基本介紹
- 中文名：蒸汽壓縮製冷循環
- 外文名：Vapour compression refrigeration cycle
原理,基本概念,概念,製冷工質,載冷劑,製冷量,冷凝溫度,製冷循環的主要設備,製冷循環過程,蒸發過程,壓縮過程,冷凝過程,節流過程,
原理
液體蒸發時吸收熱量
基本概念
概念
不同液體的沸騰溫度與壓力、吸熱量也各不相同。因此，只要根據製冷所用液體（製冷劑）的熱力性質，並創造一定的壓力條件，就可獲得所要求的低溫。
製冷工質
（製冷劑、冷媒、雪種）；
常用有：氨（R717）、氟里昂等；
氟里昂：R11： 一氟三氯甲烷
R22： 二氟一氯甲烷
R23： 三氟 甲烷
R134a：四氟乙烷；
R123：三氟二氯乙烷；
載冷劑
傳遞冷量的物質，空調一般是用水做載冷劑。
製冷量
單位——千瓦（Kw）、 大卡（Kcal）、冷噸（Rt）；
1千瓦（Kw）= 860大卡（Kcal）；
1 冷噸（Rt）= 3.517 Kw = 3024 Kcal ;
100Rt = 351.7 K w = 30萬Kcal
冷噸（美）定義：是以24小時能把1噸（美）=2000磅0℃水凍成0℃的凍的製冷能力定為製冷能力單位，即RT。
冷凝溫度
氣體液化時的溫度（在一定壓力下）
同一物質冷凝溫度是隨壓力變化而變化。
製冷循環的主要設備
壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器四大主件組成。用人為方法使製冷劑在密閉系統內進行物態（氣態、液態）變化，達到連續、穩定提供冷量的一套製冷裝置。
製冷循環的各個參數：（製冷劑R22 ）
製冷工質在蒸發器內參數：氣態：壓力0.64 Mpa ；溫度 8℃ ；
壓縮機出口： 氣態：壓力1.5 Mpa ；溫度 85℃ ；
冷凝器內參數： 液態：壓力1.5 Mpa ；溫度 37℃ ；
冷卻水溫度： 出口溫度： 37 ℃ ； 進口溫度： 32 ℃ ；
冷凍水溫度： 出口溫度： 8 ℃ ； 進口溫度： 13 ℃ 。
由於壓縮機機型不同，以上各參數也不盡相同。
1）壓縮機 ：
壓縮機分類： 活塞式壓縮機、螺桿式壓縮機、離心式壓縮機、渦旋式壓縮機等。
2）冷凝器與蒸發器：
一般是臥式殼管式；九十年代研製出板式換熱器，已經被一些生產廠家在小型制冷機組上採用。
3）節流膨脹閥：
1）功能：降壓降溫；調節流量。
2) 類型：
A. 手動膨脹閥
B. 熱力膨脹閥：由感溫包、膜片等組成。
C. 浮球閥：保持蒸發中的液位恆定。
D． 電子膨脹閥。
製冷循環過程
由製冷壓縮機抽吸從蒸發器流過來的低壓、低溫製冷劑蒸氣，經壓縮機壓縮成高壓、高溫蒸氣而排出，這樣就把製冷劑蒸氣分成了高壓區和低壓區。從壓縮機的排出口至節流元件的入口端為高壓區，該區壓力稱高壓壓力或冷凝壓力，溫度稱為冷凝溫度。從節流元件的出口至壓縮機的吸入口為低壓區，該 區壓力稱為低壓壓力或蒸發壓力，溫度稱為蒸發溫度。正是由於壓縮機造成的高壓和低壓之間的壓力差，才使製冷劑在系統內不斷地流動。一旦高、低壓之間的壓力差消失，即高低壓平衡之一，製冷劑就停止了流動。高壓區和低壓區壓力差的產生及壓力差的大小，完全是壓縮機壓縮蒸氣的結果，壓縮機一旦推動壓縮蒸氣的能力，即形成的壓力差很小，製冷循環也就不存在了。壓縮機不停地運轉是靠消耗電能或機械能來實現的。
蒸氣壓縮式製冷循環可概括為四個過程：
蒸發過程
液體製冷劑經節流元件流入蒸發器後，由於壓力的降低，開始沸騰汽化，其汽化(蒸發)溫度與壓力有關。液體汽化過程中，吸收周圍介質——水、空氣或物品的熱量，這些介質由於推動熱量而溫度降低，實現了製冷的目的。液體的汽化是一個逐漸的過程中，最終所有的液體變為乾飽和蒸氣，繼而流入壓縮機的吸氣口。
壓縮過程
為維持一定的蒸發溫度，製冷劑蒸氣必須不斷地從蒸發器引出，從蒸發器出來的製冷劑蒸氣被壓縮機吸入並被壓縮成高壓氣體，且由於壓縮過程中，壓縮機要消耗一定的機械能，機械能又在此過程中轉換為熱能，所以製冷劑蒸氣的溫度有所升高，製冷劑蒸氣呈過熱狀態。
冷凝過程
從製冷壓縮機排出的高壓製冷劑蒸氣，在冷凝器放出熱量，把熱量傳給它周圍的介質——水或空氣，從而使製冷劑蒸氣逐漸冷凝成液體。在冷凝器中，製冷劑蒸氣向介質散發熱量有兩個基本條件：一是製冷劑蒸氣冷凝時的溫度一定要高於周圍介質的溫度，壓根保持適當的溫差;二是根據壓縮機送入冷凝器的製冷劑蒸氣的多少，冷凝器要有適當的管長和面積，以保證製冷蒸氣能在冷凝器中充分冷凝。
節流過程
從冷凝器出來的製冷液體經過降壓設備(如節水閥、膨脹閥等)減壓到蒸發壓力。節流後的製冷劑溫度也下降到蒸發溫度，並產生部分閃發蒸氣。節流後的氣流混合物進入蒸發器進行蒸發過程。
