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15張制冷圖,講述你所熟悉的制冷系統!

作者:制冷社群
15張制冷圖,講述你所熟悉的制冷系統!

一、制冷循環系統的基本組成

利用制冷劑由液體狀态汽化韋蒸汽狀态過程中吸收熱量,被冷卻媒體因失去熱量而降低溫度,達到制冷的目的。

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根據蒸氣壓縮式制冷原理構成的單級蒸氣壓縮式制冷循環系統,是由不同直徑的管道和在其中制冷劑會發生不同狀态變化的部件組成;

串接成一個封閉的循環回路,在系統回路中裝入制冷劑,制冷劑在這個循環回路中能夠不停地循環流動

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二、制冷劑的變化過程

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1、制冷劑在制冷壓縮機中的變化

制冷劑蒸氣由蒸發器的末端進入壓縮機吸氣口時,壓力越高溫度越高,壓力越低溫度越低。

制冷劑蒸氣在壓縮機中被壓縮成過熱蒸氣,壓力由蒸發壓力p0升高到冷凝壓力pk。為絕熱壓縮過程。

外界的能量對制冷劑做功,使得制冷劑蒸氣的溫度再進一步升高,壓縮機排出的蒸氣溫度高于冷凝溫度。

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2、制冷劑在冷凝器中的變化

過熱蒸氣進入冷凝器後,在壓力不變的條件下,先是散發出一部分熱量,使制冷劑過熱蒸氣冷卻成飽和蒸氣。

飽和蒸氣在等溫條件下,繼續放出熱量而冷凝産生了飽和液體。

3、制冷劑在節流元件中的變化

飽和液體制冷劑經過節流元件,由冷凝壓力pk降至蒸發壓力p0,溫度由tk降至t0。為絕熱膨脹過程。

4、制冷劑在蒸發器中的變化

以液體為主的的制冷劑,流入蒸發器不斷汽化,全部汽化變時,又重新流回到壓縮機的吸氣口,再次被壓縮機吸入、壓縮、排出,進入下一次循環。

5、小結

單級蒸汽壓縮式制冷理論循環組成:制冷壓縮機 冷凝器 節流器 蒸發器

(1)壓縮過程(壓縮機中進行)

通過壓縮使制冷劑由低溫低壓的蒸汽變為高溫高壓氣體。

(2)冷卻冷凝過程(冷凝器中進行)

在冷凝器中冷卻冷凝成制冷劑液體。

(3)節流過程(節流閥中進行)

壓力、溫度降低,焓值不變

(4)蒸發過程(蒸發器中進行)

吸熱蒸發,變成低溫低壓制冷劑氣

三、單級蒸汽壓縮原理

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四、過冷、過熱和回熱循環

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過熱分為有效過熱和有害過熱兩種。

實際循環中,形成制冷循環中吸氣過熱現象的原因很多,主要有:

1)蒸發器的蒸發面積的選擇大于設計所需的蒸發面積,制冷劑在蒸發器内吸收被冷卻媒體的熱量而過熱,屬有效過熱。

2)制冷劑蒸氣在壓縮機的吸氣管路中吸收外界環境的熱量而過熱,屬有害過熱。

3)在半封閉、全封閉制冷壓縮機中,低壓制冷劑蒸氣進入壓縮以前,吸收電動機繞組和運轉時所産生的熱量而過熱,屬有害過熱,但是必須的。

4)制冷系統設定了回熱器,制冷劑蒸氣在回熱器中吸收制冷劑液體的熱量而過熱,屬有害過熱,但有過冷過程伴随。

五、壓力損失對制冷系統的影響

1、吸氣管道

從蒸發器出口到壓縮機吸氣入口之間的管道稱為吸氣管道

吸入管道對循環性能的影響最大。

吸入管道中的壓力降始終是有害的,它使得吸 氣比容增大,壓縮機的壓力比增大,機關容積制冷量減少,壓縮機容積效率降低,比壓力增大,制冷系數下降。

2、排氣管道

在壓縮機的排出管道中,熱量由高溫制冷劑蒸氣傳給周圍空氣,它不會引起性能 的改變,僅僅是減少了冷凝器中的熱負荷。

3、液體管道

在冷凝器到膨脹閥這段管路中,熱量通常由液體制冷劑傳給周圍空氣,使液體制 冷劑過冷,制冷量增大。然而,也可能水冷冷凝器中的冷卻水溫度很低,冷凝溫度低于環境溫度,熱量由空氣傳給液體制冷劑,可能導緻部分液體氣化,這不僅使機關制冷量下降,而且使得膨脹閥不能正常工作。

4、兩相管道

通常膨脹閥是緊靠蒸發器安裝的。倘若将它安裝在被冷卻空間内,傳給管道的熱 量将産生有效制冷量;若安裝在室外,熱量的傳遞使制冷量減少,因而此段管道必須保溫。

5、蒸發器

如果假定不改變制冷劑出蒸發器時的狀态,它僅使蒸發器中的傳熱溫差減小,要求傳熱面積增大而已。

如果假定不改變蒸發過程中的平均傳熱溫差,其結果與吸氣管道阻力引起的結果一樣。

6、冷凝器

假定出冷凝器的壓力不變,為克服冷凝器中制冷劑的流動阻力,必須提高進冷凝 器時制冷劑的壓力,這必須導緻壓縮機的排氣壓力升高,壓力比增大,壓縮機耗功增加,制冷系數下降。

7、壓縮機

在理論循環中,假設壓縮過程為等熵過程。而實際上,整個過程是一個壓縮指數 在不斷變化的多方過程。另外,由于壓縮機氣缸中有餘隙容積的存在,氣體經過吸、排氣閥及通道出有熱量交換及流動阻力,這些因素都會使壓縮機的輸氣量減少,制冷量下降,消耗的功率增大。

六、冷凝溫度、蒸發溫度對系統的影響

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