恒溫恒濕試驗箱的制冷系統(tǒng)結構與工作原理詳解

更新時間：2025-11-06

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制冷系統(tǒng)是恒溫恒濕試驗箱實現低溫環(huán)境模擬的核心，其性能直接決定設備降溫速率、控溫精度及運行穩(wěn)定性。該系統(tǒng)采用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)，主要由四大核心部件及輔助組件構成，工作過程圍繞 “制冷劑相變吸熱" 原理展開，具體結構與原理如下：

一、核心結構組成

壓縮機：作為制冷動力源，多采用全封閉渦旋式壓縮機，通過電機驅動渦旋盤旋轉，將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，為循環(huán)提供動力，其功率需根據試驗箱容積及降溫需求匹配，常見規(guī)格為 1.5-5HP。

冷凝器：分為風冷式與水冷式，風冷式通過風扇強制散熱，將壓縮機排出的高溫高壓氣體冷卻為中溫高壓液態(tài)；水冷式借助循環(huán)水換熱，散熱效率更高，適用于高功率設備。冷凝器需定期清潔散熱片，避免灰塵堆積影響換熱。

膨脹閥：屬節(jié)流降壓部件，將中溫高壓液態(tài)制冷劑霧化成低溫低壓霧狀，為后續(xù)吸熱做準備，其開度可根據箱內溫度自動調節(jié)，確保制冷量與降溫需求匹配，常見類型為熱力膨脹閥與電子膨脹閥。

蒸發(fā)器：安裝于試驗箱風道內，低溫低壓霧狀制冷劑在蒸發(fā)器內蒸發(fā)，吸收箱內空氣熱量，實現降溫，蒸發(fā)后的制冷劑變?yōu)闅鈶B(tài)，重新進入壓縮機循環(huán)，蒸發(fā)器表面需定期除霜，防止結霜影響換熱效率。

此外，系統(tǒng)還包含干燥過濾器（過濾雜質與水分）、高低壓保護器（防止系統(tǒng)壓力異常）等輔助組件，保障運行安全。

二、工作原理流程

制冷循環(huán)分為四個階段：首先，壓縮機吸入蒸發(fā)器排出的低溫低壓氣態(tài)制冷劑，壓縮后變?yōu)?80-100℃、1.5-2.0MPa 的高溫高壓氣體；隨后，高溫高壓氣體進入冷凝器，通過風冷或水冷散熱，降溫至 40-50℃，冷凝為中溫高壓液態(tài)制冷劑；接著，液態(tài)制冷劑經膨脹閥節(jié)流降壓，變?yōu)?- 5-0℃、0.3-0.5MPa 的低溫低壓霧狀；最后，霧狀制冷劑進入蒸發(fā)器，吸收箱內空氣熱量蒸發(fā)，使箱內溫度降低，蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑重新回到壓縮機，完成循環(huán)。整個過程持續(xù)運行，直至箱內溫度達到設定值，壓縮機根據溫控信號啟停，維持溫度穩(wěn)定。

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