo),以上指標(biāo)都是表述曲折試驗(yàn)機(jī)性能的重要指標(biāo)。然而,這些指標(biāo)均受到曲折試驗(yàn)機(jī)周圍環(huán)境溫度的影響,如果環(huán)境溫度過高,超過設(shè)備說明書上的規(guī)定,則非常可能達(dá)不到說明書上的性能指標(biāo),這是用戶在使用曲折試驗(yàn)機(jī)時(shí)應(yīng)注意的。在一年四季中,夏日環(huán)境溫度zui高,白天溫度高達(dá)37～38℃ ,有的地區(qū)例如重慶甚至高達(dá)42℃的天氣也常見。在這樣的高溫環(huán)境下,毫無疑問,曲折試驗(yàn)機(jī)的降溫時(shí)間將大為延長甚至達(dá)不到zui度,降溫速率在后期也可能會(huì)減小;壓縮機(jī)有可能出現(xiàn)超壓,過熱報(bào)警而停機(jī),這些都是正常現(xiàn)象,而不應(yīng)看成是設(shè)備出了故障。
本文擬對環(huán)境溫度變化對曲折試驗(yàn)機(jī)性能的影響作一些具體的分析和介紹。
1、對壓縮機(jī)制冷功率的影響
排氣量減少的原因是:
1)壓縮機(jī)氣缸中有余隙容積,其壓力為Pk+ΔPk,在氣缸吸氣開始時(shí)不能吸氣,只有當(dāng)余隙內(nèi)的氟利昂膨脹,其壓力降至<P0時(shí)才能開始吸氣,故減少了壓縮機(jī)的吸氣量,從而也減少了排氣量。
壓縮機(jī)工作時(shí)的Pk/P0越大,則余隙容積引起的排氣量損失也越大,當(dāng)環(huán)境溫度升高,從而tk升高,Pk也相應(yīng)升高,使PkP0增大,排氣量減少。
2)吸、排氣閥門阻力的影響。由于吸氣壓力偏小,氟利昂比容υ增大,又使吸氣量減少。
3)氣缸與氣缸壁及其它機(jī)件的熱交換,吸入的氟利昂被氣缸加熱,比容增大,也要減少吸氣量。當(dāng)Pk/P0較大時(shí),由于排氣溫度增高,影響更大。
即冷凝溫度從30℃升高到40℃ ,壓縮機(jī)的制冷功率將比30℃時(shí)下降36%,如果冷凝溫度升高不是10℃而是20℃ ,則制冷功率還更要大大下降。壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)還與壓縮機(jī)制造廠商的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)有很大關(guān)系,一個(gè)質(zhì)量高的壓縮機(jī),其余隙應(yīng)較小,輸氣系數(shù)較大。
如環(huán)境溫度升高很多,使冷凝溫度自30℃升至50℃時(shí),即使是德國壓縮機(jī),其制冷功率也將下降40%～50%。此外,由于環(huán)境溫度升高,從蒸發(fā)器出來的低壓飽和蒸汽,在進(jìn)入壓縮機(jī)前,在吸氣管道中,更多地吸收周圍的熱量而成為過熱蒸汽使吸入壓縮機(jī)的蒸汽溫度上升和比容增大,從而也會(huì)減少壓縮機(jī)的制冷量,故吸氣管道應(yīng)能良好地保溫隔熱。
2、對降溫時(shí)間的影響
當(dāng)環(huán)境溫度升高,冷凝溫度升高如1℃/min、3℃/min、5℃/min… …當(dāng)環(huán)境溫度升高過多,壓縮機(jī)的制冷量減小過大,漏熱增加過多,因而降溫曲線在開始階段雖然可以保持直線,但到后期,由于制冷功率不足,維持不了等速下降的直線,而成為一彎曲平緩下降的曲線。10℃ ,曲折試驗(yàn)機(jī)的降溫時(shí)間將比原來增加52%。
如果環(huán)境溫度升高更多,則降溫時(shí)間會(huì)成倍增加。甚至溫度可能降不下去,達(dá)不到試驗(yàn)箱的zui度。
3、對溫度變化速率的影響
高變化試驗(yàn)箱對溫度變化速率有一定要求,
4、對壓縮機(jī)負(fù)載的影響
由于環(huán)境溫度升高,使冷凝溫度升高,氟利昂蒸汽在吸氣管道中過熱,以及惡化了壓縮機(jī)的散熱條件(不少型號在蒸發(fā)溫度較低情況工作時(shí),由于Pk/P0較大,氣缸溫度高,為更好的散熱以保護(hù)壓縮機(jī),規(guī)定要在氣缸上方附加冷卻風(fēng)扇),使壓縮機(jī)的負(fù)載增大,從而可能發(fā)生超壓報(bào)警,或因溫度過高而使熱繼電器斷路,使曲折試驗(yàn)機(jī)停機(jī)。
以上對環(huán)境溫度變化對曲折試驗(yàn)機(jī)的影響作了一些簡要分析。為進(jìn)一步提高曲折試驗(yàn)機(jī)的質(zhì)量,減少環(huán)境溫度變化的影響,須注意以下幾點(diǎn):
1.好的壓縮機(jī),并應(yīng)有足夠富余的制冷量。
2.良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫及斷熱措施,做好管道的隔熱。
3.曲折試驗(yàn)機(jī)所處環(huán)境良好,無陽光直射或其它熱源直接輻射,通風(fēng)好,且環(huán)境溫度不超過30℃為宜(國外有的廠家的降溫指標(biāo)是在室溫25℃時(shí)測得的)。
4.水冷冷凝器比風(fēng)冷的效果好,在同樣的環(huán)境溫度下,水冷的冷凝溫度只比水溫高5℃左右,而風(fēng)冷的冷凝溫度卻比環(huán)境氣溫要高得多,一般高出10余度。所以當(dāng)曲折試驗(yàn)機(jī)使用的溫度較低,如單機(jī)制冷達(dá)到-40℃ ,復(fù)疊式制冷達(dá)到-70℃以下,或要求降溫速率較快時(shí)zui好能用水冷。
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