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常见制冷设备系统原理动图及解析
发布时间:2020-05-20 10:19:01 来源:原创

  运行原理

  吸收式制冷利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气,在另一种条件下又能吸收低沸点组分这一特性完成制冷循环。

  目前吸收式制冷机多用二元溶液,习惯上称低沸点组分为制冷剂,高沸点组分为吸收剂。

  吸收式制冷系统图如下:

  特点:

  可以利用各种热能(蒸气、废热、余热、燃油、燃气等)驱动;可以大量节约用电结构简单,运动部件少,安全可靠;对环境和大气臭氧层无害。

  涡旋式制冷系统

  涡旋压缩机工作原理:

  涡旋式空气压缩机是由函数方和型线的动、静涡旋相互齿合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中,静涡旋盘固定在机架上,动盘由偏心轴驱动

  并由防自动机构限制,盘绕静盘基圆中心,作很小半径的平面转动,气体经过空气过滤芯吸入静盘的外围,随着偏心轴旋转,气体在动静盘齿合所组成的若干对月牙形紧缩腔内被逐渐紧缩然后由静盘部位的轴向孔连续排出,如上图所示。

  涡旋式制冷系统如下图所示:

  特性:

  1.相邻两室的压差小,气体的走漏量少。

  2.由于吸气、紧缩、排气过程是同时连续地停止,压力上升速度较慢,因而转矩变化幅度小、振动小。

  3.没有余隙容积,故不存在惹起输气系数降落的收缩过程。

  4.无吸、排气阀,效率高,牢靠性高,噪声低。

  5.由于采用气体支承机构,故允许带液紧缩,一旦紧缩腔内压力过高,可使动盘与静盘端面脱离,压力立刻得到释放。

  6.机壳内腔为排气室,减少了吸气预热,进步了紧缩机的输气系数。

  7.涡线体型线加工精度十分高,必需采用专用的精细加工设备。

  8.密封请求高,密封机构复杂。

  逆卡诺循环

  逆卡诺循环制冷系统图如下:

  运转原理:

  逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环,它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。循环时,高、低温热源恒定,制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差,制冷工质流经各个设备中不思索任何损失,因而,逆卡诺循环是理想制冷循环,它的制冷系数是最高的,但工程上无法完成。

  跨临界循环制冷系统

  CO2跨临界循环制冷系统图如下:

  特性:

  工质的吸、放热过程分别在亚零界区和超临界区停止。

  紧缩机的吸气压力低于临界压力,蒸发温度也低于临界温度,循环的吸热过程仍在亚临界条件下停止,换热过程主要是依托潜热来完成。

  但是紧缩机的排气压力高于临界压力,工质的冷凝过程与在亚临界状态下完整不同,换热过程依托显热来完成。

  复叠式制冷循环系统

  三个单极压缩循环组成的复叠式制冷循环系统图如下:

  特点:

  它既能满足在较低蒸发温度时有合适的蒸发压力,又能满足在环境温度条件下冷凝时具有适中的冷凝压力。体积小紧凑,工作压力范围适中,运行温度,复杂。

  一级节流、中间不完全冷却的两级压缩机循环

  运转原理:

  从冷凝器出来的高压液体被分红两局部:一局部经中间冷却器节流阀节流到中间压力,在中间冷却器中蒸发;另一局部在盘管内流经中间冷却器,经过盘管与管外中间压力下蒸发的制冷剂蒸气停止热交流,到达过冷的目的。然后再进入回热器进一步过冷,并由节流阀节流,使其从冷凝压力降到蒸发压力后在蒸发器内蒸发制冷。

  由蒸发器出来的制冷剂饱和蒸气经回热器复热后,被低压级紧缩机吸入,并被紧缩到中间压力,排送到高压级紧缩机的吸气管内,与中间冷却器出来的饱和蒸气混合后进入高压级紧缩机紧缩到冷凝压力,在冷凝器中冷凝成为高压液体,然后再次停止循环。

  一级节流、中间不完整冷却的两级紧缩机循环图如下:

  蒸汽压缩式制冷系统

  运转原理:

  由紧缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将它们衔接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发作热交流,吸收被冷却对象的热量并气化,产生的低压蒸汽被紧缩机吸入,经紧缩后以高压排出。紧缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器,被常温的冷却水或空气冷却,凝结成高压液体。高压液体流经收缩阀时节流,变成低压低温的气液两相混合物,进入蒸发器,其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷,产生的低压蒸汽再次被紧缩机吸入。如此循环往复,不时循环。

  蒸汽紧缩式制冷系统图如下:

  特点:

  制冷方式的效率高、工艺成熟、可靠性较好。目前世界上生产的电冰箱90%以上是采用这种制冷方式的。但是由于这种制冷方式采用了机械装置来压缩制冷剂蒸气,所以它的噪音较大。

  在实际应用中,蒸气压缩式制冷机是得到最广泛应用的制冷机。

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