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| 恒溫恒濕試驗箱不制冷故障分析 |
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| 時間：2011/7/18 |
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恒溫恒濕試驗箱獲取低溫而采用兩級壓縮復(fù)疊制冷循環(huán)的原因：
（1）單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓比的限制
單級蒸氣壓縮式制冷機的最低蒸發(fā)溫度,主要取決于它的冷凝壓力及壓縮比.制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類別和環(huán)境介質(zhì)(如空氣或水)的溫度決定,在通常情況下,它處于0.7~1.8Mpa 范圍內(nèi).壓縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān),當(dāng)冷凝壓力一定時,隨著蒸發(fā)溫度的降低,蒸發(fā)壓力也相應(yīng)下降,因而使壓縮比上升,它將引起壓縮機排氣溫度的升高,潤滑油變稀,使?jié)櫥瑮l件變壞,嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)炭和拉缸現(xiàn)象;另一方面,壓縮比的增大將導(dǎo)致壓縮機的輸氣系數(shù)降低,制冷量減少,實際壓縮過程偏離等熵過程越遠(yuǎn),壓縮機功耗增加,制冷系數(shù)下降,經(jīng)濟(jì)性降低.將出現(xiàn)以下一些影響.
a.任何制冷劑,蒸發(fā)溫度越低,則蒸發(fā)壓力也就越低.過低的蒸發(fā)壓力,有時可能造成壓縮機難以吸氣,或者使外界的空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng).
b.當(dāng)蒸發(fā)溫度過低時,某些常用制冷劑已達(dá)凝固溫度,無法實現(xiàn)制冷劑的流動,循環(huán).
c.蒸發(fā)壓力降低,制冷劑的比體積增大,制冷劑的質(zhì)量流量減少,制冷量大大下降.為了獲得所需制冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機體積過于龐大.
（2） 制冷劑熱物理特性的限制。
現(xiàn)在恒溫恒濕箱中單級制冷循環(huán)基本上采用的中溫制冷劑是R404A,在一個大氣壓下其蒸發(fā)溫度是-46.5℃(R22/-40.7℃)，但空氣冷卻式冷凝器傳熱溫差通常取10℃左右（在強制送風(fēng)散熱循環(huán)下，蒸發(fā)器和內(nèi)箱的溫差），就是說箱內(nèi)只能制取-36.5℃的低溫，當(dāng)然，通過調(diào)低壓縮機的蒸發(fā)壓力，可以將R404A 制冷劑的最低蒸發(fā)溫度降低到-50℃；所以要獲取-50℃及以下的低溫時必須采用中溫制冷劑與低溫制冷劑復(fù)疊式的制冷循環(huán)，制取-50℃～-80℃的低溫，低溫制冷劑一般選用R23它在一個大氣壓下的蒸發(fā)溫度是-81.7℃。
（3） 壓縮機線圈散熱的限制
單級壓縮機工作時，在做-35℃左右，因為壓縮機的線圈是旋空在壓縮機中間的，這就產(chǎn)生一個問題，-35℃時，壓縮機的低壓是為負(fù)數(shù)值，也就是產(chǎn)生了一個真空度，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去，這樣就壓縮機表面是十分涼，可是實際上內(nèi)部，他的溫度是很高的，（因為真空是最好的隔熱介質(zhì)）。
分析一：
1.由于是溫度保持不住，觀察制冷壓縮機在試驗箱運行過程中是否能夠啟動，壓縮機在環(huán)境試驗設(shè)備運行過程中都能夠啟動，說明從主電源到各壓縮機的電器線路正常，電器系統(tǒng)方面也沒有問題。
2.電氣系統(tǒng)沒有問題，繼續(xù)檢查制冷系統(tǒng)。首先檢查兩組制冷機組的低溫（R23）級壓縮機的排氣和吸氣壓力都較正常值偏低，而且吸氣壓力呈抽空狀態(tài)，說明主制冷機組的制冷劑量不足。
3.用手摸主機組R23壓縮機的排氣和吸氣管路，發(fā)現(xiàn)排氣管路的溫度不高，吸氣管路的溫度也不低（未結(jié)霜），這也說明了主機組的R23制冷劑缺乏。
分析二：
1.未確定故障原因，結(jié)合試驗箱的控制過程進(jìn)一步確認(rèn)故障原因，該試驗箱擁有兩套制冷機組。
2.一為主機組，另一為輔助機組，在降溫速率較大時，兩組機組同時工作，在溫度保持階段初期，兩組機組依然同時工作。待溫度初步穩(wěn)定下來，輔助機組停止工作，由主機組來維持溫度的穩(wěn)定。如果主機組R23泄露，會使主機組的制冷效果不大，由于降溫過程中，兩機組同時工作，故沒有溫度穩(wěn)定不住的現(xiàn)象，而指示降溫速率降低。在溫度保持階段，一旦輔助機組停止工作，主機組又無制冷作用，試驗箱內(nèi)的空氣就會緩慢上升，當(dāng)溫度上升到一定程度，控制系統(tǒng)就會啟動輔助機組來降溫，將溫度下降至設(shè)定值（-55℃）附近，然后輔助機組又停止工作，如此反復(fù)，便會出現(xiàn)如圖3所示的故障現(xiàn)象。
至此，已確認(rèn)生產(chǎn)故障的原因是主機組的低溫（R23）級機組的制冷劑R23泄漏。對制冷系統(tǒng)進(jìn)行查漏，用檢漏儀和肥皂水相結(jié)合的方法檢查，發(fā)現(xiàn)一熱氣旁通電磁閥的閥桿裂了約1cm的細(xì)縫。更換此電磁閥，對系統(tǒng)重新充氟，系統(tǒng)運行正常。
由于上文可以看出，對該故障現(xiàn)象的分析和判斷基本上是有易至難，先“外后“里，先“電氣后“制冷的脈絡(luò)進(jìn)行分析和判斷的，熟悉和了解試驗箱的原理和工作過程是分析故障判斷故障的基礎(chǔ)。 根據(jù)上面的分析，只有深入了解試驗箱的工作原理和工作過程，才能迅速地解決試驗箱在運行過程中出現(xiàn)的問題。希望本文能夠多從事環(huán)境設(shè)備管理運行維護(hù)人員有所裨益，共同推動我國環(huán)境工程的發(fā)展(文章來源：北京雅士林試驗設(shè)備有限公司)。
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