影响恒温恒湿试验箱蒸发温度过低的因素探讨

一、引言

二、恒温恒湿试验箱工作原理概述

三、影响因素分析

1. 制冷系统因素

• 蒸发器的换热面积直接影响其与箱内空气的热交换效率。如果蒸发器的换热面积设计不合理或在使用过程中因结垢、堵塞等原因导致有效换热面积减小，制冷剂在蒸发器中吸收的热量就会减少，蒸发温度相应降低。此外，蒸发器表面的风速分布不均匀也会影响换热效果，导致局部蒸发温度过低。

• 膨胀阀是调节制冷剂流量和压力的关键部件。如果膨胀阀开度过小，制冷剂进入蒸发器的流量就会减少，蒸发器内的压力降低，制冷剂蒸发温度也会随之降低。相反，如果膨胀阀开度过大，制冷剂流量过多，可能会导致蒸发器内制冷剂不能充分蒸发，也会影响蒸发温度的稳定性。

• 制冷剂是制冷系统中实现热量传递的介质。如果制冷剂泄漏或充注量不足，会导致蒸发器内的制冷剂流量减少，从而使制冷剂在蒸发器中蒸发不完全，蒸发温度降低。制冷剂不足还会使压缩机吸气压力降低，排气温度升高，制冷量下降，影响试验箱的整体制冷效果。

• 制冷剂不足

• 膨胀阀调节不当

• 蒸发器换热面积不足

2. 环境因素

• 环境湿度过大时，空气中的水分含量增加。在试验箱制冷过程中，蒸发器表面容易结露或结霜，这会增加蒸发器的热阻，降低其换热效率。为了维持箱内的低温，制冷剂需要吸收更多的热量来蒸发，从而导致蒸发温度降低。此外，湿度过大还可能影响制冷系统的其他部件，如压缩机的润滑性能等，间接影响蒸发温度。

• 恒温恒湿试验箱的运行环境温度对其蒸发温度有一定影响。当环境温度过低时，试验箱的散热效果增强，冷凝器中制冷剂的冷凝温度和压力会降低，这会导致进入蒸发器的制冷剂压力和温度也降低，从而使蒸发温度下降。特别是在低温环境下启动试验箱时，这种影响更为明显，可能会导致蒸发温度过低而影响设备的正常启动和运行。

• 环境温度过低

• 环境湿度过大

3. 设备负载因素

• 良好的空气循环是保证试验箱内温度均匀性和热交换效率的关键。如果箱内空气循环不畅，如风机故障、风道堵塞等，会导致蒸发器与空气之间的热交换不均匀。部分区域的空气不能及时与蒸发器进行热交换，使得蒸发器表面温度分布不均匀，局部蒸发温度过低。同时，空气循环不畅还会影响箱内湿度的均匀性，进一步影响制冷系统的运行。

• 试验箱内放置的样品是其热负荷的主要来源之一。如果样品的热负荷过小，即样品散发的热量较少，蒸发器需要吸收的热量也相应减少。在制冷系统的自动调节下，制冷剂的流量和蒸发温度可能会降低，以适应较低的热负荷需求。这种情况下，蒸发温度过低可能会导致制冷系统频繁启停，影响设备的稳定性和寿命。

• 样品热负荷过小

• 箱内空气循环不畅

4. 设备自身结构与维护因素

• 恒温恒湿试验箱长期运行后，如果未进行定期维护，设备内部可能会积累灰尘、杂质等，影响各部件的正常工作。例如，冷凝器表面灰尘过多会影响散热效果，使制冷剂冷凝温度升高，进而导致蒸发温度降低；压缩机内部零部件磨损或润滑油变质也可能影响其工作效率，间接影响制冷系统的运行参数，包括蒸发温度。

• 试验箱的保温层起着隔热保温的作用，防止箱内热量散失到外部环境中。如果保温层损坏，如出现裂缝、破损等情况，外部环境的热量会传入箱内，增加制冷系统的负荷。为了维持箱内的低温，制冷系统会加大制冷量，这可能导致蒸发温度过低。同时，保温层损坏还会导致能源浪费，增加设备的运行成本。

• 在制冷过程中，蒸发器表面温度较低，当箱内湿空气通过蒸发器时，水分会在蒸发器表面凝结成霜。如果蒸发器结霜严重且未及时除霜，霜层会不断增厚，增加蒸发器的热阻，阻碍制冷剂与空气的热交换，导致蒸发温度降低。此外，结霜还会使空气流通阻力增大，影响风机的运行效率，进一步降低制冷效果。

• 蒸发器结霜严重

• 保温层损坏

• 设备长期未维护

四、结论