揭秘在高低溫環境試驗箱行業中制冷壓縮機的特別之處

高低溫環境試驗箱性能特點分析技術特點

1.溫度范圍指產品工作室能耐受和(或)能達到的極限溫度。通常含有能控制恒定的概念,應該是可以相對長時間穩定運行的極值。一般溫度范圍包括極限高溫和極限低溫。

2.溫度波動度:這個指標也有叫溫度穩定度,控制溫度穩定后,在給定任意時間間隔內,工作空間內任點的最高和最低溫度之差。這里有個小小的區別工作空間并不是工作室,是大約工作室去掉離箱壁各自邊長的110的一個空間。這個指標考核產品的控制技術。一般標準要求指標為1℃或0.5℃。

3.溫度均勻度舊標準稱均勻度,新標準稱梯度。溫度穩定后,在任意時間間隔內,工作空間內任意兩點的溫度平均值之差的最大值。這個指標比下面的溫度偏差指標更可以考核產品的核心技術,因此好多公司的樣本及方案刻意隱藏此項。一般標準要求指標為2℃。

壓縮機有很多種類，但是在檢測設備上主要應用于高低溫環境試驗箱、高低溫試驗箱、耐候試驗設備等設備。下面我們就以環境試驗箱為例來說說制冷壓縮機的特別之處，各位可得仔細看咯。

 制冷壓縮機是制冷系統的核心耗能部件，提高制冷系統效率的*直接有效手段是提高壓縮機的效率，它將帶來系統能耗的顯著降低。同時這樣還能避免僅在系統上采集。

1.低溫制冷采用全封閉式壓縮機機組。蒸發冷凝器既作為高溫級的蒸發器，又作為低溫級的冷凝器。

2.為確保系統安全運行，在系統中需設置高低壓控制、超壓、過載等保護系統。同時為了監測系統運行情況，在高低壓端均需設有高低壓表監測系統運行情況。

3.制冷量調節采用分流法。為了保證高低溫環境試驗箱對降溫速率和低溫度的要求， 本試驗箱的制冷系統采用進口壓縮機所組成的復疊式制冷系統，該制冷系統具有匹配合理、可靠性高、使用維護方便等優點。

    制冷工作原理:制冷循環均采用逆卡若循環，該循環由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成，其過程如下:制冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了功使排氣溫度升高，之后制冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換將熱量傳給四周介質。后制冷劑經截流閥絕熱膨脹做功，這時制冷劑溫度降低。后制冷劑通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低。此循環周而復始從而達到降溫之目的。

    制冷系統的設計應用能量調節技術，一種行之有效的處理方式既能保證在制冷機組正常運行的情況下又能對制冷系統的能耗及制冷量進行有效的調節，使制冷系統的運行費用下降到較為經濟的狀態。

    采取措施（如一味加大換熱器面積等）所造成的材料消耗的大量增加。隨著世界上能源緊缺形勢的日益嚴重，各個國家越來越重視節能工作、對耗能產品的效率提出了越來越高的要求。

    高低溫環境試驗箱由于各種損失，諸如摩擦、泄漏、有害傳熱、電機損失、流動阻力、噪聲振動等因素的存在，壓縮機工作時實際效率遠低于理論效率。因此，從理論上講，任何能夠降低任意一種損失的措施都能夠提高壓縮機的效率。這一客觀事實導致了對壓縮機的節能研究范圍廣、方向寬，研究課題與研究成果多種多樣。

    國際上對壓縮機的節能研究工作主要集中在幾個方面：研究潤滑特性、壓縮機軸承部位的摩擦特性以降低摩擦功耗、提高壓縮機效率；降低泄漏損失以提高壓縮機的效率；采用變頻或變容技術通過制冷系統的出力與用戶負荷的*佳匹配來實現節能，有關這方面的內容特別是變頻技術已相對較為成熟且廣為人知。

    氣閥的研究是一個古老的課題但也是一個永恒的課題，改進高低溫環境試驗箱氣閥的設計以提高壓縮機效率的研究永無止境也永有收獲。這方面的研究非常之多，從氣閥材料、運動規律、結構優化到適用理論、測試方法等包羅萬象。總之，關于壓縮機節能方面的研究已成為制冷行業的一個首要熱點問題。

