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技術(shù)文章 / article
快速溫變高低溫測(cè)試箱的制冷系統(tǒng)采用雙級(jí)壓縮循環(huán)時(shí),冷凝器需處理兩級(jí)壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑 —— 一級(jí)壓縮機(jī)排出的制冷劑經(jīng)中間冷卻后,與二級(jí)壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑共同進(jìn)入冷凝器散熱。此時(shí),冷凝器風(fēng)扇的作用至關(guān)重要:它通過(guò)高速旋轉(zhuǎn),將外界低溫空氣吹向冷凝器的散熱片,加速散熱片與空氣的熱交換,使制冷劑溫度從 80-100℃快速降至 35-45℃,壓力隨之降低,最終冷凝為液態(tài)。正常情況下,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速需與壓縮機(jī)負(fù)荷匹配,例如當(dāng)快速溫變箱從 25℃降至 - 40℃時(shí),壓縮機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行,風(fēng)扇需以 1500-2000r/min 的轉(zhuǎn)速持續(xù)工作,確保散熱效率與制冷需求同步。可以說(shuō),冷凝器風(fēng)扇是快速溫變高低溫測(cè)試箱制冷系統(tǒng) “熱輸出” 的核心通道,其運(yùn)行狀態(tài)直接決定制冷循環(huán)能否正常推進(jìn)。
當(dāng)冷凝器風(fēng)扇出現(xiàn)故障(如電機(jī)卡死、扇葉斷裂、轉(zhuǎn)速不足等)時(shí),首先會(huì)導(dǎo)致冷凝器散熱能力急劇下降。若風(fēng)扇停轉(zhuǎn),冷凝器無(wú)法通過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷散熱,制冷劑在冷凝器內(nèi)無(wú)法充分冷凝,只能以 “氣液混合態(tài)” 進(jìn)入節(jié)流閥。這種狀態(tài)下,制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后無(wú)法有效蒸發(fā)吸熱,工作室降溫速率會(huì)大幅減緩 —— 例如原本能以 5℃/min 從 25℃降至 - 40℃的快速溫變高低溫測(cè)試箱,可能會(huì)降至 2℃/min 以下,甚至無(wú)法達(dá)到目標(biāo)低溫(如僅能降至 - 20℃)。若風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不足(如正常 1800r/min 降至 800r/min),則散熱效率會(huì)下降 60% 以上,制冷劑冷凝不充分,導(dǎo)致蒸發(fā)器供液不足,制冷量衰減,不僅影響低溫段的降溫效果,還會(huì)使快速溫變箱在高溫與低溫切換時(shí)出現(xiàn) “溫變停滯”,無(wú)法滿足測(cè)試對(duì)溫變速率的要求。
冷凝器風(fēng)扇故障引發(fā)的更嚴(yán)重后果,是導(dǎo)致壓縮機(jī)過(guò)熱。制冷系統(tǒng)中,壓縮機(jī)的正常運(yùn)行依賴 “散熱平衡”—— 壓縮機(jī)在壓縮制冷劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,部分熱量隨制冷劑進(jìn)入冷凝器散發(fā),另一部分通過(guò)壓縮機(jī)自身的散熱結(jié)構(gòu)(如外殼散熱片)排出。當(dāng)風(fēng)扇故障導(dǎo)致冷凝器散熱受阻時(shí),制冷劑在冷凝器內(nèi)無(wú)法有效降溫,會(huì)以較高溫度(如 60-70℃)返回壓縮機(jī)吸氣端,同時(shí)壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑無(wú)法及時(shí)散熱,導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度急劇升高:正常情況下排氣溫度為 80-110℃,風(fēng)扇故障時(shí)可能升至 130-150℃以上,超過(guò)壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的耐高溫極限(通常為 120℃)。此時(shí),潤(rùn)滑油會(huì)因高溫碳化,失去潤(rùn)滑作用,導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)部活塞、氣缸壁磨損加?。煌瑫r(shí),高溫會(huì)使壓縮機(jī)線圈絕緣層老化開(kāi)裂,出現(xiàn)匝間短路,觸發(fā)設(shè)備的過(guò)熱保護(hù)(如溫控器跳閘),導(dǎo)致快速溫變高低溫測(cè)試箱停機(jī)。若未及時(shí)排查故障,強(qiáng)行重啟設(shè)備,持續(xù)的高溫會(huì)使壓縮機(jī) “卡缸”(活塞與氣缸壁因無(wú)潤(rùn)滑卡死),這種損壞屬于不可逆故障,維修需更換整個(gè)壓縮機(jī),成本占快速溫變箱總價(jià)的 30%-40%。