在曲折試驗機的性能指標中,一般均有zui度,從室溫降至zui度的時間;對高曲折試驗機有從高溫降至zui度全程降溫時間,也有等速降溫的降溫速率等指標,以上指標都是表述曲折試驗機性能的重要指標。然而,這些指標均受到曲折試驗機周圍環境溫度的影響,如果環境溫度過高,超過設備說明書上的規定,則非常可能達不到說明書上的性能指標,這是用戶在使用曲折試驗機時應注意的。在一年四季中,夏日環境溫度zui高,白天溫度高達37～38℃ ,有的地區例如重慶甚至高達42℃的天氣也常見。在這樣的高溫環境下,毫無疑問,曲折試驗機的降溫時間將大為延長甚至達不到zui度,降溫速率在后期也可能會減小;壓縮機有可能出現超壓,過熱報警而停機,這些都是正常現象,而不應看成是設備出了故障。
本文擬對環境溫度變化對曲折試驗機性能的影響作一些具體的分析和介紹。
1、對壓縮機制冷功率的影響
排氣量減少的原因是:
1)壓縮機氣缸中有余隙容積,其壓力為Pk+ΔPk,在氣缸吸氣開始時不能吸氣,只有當余隙內的氟利昂膨脹,其壓力降至<P0時才能開始吸氣,故減少了壓縮機的吸氣量,從而也減少了排氣量。
壓縮機工作時的Pk/P0越大,則余隙容積引起的排氣量損失也越大,當環境溫度升高,從而tk升高,Pk也相應升高,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Pk/P0較大時,由于排氣溫度增高,影響更大。
即冷凝溫度從30℃升高到40℃ ,壓縮機的制冷功率將比30℃時下降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。壓縮機的輸氣系數還與壓縮機制造廠商的設計及制造技術有很大關系,一個質量高的壓縮機,其余隙應較小,輸氣系數較大。
如環境溫度升高很多,使冷凝溫度自30℃升至50℃時,即使是德國壓縮機,其制冷功率也將下降40%～50%。此外,由于環境溫度升高,從蒸發器出來的低壓飽和蒸汽,在進入壓縮機前,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的蒸汽溫度上升和比容增大,從而也會減少壓縮機的制冷量,故吸氣管道應能良好地保溫隔熱。
2、對降溫時間的影響
當環境溫度升高,冷凝溫度升高如1℃/min、3℃/min、5℃/min… …當環境溫度升高過多,壓縮機的制冷量減小過大,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℃ ,曲折試驗機的降溫時間將比原來增加52%。
如果環境溫度升高更多,則降溫時間會成倍增加。甚至溫度可能降不下去,達不到試驗箱的zui度。
3、對溫度變化速率的影響
高變化試驗箱對溫度變化速率有一定要求,
4、對壓縮機負載的影響
由于環境溫度升高,使冷凝溫度升高,氟利昂蒸汽在吸氣管道中過熱,以及惡化了壓縮機的散熱條件(不少型號在蒸發溫度較低情況工作時,由于Pk/P0較大,氣缸溫度高,為更好的散熱以保護壓縮機,規定要在氣缸上方附加冷卻風扇),使壓縮機的負載增大,從而可能發生超壓報警,或因溫度過高而使熱繼電器斷路,使曲折試驗機停機。
以上對環境溫度變化對曲折試驗機的影響作了一些簡要分析。為進一步提高曲折試驗機的質量,減少環境溫度變化的影響,須注意以下幾點:
1.好的壓縮機,并應有足夠富余的制冷量。
2.良好的圍護結構保溫及斷熱措施,做好管道的隔熱。
3.曲折試驗機所處環境良好,無陽光直射或其它熱源直接輻射,通風好,且環境溫度不超過30℃為宜(國外有的廠家的降溫指標是在室溫25℃時測得的)。
4.水冷冷凝器比風冷的效果好,在同樣的環境溫度下,水冷的冷凝溫度只比水溫高5℃左右,而風冷的冷凝溫度卻比環境氣溫要高得多,一般高出10余度。所以當曲折試驗機使用的溫度較低,如單機制冷達到-40℃ ,復疊式制冷達到-70℃以下,或要求降溫速率較快時zui好能用水冷。
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