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冰箱制冷原理
发布时间:2015-01-27        浏览次数:359        返回列表
 制冷过程相关的几个基本概念 1、相变:物质从一相(固相、液相、气相)转变为另一相的过程。例如:汽化、凝结、凝固、升华等都属于相变,在蒸汽压缩制冷循环过程中,制冷工质利用自身汽化、凝结的相变过程与外界进行热交换,在某一空间吸热,在另一空间放热,达到制冷的目的。
  2、汽化:从液态转变为汽态的相变过程,是一个吸热过程。液态制冷工质在蒸发器中不断地汽化,吸收箱体内的热量,产生制冷效应。
  3、饱和温度:在某一确定压力下,汽液两相达到饱和状态时所对应的温度。饱和温度由其压力而定,压力越高则饱和温度亦越高,反之则越低。一种物质在一定的压力下达到饱和状态时,总是处于某一确定的温度。
  4、饱和压力:在某一确定温度下,汽液两相达到饱和状态时所对应的压力,由其温度而定。一种物质在一定的温度下达到饱和状态时,总是处于某一确定的饱和压力。在蒸汽制冷装置中利用制冷剂的饱和温度与饱和压力一一对应的特征,通过调节压力来达到调节温度的目的。
  5、蒸发压力:为获得制冷工艺所要求的温度,在蒸发器内须维持与该温度对应的制冷剂沸腾(汽化)时的压力,如R600a在蒸发温度为-23.3℃时的蒸发压力为0.064Mpa(绝对压力)。
  6、冷凝压力:冷凝器中制冷剂冷凝时的压力。与制冷剂性质,冷却介质(空气)的温度和流量,冷凝器传热面积的大小及污脏情况,冷凝器内有无积液和不凝性气体(空气)有关。
  如:R600a在冷凝温度为54.4℃时对应的冷凝压力为 0.77Mpa(绝对压力)。
  7、吸气压力:也称“回气压力”。压缩机吸入口处的压力,可由吸气压力表测得,一般比蒸发压力低10~21Kpa(0.01~0.021Mpa),随制冷剂性质和蒸发温度而异,也与中管道连接方式有关。
  8、排气压力:压缩机排出口出的气体压力,可由排气端的压力表测得,一般排气压力较冷凝压力高11~20Kpa(0.011~0.02Mpa),随制冷剂性质和冷凝温度而异。 二、制冷原理: 制冷是一个能量转移的过程,是指用人工的方法(消耗电能或其它能量)从低于环境温度的某一封闭空间内吸取热量,将其转移给环境介质的过程。为了实现能量转移过程,需要消耗一定的外界能量作为补偿,使制冷剂在更低的温度下连续不断地从被冷却物体中吸热,达到制冷的目的。
  家用制冷是一种蒸汽压缩式制冷,属于相变制冷,即利用制冷剂液态变为气态(相变)时的吸热效应来获取冷量。
  设想液体处于密闭容器内时,液体和产生的蒸汽将在某一压力下达到平衡。如果将部分蒸汽从容器中抽走,平衡遭到破坏,液体中必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。而液体汽化时需吸收热量(汽化潜热),它可来自被冷却对象,使它变冷,从而达到制冷的目的。
  家用冰箱制冷系统由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和蒸发器五大件组成。它们之间用管道依次连接,形成一个封闭系统,制冷剂在系统内循环流动,不断地发生状态变化,达到制冷的目的。
  其工作过程是:压缩机吸入蒸发器内产生的低温、低压制冷剂蒸汽,保持蒸发器内的低压状态,创造了蒸发器内制冷剂液体不断地在低温沸腾(汽化)的条件;压缩机吸入的蒸汽经过压缩,其温度、压力升高,创造了制冷剂蒸汽能在常温下被液化的条件;高温、高压蒸汽排入冷凝器,在压力保持不变的情况下被冷却介质(空气)冷却,放出热量,温度降低,并进一步凝结成液体,从冷凝器排出;高压制冷剂液体经过节流阀(或毛细管)时,因受阻而使压力下降,导致部分制冷液体汽化,吸收汽化潜热,使其本身温度也相应降低,成为低温低压下的湿蒸汽(汽液混合蒸汽),进入蒸发器;在蒸发器中,制冷剂液体在压力不变的情况下吸收被冷却介质(空气)的热量(即制取冷量)而汽化,形成的低温低压蒸汽又被压缩机吸走,如此循环不已。
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