单级蒸气压缩式制冷的原理

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蒸气压缩式制冷循环是采用相变制冷方法,依靠低温低压制冷剂液体大量地吸收汽化潜相变为气体而制冷,且是以消耗电能来作为非自发过程能量转换补偿的一种制冷方法.
一,单级蒸气压缩式制冷的理论循环
<一>单级蒸气压缩式制冷循环原理
单级蒸气压缩式制冷机由压缩机,冷凝器,膨胀阀,节流阀,蒸发器及它们之间的连接管路等组成,这一封闭的循环系统简称制冷系统,该系统中制冷工质每完成一个循环只经过一次压缩,故称为单级压缩制冷循环,制冷工质在制冷系统内相继经过压缩,冷凝,节流,蒸发四个过程而完成制冷循环,制冷剂不断地产生液态,气态,液态的重复变化,利用制冷剂汽化时吸热,冷凝时放热,将低温物体的热量转移至环境介质,水或空气,而达到制冷的目的,系统中主要设备的功用及工质状态的变化如表所示,

制冷循环过程为:压缩机不断地抽吸蒸发器中的制冷剂蒸气,并将之压缩成高压(Pk)高温(Tk)蒸气送至冷凝器,过热蒸气进入冷凝器,在压力不变的条件下,先是将部分热量传给外界冷却介质,冷却成饱和蒸气,然后在等压等温下继续放出热量,冷凝成饱和液体,冷凝后的液体制冷剂通过节流元件,,,膨胀阀或毛细管进入蒸发器,制冷剂在节流元件中从高压(Pk)降到低压(P0),并出现少量液体的汽化,制冷剂离开节流元件时,变为液,气两相混合状态,继而进入蒸发器,两相状态的制冷剂在蒸发器中从被冷却物体中吸取所需的汽化热,在等压等温下向干度增大的方向变化,直到全部变为饱和蒸气,其蒸发温度T0, 一定要低于被冷却物的温度,低压,低温制冷剂蒸气再由压缩机抽吸,压缩,进入下一次循环,
在这个循环过程中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气,使制冷剂在蒸发器中产生低压低温,在冷凝器中产生高压高温的作用,是整个循环系统的心脏,节流元件起着节流降压和调节进入蒸发器的制冷剂流量的作用,制冷剂在蒸发器内蒸发,吸收被冷却物的热量,制冷剂从蒸发器中吸收的热量连同压缩机产生的热量在冷凝器中被冷却介质带走,使制冷剂不断从低温物体中吸热,向高温介质放热,从而达到制冷的目的,