快速(sù)溫變試(shì)驗箱的(dí)核心(xīn)製冷係(xì)統(tǒng)由壓縮機，冷凝(níng)器(qì)，膨脹閥(fá)和蒸(zhēng)發(fā)器(qì)組成(chéng)，其中壓(yā)縮機是整個係統的(dí)動力源(yuán)，其(qí)選型(xíng)是(shì)否(fǒu)合理直接決定了設(shè)備的(dí)降溫(wēn)速(sù)率(shuài)，可(kě)達溫(wēn)度及(jí)長(cháng)期運行的可(kě)靠性。在快(kuài)速(sù)溫變(biàn)工(gōng)況(kuàng)下，壓(yā)縮(suō)機不(bù)僅(jǐn)需(xū)要具備足夠(gòu)的製冷(lěng)量(liáng)以(yǐ)應對快速降(jiàng)溫(wēn)的需(xū)求(qiú)，還需(xū)在寬(kuān)溫區範圍(wéi)內保(bǎo)持較高(gāo)的運行(háng)效率。本文介紹壓(yā)縮機選(xuǎn)型的計算方(fāng)法和(hé)係(xì)統(tǒng)匹配原則。

一(yī)，製(zhì)冷量(liáng)需求的(dí)計(jì)算方(fāng)法

壓縮機製(zhì)冷量(liáng)的(dí)選(xuǎn)型依據是設(shè)備在(zài)極(jí)限(xiàn)工況下的(dí)熱(rè)負(fù)載總和(hé)，包括(kuò)樣品熱負(fù)載(zǎi)（樣品(pǐn)質(zhì)量和(hé)比熱(rè)容的乘積(jī)乘(chéng)以(yǐ)溫(wēn)變速率(shuài)），箱(xiāng)體(tǐ)漏(lòu)熱（取(qǔ)決於保溫(wēn)層(céng)厚度和環(huán)境溫(wēn)度差(chà)）以及空氣循環的熱損失。在快(kuài)速溫變箱(xiāng)的設(shè)計(jì)中，降溫速率往往是苛(kē)刻(kè)的工況，通常要(yào)求(qiú)在60分鐘內(nèi)從常溫(wēn)降至(zhì)-40℃或-70℃，因(yīn)此(cǐ)選型時(shí)應以(yǐ)降溫(wēn)階段(duàn)的(dí)最大製冷(lěng)需(xū)求(qiú)作為計算基(jī)準。計算時(shí)可(kě)采用熱(rè)平衡法(fǎ)，根據(jù)目(mù)標(biāo)降溫速率(shuài)和(hé)總熱容(róng)量，估(gū)算(suàn)所(suǒ)需的(dí)平均製(zhì)冷(lěng)功率(shuài)，再考(kǎo)慮安全(quán)係數和壓縮機在不(bù)同(tóng)工況下的(dí)性能衰減，最終(zhōng)確(què)定壓縮(suō)機的名義製(zhì)冷量。

二(èr)，壓(yā)縮(suō)機(jī)類型(xíng)的(dí)選擇依據

快(kuài)速溫變(biàn)箱常用(yòng)的(dí)壓縮機類(lèi)型包括全(quán)封(fēng)閉活塞式(shì)壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)。全(quán)封(fēng)閉(bì)活塞(sāi)式壓(yā)縮機技術成(chéng)熟，可靠(kào)性高(gāo)，維修成(chéng)本(běn)較低，適用於中小(xiǎo)製(zhì)冷量（10千瓦(wǎ)以下(xià)）的應(yīng)用。渦(wō)旋式壓縮機(jī)效率較高(gāo)，運(yùn)行平穩且(qiě)噪音較小(xiǎo)，尤其適合長時間連續運(yùn)行(háng)的場合，但其價格較(jiào)高，維修復(fù)雜度也更高(gāo)。在(zài)-40℃以(yǐ)下(xià)的應用中，通常需(xū)要使用二元(yuán)復疊(dié)式(shì)製冷(lěng)係統，其(qí)中低溫級(jí)壓(yā)縮(suō)機需(xū)選用專(zhuān)用的低溫型號，並配備適(shì)合低溫(wēn)工況的潤滑油和密封材料，以(yǐ)保證(zhèng)在低溫(wēn)啟動和運(yùn)行過程中(zhōng)的(dí)可靠性(xìng)。對(duì)於-70℃以(yǐ)下的(dí)應(yīng)用(yòng)，可能(néng)需要采用三(sān)級(jí)復疊係統(tǒng)。

三，製冷係(xì)統匹配(pèi)與膨脹閥選型(xíng)

壓縮機(jī)的(dí)選型還(huán)需與(yǔ)冷凝器(qì)，蒸(zhēng)發(fā)器(qì)和膨脹閥(fá)的(dí)匹(pǐ)配相協(xié)調(tiáo)。冷凝(níng)器的散(sàn)熱(rè)能力需大於壓縮機的(dí)最大排(pái)熱量，否則會導(dǎo)致冷凝壓力(lì)升高，製冷效(xiào)率下(xià)降。膨(péng)脹閥的類型(xíng)和調(tiáo)節(jié)範圍需(xū)與壓縮(suō)機的(dí)變工況特(tè)性相匹配，電(diàn)子(zǐ)膨脹(zhàng)閥因其調節(jié)範圍寬(kuān)，響應(yīng)速(sù)度快，在快速溫變(biàn)箱中應用日益廣泛，尤其在變工(gōng)況(kuàng)運行時(shí)能夠(gòu)及(jí)時調節製冷劑(jì)流(liú)量。

四，常見選型(xíng)誤區

忽視壓縮(suō)機(jī)在低(dī)溫工(gōng)況下(xià)的製(zhì)冷(lěng)量衰減(jiǎn)是常(cháng)見的選型錯誤(wù)之一。實際可(kě)用(yòng)製(zhì)冷量往往(wǎng)隻有名(míng)義(yì)值的(dí)50%至70%，選型時需(xū)查閱壓縮(suō)機的性(xìng)能曲綫，確保在較(jiào)低蒸發(fā)溫度下(xià)仍(réng)能滿足要求。