中山恒溫恒濕試驗箱選用兩級緊縮復(fù)疊制冷循環(huán)的原因。針對-40℃機型能夠選用單級制冷循環(huán)，也能夠選用復(fù)疊式制冷循環(huán)體系，但單級制冷循環(huán)是靠調(diào)小緊縮機的膨脹閥打開度，減小制冷劑流量限流來調(diào)低蒸發(fā)壓力（約0.7個大氣壓），然后獲得更低的蒸發(fā)溫度的，這樣的規(guī)劃是以獻身體系的制冷量來到達的（制冷量約只要標準的0.7～0.8），導(dǎo)致制冷功率低并加大了緊縮機的負載，并且易引起緊縮機線圈過熱，影響了緊縮機的壽命。冷凍體系規(guī)劃：獲取-20℃以下的低溫時均選用復(fù)疊式制冷循環(huán)體系。
先談?wù)劄楂@取低溫而選用兩級緊縮復(fù)疊制冷循環(huán)的原因：
?。?）單級緊縮蒸氣制冷循環(huán)壓比的約束
單級蒸氣緊縮式制冷機的最低蒸發(fā)溫度，主要取決于它的冷凝壓力及緊縮比。制冷劑的冷凝壓力由制冷劑的類別和環(huán)境介質(zhì)（如空氣或水）的溫度抉擇，在一般情況下，它處于0.7~1.8Mpa范圍內(nèi)。緊縮比與冷凝壓力和蒸發(fā)壓力有關(guān)，當冷凝壓力一守時，跟著蒸發(fā)溫度的下降，蒸發(fā)壓力也相應(yīng)下降，因而使緊縮比上升，它將引起緊縮機排氣溫度的升高，潤滑油變稀，使?jié)櫥瑮l件變壞，嚴重時甚至?xí)尸F(xiàn)結(jié)炭和拉缸現(xiàn)象；另一方面，緊縮比的增大將導(dǎo)致緊縮機的輸氣系數(shù)下降，制冷量減少，實踐緊縮進程違背等熵進程越遠，緊縮機功耗增加，制冷系數(shù)下降，經(jīng)濟性下降。將呈現(xiàn)以下一些影響。
a.任何制冷劑，蒸發(fā)溫度越低，則蒸發(fā)壓力也就越低。過低的蒸發(fā)壓力，有時或許形成緊縮機難以吸氣，或者使外界的空氣進入制冷體系。
b.當蒸發(fā)溫度過低時，某些常用制冷劑已達凝結(jié)溫度，無法實現(xiàn)制冷劑的流動，循環(huán)。
c.蒸發(fā)壓力下降，制冷劑的比體積增大，制冷劑的質(zhì)量流量減少，制冷量大大下降。為了獲得所需制冷量，有必要增大吸氣容積，使緊縮機體積過于巨大。
（2）制冷劑熱物理特性的約束。
現(xiàn)在中單級制冷循環(huán)基本上選用的中溫制冷劑是R404A，在一個大氣壓下其蒸發(fā)溫度是-46.5℃（R22/-40.7℃），但空氣冷卻式冷凝器傳熱溫差一般取10℃左右（在強制送風(fēng)散熱循環(huán)下，蒸發(fā)器和內(nèi)箱的溫差），就是說箱內(nèi)只能制取-36.5℃的低溫，當然，經(jīng)過調(diào)低緊縮機的蒸發(fā)壓力，能夠?qū)404A制冷劑的最低蒸發(fā)溫度下降到-50℃；所以要獲取-50℃及以下的低溫時有必要選用中溫制冷劑與低溫制冷劑復(fù)疊式的制冷循環(huán)，制取-50℃～-80℃的低溫，低溫制冷劑一般選用R23它在一個大氣壓下的蒸發(fā)溫度是-81.7℃。
?。?）緊縮機線圈散熱的約束
單級緊縮機作業(yè)時，在做-35℃左右，因為緊縮機的線圈是旋空在緊縮機中心的，這就發(fā)生一個問題，-35℃時，緊縮機的低壓是為負數(shù)值，也就是發(fā)生了一個真空度，這樣線圈的頂端熱量就沒有辦法散去，這樣就緊縮機表面是非常涼，可是實踐上內(nèi)部，他的溫度是很高的，（因為真空是最好的隔熱介質(zhì)）。