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低溫脆化試驗機超低溫制冷系統的設計
低溫脆化試驗機超低溫制冷系統的設計
一、塑料低溫脆化試驗機復疊式制冷循環的原理
復疊式制冷系統通常由高溫部分和低溫部分組成、高溫部分使用中溫制冷劑，低溫部分使用低溫制冷劑。每一部分都是一個完整的制冷循環。高溫部分系統中制冷劑的蒸發是用來使低溫部分的制冷劑冷凝；低溫部分的制冷劑在蒸發時吸熱制冷。高溫部分和低溫部分用一個蒸發冷凝器起來，它既是——高溫部分的蒸發器，又是低溫部分的冷凝器。這樣低溫部分制冷劑吸收的熱量就可以通過蒸發冷凝器傳遞給高溫部分的制冷劑，而高溫部分的制冷劑再通過其本身系統中的冷凝器將熱量釋放給環境介質（水或空氣）。一個復疊制冷系統可以由兩個單級壓縮系統組成，它的高溫部分和低溫部分分別可采用R22 和R13 作制冷劑，蒸發溫度可達一90～一80℃。復疊式制冷循環的優點是：
a、相同蒸發溫度時，復疊式制冷壓縮機的尺寸比雙級制冷壓縮機要?。豪纾?/span>t。＝－60℃時，R12 一R13復疊式制冷機比R12 雙級壓縮機汽缸容積減少65％左右，且功耗還可減少10％以上。
b、系統內保持正壓，空氣不會漏入，因而運行穩定。
c、復疊式制冷機還可以用不同的制冷方式。如低溫部分用壓縮式或離心式制冷機制冷，高溫部分用吸收式制冷機制冷。
二、低溫脆化試驗機采用復疊式制冷循環的原因
隨著制冷設備在各行各業中的廣泛使用，要求達到的溫度越來越低，如一120℃～一70。采用常規的中溫制冷劑受到蒸發壓力過低或制冷劑凝固點的限制。例如R12 與R22 在to=－80℃時蒸發壓力低于0.098×105Pa，而氨在一77.7℃時就已經凝固了。
蒸發壓力過低會帶來下列問題
（1）空氣容易滲入制冷系統，影響制冷設備正常工作。
（2）吸氣比容增大，輸汽系數降低，使壓縮機汽缸直徑增大。
（3）對活塞式壓縮機因閥片自動啟閉的特性，當吸汽壓力低于0.098～0.147×155Pa 時將難以克服吸汽閥彈簧力，使壓縮機不能正常工作。因此，即使再增加壓縮級數也無濟于事。鑒于上述原因，當要求蒸發溫度低于一70℃時，就要用像R13、R14 之類的低溫制冷劑，這類制冷劑的沸點一般都在一80℃以下。但是這類制冷劑的冷凝溫度要求很低，用常溫冷卻水無法將其冷凝為液體。為此，出
現了應用兩種制冷劑的復疊式制冷循環。復疊式制冷循環一般采用中溫制冷劑的蒸發來冷凝低溫制冷劑使其液化。爾后，液體通過節流進入蒸發器內蒸發制冷。這種方法可達到一120℃～一80℃的低溫。