Климатическая камера

Климатическая камера — камера, разрешающая верно моделировать враждебное влияние окружающей среды и используемая в научно-исследовательских учреждениях, разрабатывающих оборудование для машиностроения, а также оборонной и авиационной промышленности, полагает присутствие высокоточного измерительного прибора для контроля влажности и температуры воздуха.

Конструкция
Конструктивно в климатической камере дозволено выделить 4 части: рабочий объём, щит механического управления, холодильный аппарат и парогенератор.

Рабочий объём исполнен в виде шкафа с помещенными внутри теплообменниками для обеспечения режимов испытаний. Рабочий объём снабжен распашной дверью со смотровым окном и системой охраны от обмерзания. Для предотвращения попадания атмосферной влаги в рабочий объём камеры следует максимально ограничить длительность открытия двери при работающих холодильных аппаратах.

Корпус камеры, как правило, устанавливается на жесткую колесную раму из стального профиля. Для предотвращения беспричинного перемещения камеры во время работы на колесах имеются тормозные колодки. Камеры объёмом больше 500 л. устанавливаются стационарно.

Холодильный аппарат выполняется на съемной монтажной плите, находящейся внутри рамы. Снаружи аппарат закрыт кожухами, обеспечивающими вольный доступ воздуха для охлаждения устройств холодильной машины.

На боковой стенке рабочего объёма устанавливается щит механического управления, в котором располагается основное электрооборудование и элементы автоматики. Органы управления находятся на верхней панели камеры, как правило, над дверью рабочего объёма.

Для приобретения температур ниже 50 традиционно используют каскадные холодильные машины. В каскадных холодильных машинах применяется два рабочих вещества. Одно из них — рабочее вещество высокого давления (низкотемпературное рабочее вещество). Это связано с тем, что теоретический объём компрессора, работающего при низком давлении, гораздо огромнее, чем у компрессора, работающего при больше высоком давлении. Это ведет к росту капитальных расходов, повышает мощность трения компрессора. Помимо того, при понижении давления всасывания газодинамические потери в клапанах становятся соизмеримы с работой сжатия компрессора. Это также ухудшает энергетическую результативность холодильной машины. Одним из способов снижения объёма компрессоров низкой ступени, снижения мощности привода компрессоров является применение рабочих веществ высокого давления, таких, как хладон R23, этан и др. Впрочем при высокой температуре окружающей среды давление конденсации у таких рабочих веществ безмерно высоко и применение их в циклах двухступенчатых либо трехступенчатых холодильных машин затруднительно, Следственно такие рабочие вещества используют только в каскадных холодильных машинах.

Схема и цикл такой холодильной машины показаны на Рис. 1. Машина состоит из 2-х одноступенчатых машин, называемых нижней и верхней ветвью каскада. В нижней ветви каскада применяется рабочее вещество высокого давления, которое, получая теплоту в испарителе VII от источника низкой температуры, кипит (процесс 4—1), пар сжимается в компрессоре 1 (процесс 1—2), охлаждается и конденсируется в конденсаторе-испарителе V (процесс 2—3), а после этого дросселируется в дроссельном вентиле VI (процесс 3—4). Теплота конденсации рабочего вещества нижней ветви каскада отбирается рабочим веществом холодильной машины верхней ветви каскада — как правило, это рабочее вещество среднего давления, которое кипит в конденсаторе-испарителе. Пар рабочего вещества верхней ветви каскада сжимается компрессором II (процесс 5—6), после этого рабочее вещество верхней ветви каскада направляется в конденсатор III (процесс 6—7), дросселируется в дроссельном вентиле IV (процесс 7—8) и поступает в конденсатор-испаритель. Таким образом, рабочее вещество в машине нижней ветви каскада делает цикл 1—2—3—4, а в машине верхней ветви каскада — цикл 5—6—7—8, и эти машины объединяются конденсатором-испарителем.

Как правило, рабочим веществом нижней ветви каскада является R23, следственно во время стоянки машины, когда температура всех её частей сравняется с температурой окружающей среды, гораздо возрастает давление во всех элементах машины. Для предотвращения от непомерного возрастания давления в холодильной машине нижней ветви каскада к системе подключают расширительный сосуд VIII, рассчитанный так, дабы при остановке машины давление во всех элементах машины не превышало расчетного предельного значения.

В действительных циклах каскадные машины, почаще каждого выигрышнее двухступенчатых (изредка и трехступенчатых). Это объясняется следующими превосходствами работы с рабочими веществами высокого давления.