1、冰机压缩制冷比较研究 摘要：压缩制冷方法很多，但是制冷效果却大不一样，文章从物质相变制冷、单级蒸气压缩式制冷、两级蒸气压缩式制冷三个方面分析制冷原理，从而分析其优劣性。 下载 关键词：压缩；物质相变；单级蒸气压缩式；两级蒸气压缩式；制冷 中图分类号： TB651 文献标识码： A 文章编号： 1006-8937（ 2011）16-0178-01 在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。 1 物
2、质相变制冷 物质集态的改变称之为相变，相变过程中，会吸收或放出热量，这种热量称作潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜热；反之，当它发生有质稀态向质密态的相变时，则放出潜热。物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下 的熔化或升华过程向被冷却物体吸收热量 即制冷量。因此，相变制冷分为液体气化制冷与固体熔化与升华制冷，由于液体自身具有流动性，液体气化制冷是广泛应用的。液体汽化成蒸气的过程吸收热量，从而达到制冷的目的，为了使其连续不断地工作，成为一个循环，便必须使制冷剂在低压下蒸发汽化、蒸气升压、高压气体液化和高压液体降压。蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式和吸附式制冷都具
3、备上述四个基本过程，属于液体汽化制冷。液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。当液体处在密闭的容器内时，若容器内除了液体和液 体本身的蒸汽外不含任何其它气体，那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂，制冷剂液体气化时要吸收气化潜热，该热量来自被冷却对象，只要液体的蒸发温度比环境温度低，便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。为了使上述过程得以连续进行，必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽，再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出，再令其
4、凝结为液体后返回到容器中，就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷 凝过程可以在常温下实现，需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力，这样，制冷剂将在低温低压下蒸发，产生制冷效应。 2 单级蒸气压缩式制冷 单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其 他节流元件进入蒸发器。在整个循环过程中，
5、压缩机起着压缩和输送制冷级蒸气并造成蒸发器中的低压力，冷凝器中的高压力的作用，是整个系统的心脏 ;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的 ;冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。 3 两级蒸气压缩式制冷 当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级压力比的上述限制时，一种解决办法是采用分级压缩，中间冷 却，就是分两极或多级达到循环所要求的总压力比，并且在低压即完成压缩后，现将其排齐冷却降温后再到高压级继续压缩，从而每一级的压力比和排气温度均
6、不超限。两级压缩制冷循中，制冷剂的压缩过程分两个阶段进行，即将来自蒸发器的低压制冷剂蒸气先进入低压压缩机，在其中压缩到中间压力 ，经过中间冷却后再进入高压压缩机，将其压缩到冷凝压力 ，排入冷凝器中。这样，可使各级压力比适中，由于经过中间冷却，又可使压缩机的耗功减少，可靠性、经济性均有所提高。 两级压缩制冷循环按中间冷却方式可分为中间完全冷却循环与中间不完全冷却 循环；按节流方式又可分为一级节流循环与两级节流循不。所谓中间完全冷却是指将低压级的排气冷却到中间压力下的饱和蒸气。如果低压级排气虽经冷却，但并未冷到饱和蒸气状态时称为中间不完全冷却。如果将高压液体先从冷凝压力 节流到中间压力 ，然后再由 节流降压至蒸发压力 ，称为两级节流循环。如果制冷剂液体由冷凝压力 直接节流至蒸发压力 ，则称为一级节流循环。一级节流循环虽经济性较两级节流稍差，但它利用节流前本身的压力可实现远距离供液或高层供液，故被广泛采用。 参考文献： 姚玉英 .化工原理 M.天津 :天津大学出版社 ,1999.
