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一、單壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓比的限制
單級(jí)蒸氣壓縮式制冷機(jī)的低蒸發(fā)溫度,大部分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(shí),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(jī)排氣溫度的升高,潤(rùn)滑油變稀,使?jié)櫥瑮l件變壞,嚴(yán)重時(shí)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(jī)的輸氣系數(shù)降低,制冷量減少,實(shí)際壓縮過程偏離等熵過程越遠(yuǎn),壓縮機(jī)功耗增加,制冷系數(shù)下降,經(jīng)濟(jì)性降低，將出現(xiàn)下面幾個(gè)影響：
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(jī)體積過于龐大；
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(shí)可能造成壓縮機(jī)難以吸氣,或者使外界的空氣進(jìn)入制冷系統(tǒng)；
當(dāng)蒸發(fā)溫度過低時(shí),某些常用制冷劑已達(dá)凝固溫度,無法實(shí)現(xiàn)制冷劑的流動(dòng),循環(huán)。
二、制冷劑熱物理特性的限制
R404A是現(xiàn)在恒溫恒濕箱中單級(jí)制冷循環(huán)普遍采用的中溫制冷劑,在大氣壓下其蒸發(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(qiáng)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，通過調(diào)低壓縮機(jī)的蒸發(fā)壓力，可以將R404A制冷劑的低蒸發(fā)溫度降低到-50℃;而要獲取-50℃及以下的低溫時(shí)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。
三、壓縮機(jī)線圈散熱的限制
單級(jí)壓縮機(jī)在做-35℃左右工作時(shí)，這就產(chǎn)生一個(gè)問題，-35℃時(shí)，壓縮機(jī)的低壓是為負(fù)數(shù)值，也就是產(chǎn)生了一個(gè)真空度，因?yàn)閴嚎s機(jī)的線圈是旋空在壓縮機(jī)中間的，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去，而真空是好的隔熱介質(zhì)，這種情況下壓縮機(jī)表面十分涼，可是實(shí)際上它內(nèi)部溫度是很高的。