    制冷壓縮機在蒸汽壓縮式制冷系統中，把制冷劑從低壓提升為高壓，并使制冷劑不斷循環流動，從而使系統不斷將內部熱量排放到高于系統溫度的環境中。制冷壓縮機是制冷系統的心臟，制冷系統通過壓縮機輸入電能，從而將熱量從低溫環境排放到高溫環境。制冷壓縮機的能效比決定整個制冷系統的能效比。由于環境溫度是經常變化的，故壓縮機大部分時間是出于部分負荷狀態，因此壓縮機要具有能量調節。

    螺桿式壓縮機沒有活塞式壓縮機所需的氣缸，活塞、活塞環、汽缸套等易損部件，機器結構緊湊，體積小，重量輕，沒有余隙容積，少量液體進入機內時無液擊危險。可利用高低溫環境試驗箱活閥進行10%～100%的無級能量調節，適用范圍廣，運行平穩可靠，需檢修周期長，無故障運行時間可達（2～5）×104h。由于使用潤滑油使機器的冷卻使用和密封性能得到改善，排氣溫度降低，即使蒸發溫度較低（-40℃）和壓縮比較高（25左右），仍然可以單級運行，即在一定范圍內可以代替兩級壓縮循環。但是，螺桿式制冷壓縮機的加工和裝配要求精度較高，不適宜于變工況運行，有較大的噪音，在一般情況下，需裝置消音和隔音設備，在制冷壓縮時，需要噴加潤滑油，因而需要油泵、油冷卻器和油回收器等較多輔助設備。

    在壓縮機殼體外側封閉聯通一個共鳴器，即由共鳴器的腔室通過孔頸與壓縮機殼體內部空腔相連成，以降低壓縮機腔內受激聲學模態的幅值。將共鳴器共振頻率調制到實際環境試驗箱的*大受激振動模式上，會大幅降低共振峰值和導致響應頻譜的顯著改變。但是這樣會影響壓縮機外觀和在冰箱中的布置，其研究結果尚未應用于產品中。

    壓縮機作為跨臨界二氧化碳空調系統效率及可靠性影響*大的部件，應當充分結合二氧化碳超臨界循環具體特點重新進行設計。CO2和氨一樣，其絕熱指數K 值較高，達1.30，這可能會使壓縮機排氣溫度偏高，但由于CO2需要的壓縮機的壓比小，因此不需要對壓縮機本身進行冷卻。正因為絕熱指數高，壓比小，可減小壓縮機余隙容積的再膨脹損失，使壓縮機容積效率較高。高低溫環境試驗箱經過實驗和理論研究，往復式壓縮機有良好的油膜滑動密封，成為CO2系統的優選。BOCK對其二氧化碳壓縮機排氣閥進行了改進，排氣改良后的二氧化碳壓縮機效率提高了7%。

    剩余潤滑油量和電機端線圈繞組也會導致同種型號成批壓縮機聲級之間存在差異（偏離聲級平均值）。通過改變殼體外部支承來增加扭轉剛度，且減小振動面；噪聲研究的復雜性要求研究者具有較強的理論素質、要求企業具有較好的技術基礎、并且需要較大的投資和較長的時間。這方面是中國壓縮機企業的薄弱環節之一，基本上處于定性的實驗研究階段，伴隨著很大的隨意性和偶然性。

    基于高低溫環境試驗箱環保要求的新制冷劑的應用也是制冷壓縮機行業的一個熱點問題，隨著用于冰箱產品的R22制冷劑替代工作的結束，新制冷劑壓縮機的研究主要集中在空調行業。除了已比較成熟的R410A、R407C方面的研究外，*大的熱點問題是二氧化碳壓縮機的研究。由于二氧化碳系統壓力遠遠大于傳統的壓臨界循環系統，壓縮機的軸封設計要求比原有壓縮機高得多，壓縮機的軸封泄漏在一段時間內仍將是阻礙其實用化的主要原因。