單級壓縮製冷循環

單級壓縮制冷機的工作過程是由製冷劑的壓縮、冷卻和冷凝、節流膨脹、蒸發等四個熱力過程組成的封閉過程,稱為單級壓縮蒸氣製冷循環。制冷機的工作過程是比較複雜的,受多種外部及內部條件的影響。

單級壓縮制冷機工作流程

圖1 FJZ-170、230冷水機組流程圖 圖1 FJZ-170、230冷水機組流程圖

圖1(1—4V-12.5壓縮機 2—冷凝器 3—安全閥 4—熱交換器 5—乾燥過濾器 6—電磁閥 7—熱力膨脹閥 8—乾式蒸發器)示出某冷凍機廠生產的FJZ-175、230型冷水機組的流程圖。它表示出機組的設備、控制閥門、設備與閥門的管道連線、以及各種監測儀表和安全閥等。這一流程可以說是典型的單級壓縮蒸氣制冷機的工作流程。

設備、閥門的作用

(1)壓縮機是用來壓縮和輸送氣體,使蒸發器中產生的R 22低壓蒸氣被壓縮到冷凝壓力,並迫使R22在系統內循環流動。

(2)冷凝器是用來使被壓縮到冷凝壓力的R22冷卻並凝結為液體,冷凝時放出的熱量被冷卻水帶走。

(3)熱力膨脹閥是用來使R22液體節流降壓,並同時起控制流量的作用,以適應冷量負荷的變化。

(4)熱交換器是利用R22低壓蒸氣的低溫,使由冷凝器出來的R22液體過冷,以防在膨脹閥前汽化,乾燥過濾器是用來清除R22液體中的水分和機械雜質,免使閥孔被堵塞或在膨脹閥中產生冰塞。

(5)在蒸發器中,R22液體在低壓低溫條件下蒸發吸熱,使冷水(或稱冷媒水)的溫度降低,可用於空氣調節或某些生產工藝過程。

(6)系統中設有幾個截止閥,通過它們的啟閉,可以使製冷系統連通或斷開,其中電磁閥同熱力膨脹閥連用,以防停機後R22液體繼續流入蒸發器引起下次開機時的液擊;另有兩個D6閥門,分別用來充入R22和排除系統內的不凝性氣體(主要是空氣)。

(7)系統中還裝有壓力表和溫度計,用來監測冷水、冷卻水和R22的壓力和溫度;此外,冷凝器上還裝有安全閥,當壓力超過規定值時,安全閥能自動開啟,將部分R22蒸氣放掉。

原則性系統圖

圖2 單級壓縮制冷機的原則性系統圖 圖2 單級壓縮制冷機的原則性系統圖

圖1所示冷水機組的設備和閥門雖然較多,但對完成製冷循環來說,起主要作用的只有四件:壓縮機、冷凝器、熱力膨脹閥和蒸發器。它們在製冷循環中是缺一不可的。氣液熱交換器雖對完成製冷循環有一定的影響,但不是基本設備。因為不用氣液熱交換器同樣可以完成製冷循環,只是循環特性有所不同。這些設備的類型是比較多的,例如製冷壓縮機有活塞式、迴轉式和離心式,冷凝器有水冷式和空冷式,蒸發器有冷卻液體載冷劑的蒸發器和冷卻空氣的蒸發器,而可使製冷劑液體節流降壓的設備有熱力膨脹閥、浮球調節閥、手動節流閥及毛細管等多種(通稱為節流機構)。但從熱力學角度考慮,製冷劑在其中所進行的熱力過程是基本上相同的。因此,單級壓縮制冷機的基本組成和工作過程可以用圖2所示的簡圖表示,稱為單級壓縮制冷機的原則性系統圖。而且所用工質不限於R22,可以是任一種合用的製冷劑。

圖2所示單級壓縮制冷機的工作過程簡述如下。在蒸發器中產生的壓力為P的製冷劑蒸氣,首先被壓縮機吸入並絕熱地壓縮到冷凝壓力P,然後進入冷凝器中.被冷卻水(或空氣)冷卻而凝結成壓力為P的高壓液體,製冷劑液體經節流機構絕熱膨脹,壓力降低到蒸發壓力P,同時降溫到蒸發溫度t,變成氣液兩相混合物;然後進入蒸發器中,在低溫下吸取被冷卻對象(液體載冷劑或空氣)的熱量而蒸發成蒸氣。這樣,便完成了製冷循環。在低溫下吸取被冷卻物體的熱量,連同壓縮機的功轉化的熱量一起,轉移給環境介質。

單級壓縮蒸氣製冷的特點

(1)製冷設備需組成一個封閉系統,製冷劑在其中循環流動,並在一次循環中要連續兩次發生相變(一次冷凝、一次蒸發)。

(2)實現製冷循環的推動力來自壓縮機,在它同節流機構的配合作用下,將製冷系統分為低壓和高壓兩個部分。在低壓部分中,通過蒸發器向被冷卻物體吸熱,在高壓部分中,通過冷凝器向環境介質放熱。

(3)製冷劑蒸氣只經一次壓縮,從蒸發壓力P壓縮到冷凝壓力P。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們