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制冷循環(huán)的介紹

更新時(shí)間:2023-11-30      點(diǎn)擊次數(shù):768
壓縮空氣制冷循環(huán)
由于空氣定溫加熱和定溫排熱不易實(shí)現(xiàn),故不能按逆向卡諾循環(huán)運(yùn)行。在壓縮空氣制冷循環(huán)中,用兩個(gè)定壓過(guò)程來(lái)代替逆向卡諾循環(huán)的兩個(gè)定溫過(guò)程,故可視為逆向布雷頓循環(huán)。工程應(yīng)用中,壓縮機(jī)可以是活塞式的或是葉輪式的。
從冷庫(kù)出來(lái)的空氣進(jìn)入壓氣機(jī)后被絕熱壓縮,溫度升到環(huán)境溫度以上;然后進(jìn)入冷卻器,在定壓下將熱量傳給冷卻水,溫度等同于環(huán)境溫度;再導(dǎo)入膨脹機(jī)絕熱膨脹,溫度進(jìn)一步降到冷庫(kù)溫度以下;最后進(jìn)入冷庫(kù),定壓吸熱(吸收的熱量稱為制冷量),完成循環(huán)。
回?zé)崾綁嚎s空氣制冷循環(huán)
從冷庫(kù)出來(lái)的空氣首先進(jìn)入回?zé)崞?,升溫到環(huán)境溫度;接著進(jìn)入葉輪式壓氣機(jī)壓縮升溫;然后進(jìn)入冷卻器實(shí)現(xiàn)定壓放熱降溫,理論上可以重新降到環(huán)境溫度(此時(shí)工質(zhì)處于高壓狀態(tài));隨后進(jìn)入回?zé)崞鬟M(jìn)一步定壓降溫到冷庫(kù)溫度,再進(jìn)入葉輪式膨脹機(jī)實(shí)現(xiàn)定熵膨脹過(guò)程,更進(jìn)一步地降壓降溫,最后進(jìn)入冷庫(kù)定壓吸熱,完成循環(huán)。
此種循環(huán)和上面的壓縮空氣制冷循環(huán)共同的缺點(diǎn)有二:其一,不能實(shí)現(xiàn)定溫吸、排熱過(guò)程,使循環(huán)偏離了逆向卡諾循環(huán)而降低了經(jīng)濟(jì)性;其二,空氣的比熱容較小,單位質(zhì)量工質(zhì)的制冷量也較小,這個(gè)缺點(diǎn)在回?zé)崾街锌梢愿纳疲圆荒芨鞠?nbsp;
壓縮蒸氣制冷循環(huán)
壓縮蒸氣的逆向卡諾制冷循環(huán)理論上可以實(shí)現(xiàn),但是會(huì)出現(xiàn)干度過(guò)低的狀態(tài),不利于兩相物質(zhì)壓縮。為了避免不利因素、增大制冷效率及簡(jiǎn)化設(shè)備,在實(shí)際應(yīng)用中常采用節(jié)流閥(或稱膨脹閥)替代膨脹機(jī)。
制冷工質(zhì)從冷庫(kù)定壓氣化吸熱后(此時(shí)工質(zhì)通常為干飽和蒸氣或接近干飽和蒸氣),再進(jìn)入壓縮機(jī)在絕熱狀態(tài)下壓縮,溫度超過(guò)環(huán)境溫度,然后進(jìn)入冷凝器向環(huán)境介質(zhì)等壓散熱;在冷凝器內(nèi),過(guò)熱的制冷劑蒸氣先等壓降溫到對(duì)應(yīng)于當(dāng)前壓力的飽和溫度,然后繼續(xù)等壓(同時(shí)也是等溫)冷凝成飽和液狀態(tài),進(jìn)入節(jié)流閥,在節(jié)流閥處絕熱節(jié)流降溫、降壓至對(duì)應(yīng)于循環(huán)起始?jí)毫Φ臐耧柡驼魵鉅顟B(tài),再進(jìn)入冷庫(kù)氣化吸熱,完成循環(huán)。
壓縮蒸氣制冷循環(huán)采用低沸點(diǎn)物質(zhì)作制冷劑,利用在濕蒸氣區(qū)定壓即定溫的特性,在低溫下定壓氣化吸熱制冷,可以克服上述壓縮空氣、回?zé)釅嚎s空氣循環(huán)的部分缺點(diǎn)。
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