蒸气压缩式制冷系统

蒸气压缩式制冷系统


单级蒸气压缩式制冷系统如下图1所示。它由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下:制冷剂在蒸发压力下沸腾, 蒸发温度低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力, 然后送往冷凝器,在冷凝压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气) 与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流元件进入蒸发器。 当制冷剂通过膨胀阀时,压力从冷凝压力降到蒸发压力,部分液体气化,剩余液体的温度降至蒸发温度,于是离开膨胀阀的制冷剂变成温度为蒸发温度的两相混合物。 混合物中的液体在蒸发器中蒸发,从被冷却物体中吸取它所需要的气化潜热。混合物中的蒸气通常称为闪发蒸气,在它被压缩机重新吸入之前几乎不再起吸热作用 。

在整个循环过程中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用,是整个系统的心脏; 节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备,制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量,从而达到制取冷量的目的; 冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量的冷凝器中被冷却介质带走。根据热力学第二定律, 压缩机所消耗的功(电能)起了补偿作用,使制冷剂不断从低温物体中吸热,并向高温物体放热,从而完整个制冷循环。


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