物流资讯

制冷机是怎样工作的?

发布时间:2024-06-09

机械制冷是利用机械能和热能来达到制冷目的,主要是借助于各种工质(制冷剂)的凝结、汽化、溶解或膨胀等物理现象,使物质内部的热能发生变化,而起吸热或放热作用。在物质汽化吸热过程中就可以产生冷效应,而其所吸收的热量则在冷凝或溶解(气体溶解在液体中)时放出去。以冷藏运输设备中广泛采用的蒸气压缩式制冷机的工作原理为例,来说明机械制冷的工作特点。蒸气压缩式制冷机的基本组成部分为压缩机、冷凝器、膨胀阀(减压阀)和蒸发器等四个部件,由连热凝结,制冷剂就能不断地制冷降温。

就整个封闭体系而言,制冷剂是在低温环境吸收热量,然后在髙温环境放出热量。这种现象不是自发进行的,而是由于压缩机消耗了一定的机械功才得以实现的。制冷机好比是一个“热泵”利用这个热泵可以把低温处的热量泵到高温处去。

液体制冷剂先在蒸发器4中在汽化压力,汽化温度TQ之下吸热汽化。汽化后的蒸气立即被压缩机1抽出并加以压缩,使其压力和温度由A)、了。提高到及K(压缩机的排汽温度,高于冷凝温度TK夂然后被压人冷凝器2,高温髙压的汽态制冷剂,在冷凝压力和冷凝温度:rK之下,把热传给流过冷凝器的冷却水或冷却空气而凝结成为液体。髙压为的液体制冷剂经过膨胀阀3将压力降至如后又进入蒸发器4,再吸热汽化,此后又开始另一个循环。制冷机如此周而复始地工作,就能不断地产生冷却作用。

在制冷机中,制冷剂为何能在低温下汽化而在高温下冷凝呢?这是由于压力不同造成的。因为压力愈高,汽化溫度(或冷凝温度)也愈高,如压力为20kg/cm2时,C02的汽化温

度为-20℃,而压力为31kg/cm2时,C02的汽化温度就上升到-5℃了。汽化温度与冷凝温度是同一数值,区别仅在于热流的方向相反,液体(制冷剂)在汽化温度下吸热会变成汽体。反之,汽体(制冷剂)在此温度下放热则能变成液体。在制冷系统中,正是利用物质的这一性质,来实现制冷剂在低温处吸热和在高温处放热这一要求的。在制冷系统中,蒸发器由于压缩机不断从中抽走汽体而保持一定的低压(即汽化压力/>〇),而冷却环境又不断提供热量,加之蒸发器又有良好的传热条件,所以制冷剂能不断地在蒸发器中汽化。冷凝器则由于压缩机不断地向其排人高压蒸气而保持着高压,流过冷凝器的水或空气的温度则比高压制冷剂蒸气的温度低得多,故能不断地排除制冷剂蒸气的热量而使其凝结成为液体。

在实际的制冷机中,为了提高制冷效率,保证操作上的安全可靠,除必须有上述基本部件之外,还要加装一些其他零部件,但其基本工作原理是相同的。