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【高低溫環境試驗】設備

簡介：高低溫環境試驗室主要由高低溫試驗箱，低溫空氣發生裝置，熱空氣發生

裝置，電氣控制系統四大部分構成。低溫空氣發生裝置產生可調的-60℃低溫氣

流，該裝置對試驗室輸送冷氣，采用循環制冷方式進行低溫控制和調節；熱空氣

發生 裝置產生可調的120℃熱氣流，該裝置對試驗室輸送熱風，采用同樣的循環

加熱方式進行高溫控制和調節；電氣控制柜對整個系統進行控制及試驗室狀態顯

示、記錄和監控。該系統的主要特點是采用各部分相對的設計方案，通過空

氣循環熱能傳遞，實現環境溫度的調節和控制。該系統可為用戶今后增加試

驗室的配套能力提供便利并為日后的升級作好準備，同時在使用中也便于擺放、

操作、觀察和 維修。

【特點】

★·結構簡單，冷熱裝置同環境室分離

★·降溫速度快，制冷采用渦輪膨脹制冷

★·工作溫度低，調節范圍寬

★·制冷介質為壓縮空氣，無環境污染

★·環境室的溫度均勻性好，室內無霜

★·操作維修簡便

★·傳熱效率高，制冷介質與工件能直接接觸

【性能指標】

★·溫度范圍：-60℃—120℃

★·溫度均勻度：≤&plun;2℃

★·溫度波動度：≤&plun;0.5℃

★·溫度均度：&plun;1℃

★·升溫時間：60min

★·降溫時間：60min—180min

★·冷卻裝置：空氣渦輪機

★·加熱裝置：加熱器及循環風扇

★·電功率：20kw

★·電壓：380V

★·耗氣量：3—6m³/min

★·壓力：0.6MPa

★·溫度控制：自動控溫，帶PID調節，LED數碼顯示

★·內壁材料：不銹鋼

★·保溫材料：聚氨酯及隔熱棉

【主要技術指標】

【空氣渦輪制冷機】

   在低溫環境試驗中，制冷方法通常是采用氟利昂壓縮制冷，此種方法在大型環境制冷設備中效率低、降溫慢、成本高，維修難得大，使用不方便。

   我公司研制生產的空氣渦輪制冷機，采用渦輪熱膨脹技術，用壓縮空氣作為動力及制冷介質，可在短時間內將低溫箱內部溫度將至-100℃，操作簡單方便。

【工作原理】

   空氣渦輪制冷機是根據壓縮空氣膨脹制冷基本原理制造，其主要原件是用渦輪冷卻器，壓縮空氣經渦輪冷卻器熱膨脹后，由于輸出機械功，空氣本身內能減少。溫度明顯下降，其下降的程度取決于壓縮空氣進出口的壓比，即膨脹比。本裝置采用回冷循環，通過熱交換器，充分利用余冷，將渦輪冷卻器溫度不斷降低，從而是渦輪冷卻器出口溫度相應不斷降低，周而復始冷凍溫度。 本裝置由氣動箔膜調節閥、電氣轉換器、智能溫度調節儀、溫度傳感器等組成完整的溫控系統，通過控制進入渦輪冷卻器的壓縮空氣流量，調節渦輪冷卻器出口溫度，一般控溫在&plun;1℃范圍內。

【空氣渦輪制冷機系統流程】
 工作過程   壓縮空氣→冷卻器→干燥器→熱交換器→渦輪膨脹機→低溫空氣→冷凍工作室

【在科研低溫試驗中的應用】

   空氣渦輪制冷機應用于低溫環境試驗室具有降溫速度快、空氣干燥無霜、性能穩定等許多特點。目前在大型低溫環境試驗中已被廣泛適用。

   探討：我公司在高低溫環境試驗中具有制冷技術，在方面有很大應用，這項技術，還應用在熱處理行業淬火后熱處理設備冰冷處理，從而產品硬度、性和使用壽命。熱處理淬火后在室溫停留：淬火后，要使套圈內外均勻冷至室溫后進行冷處理，否則容易開裂，冷至室溫后馬上冷處理（一般不過30min），否則會中止奧氏體向馬氏體的轉變。
　  冷處理溫度：冷處理的溫度主要根據鋼的馬氏體轉變終止溫度Mf，另外還要考慮冷處理對機械性能的影響及工藝性等因素。對于GCr15鋼，冷處理選用-70℃；要求不甚高的套圈或設備有限制時，冷處理溫度可選為-40～-70℃；精密軸承，可在-70℃～-80℃之間進行冷處理。過冷的溫度影響軸承沖擊疲勞和接觸壽命。
　　冷處理保溫：雖然大量馬氏體的轉變是在冷到溫度傾刻間完成的，但為使一批套圈表面與心部都均勻冷處理溫度，需要的保溫時間，一般為1～1.5h。
　　冷處理后的回火：套圈冷處理后放在空氣中,其溫度緩慢升至室溫后及時進行回火。溫升不能太快，否則容易開裂；回火及時，否則套圈內部較大的殘余應力會導致套圈開裂，一般不過2h。

   國內大型上市企業均勻使用，在機械制造業溫裝配工藝中也做出了很大的成績，這項裝配技術近年來，才在國內有了發展前景，根據材料學的，金屬受冷冷縮的原理，根據不過工件的過盈量配備相應的適用溫度。冷裝配應用 →低溫裝配機適用于包容件（如行星架、扭力臂等）無發加熱或加熱件會導致件、材料組織變化、影響其機械性能的，被包容件（如銷軸、彈性支承軸）可以冷凍的過盈配合件的裝配。冷裝配對象→各種熱作模具、冷作模具裝配   各類變速箱、齒輪箱的齒輪和軸裝配   精密機械件裝配   各類電機定子、轉子裝配   汽車機件、發動機部件。

【冷裝配工藝要求】

冷凍溫度確定：

計算公式：

T=TO-(o+b)/a.d(得到溫度為負值）

式中：TO-室溫

     o-過盈量（mm）

     b-冷凍時所需要的間隙，一般取配合直徑的0.05%—0.1%

     d-被包容件外徑（mm)

     a-件線膨脹系數