恒溫恒濕試驗箱針對-40℃機型可以采用單級制冷循環，也可以采用復疊式制冷循環系統，但單級制冷循環是靠調小壓縮機的膨脹閥開啟度，減小制冷劑流量限流來調低蒸發壓力（約0.7個大氣壓），從而獲得更低的蒸發溫度的，這樣的設計是以犧牲系統的制冷量來達到的（制冷量約只有標準的0.7～0.8），導致制冷效率降低的同時還加大了壓縮機的負載，而且易引起壓縮機線圈過熱，影響了壓縮機的壽命。
相比于單級制冷循環來說，相信大家都會在獲取-20℃以下的低溫時的冷凍系統設計選取復疊式制冷循環系統.接下來我們就一起探討關于獲取低溫而采用兩級壓縮復疊制冷循環的原因：
一、單級壓縮蒸氣制冷循環壓比的限制
單級蒸氣壓縮式制冷機的最低蒸發溫度,主要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境介質（如空氣或水）的溫度決定,在通常情況下,它處于0.7至1.8Mpa范圍內.壓縮比與冷凝壓力和蒸發壓力有關。
當冷凝壓力一定時,隨著蒸發溫度的降低,蒸發壓力也相應下降,因而使壓縮比上升,它將引起壓縮機排氣溫度的升高,潤滑油變稀,使潤滑條件變壞,嚴重時甚至會出現結炭和拉缸現象；另一方面,壓縮比的增大將導致壓縮機的輸氣系數降低,制冷量減少,實際壓縮過程偏離等熵過程越遠,壓縮機功耗增加,制冷系數下降,經濟性降低，會出現以下幾種結果：
1.任何制冷劑,蒸發溫度越低,則蒸發壓力也就越低.過低的蒸發壓力,有時可能造成壓縮機難以吸氣,或者使外界的空氣進入制冷系統.
2.當蒸發溫度過低時,某些常用制冷劑已達凝固溫度,無法實現制冷劑的流動,循環.
3.蒸發壓力降低,制冷劑的比體積增大,制冷劑的質量流量減少,制冷量大大下降.為了獲得所需制冷量,必須增大吸氣容積,使壓縮機體積過于龐大.
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