1、是的!最簡單的制冷由要件組成:①壓縮機;②冷凝器;③節流閥;④蒸發器; 我們日常使用的電冰箱,正好由這四要件加上箱體組成,箱體就好像冷庫。
2、不過電 冰箱上的③節流閥在技術上由相同作用的毛細管替代。
(資料圖片僅供參考)
3、首先講講什么叫制冷。
4、制冷 兩字只能說是技術上的術語,嚴格講是錯誤的,世界上沒有那國的科學家能制造出 “冷”來。
5、那到底什么是冷,先舉例說明:在寒冬臘月,氣溫降到-5℃,我們說 今天天氣真冷,可東北人說不冷;在大伏天,氣溫在+32℃時,我們會說不算熱, 但氣溫突然降到+25℃,我們會說太冷了;這冷是隨著人的常識來定的,在物理學 中沒有冷的定義。
6、在工程中冷是跟著生產需要而定的。
7、如老總問,冷庫打冷了嗎? 你說打冷了,這個冷是指-18℃;老總問,水果庫溫度穩定嗎?你說很穩定,這回 答的含義是水果庫溫度穩定在±0℃了,這是我們這個行業對冷的定義。
8、但是我們 還是把這種利用機械設備把降溫對象降到所需溫度的方法叫制冷,這就是術語。
9、 什么叫制冷,比如我們將裝有一公斤20℃冷水的水壺放到一塊燒到500℃的鐵板上, 沒有多久水就開了,如果不拿開水壺,不多久水就干了。
10、大家和說鋼板在對水加熱, 反過來也可以說水在對鋼板降溫。
11、而且,降了多少度,都可計算出來,因為一公斤 水從20℃升到100℃,它需要外界峁┧?0大卡熱量,水從100℃到燒干,它需要外 界提供539大卡熱量,也就是說一公斤20℃冷水燒到干,要外界提供619大卡熱量。
12、 如果按制冷的角度它從外界或鋼板中提取了619大卡熱量而變成了水蒸汽,使鋼板 降溫了,這就是制冷,是利用水對鋼板制冷。
13、如果將水倒在鋼板上,那就更直觀了。
14、 在上述的制冷過程中,如果鋼板的大小一定,并排除外界空氣的降溫因素,那么鋼 板降了多少度,是可以精確計算出來的。
15、在這里所述及到的‘熱量’、‘溫度’、 ‘大卡’、‘℃’等物理量,我想學過物理的人都能理解。
16、 初中物理就講到,熱量總是通過傳導、對流、輻射,從溫度高的物體轉移到溫度低 的物體,絕不可能反過來進行。
17、一個物體失去一些熱量后,它的溫度也會降低一些。
18、 我們的目的就是通過制冷系統,將商品中和空氣中的熱量向比商品溫度更低的制冷 劑傳遞,達到降低商品溫度的目的。
19、 我們的制冷系統與鍋爐的制熱系統在熱力學上來講是完全一樣的,它們的熱傳導公 式也完全一樣,我們先以鍋爐作比擬,進一步講講制冷劑在制冷時的作用。
20、 上面講的燒水壺也可算是一只鍋爐,不過水燒開了,我們就灌熱水瓶了,如果我們 在壺嘴上套根管子,通到浴室,那就可以洗桑拿了,水壺就成小鍋爐了。
21、要注意的 是這時水壺中的水永遠是100℃,水壺出口處的蒸汽溫度也是100℃,為什么不是 110℃,不是90℃?這是因為在一個大氣壓下水的沸騰溫度是100℃,這是水的物理 性能所決定了的。
22、在青藏高原,大氣壓力較低,水70℃左右就開了,沒有高壓鍋就 只能吃夾生飯,而在高壓鍋里,溫度可達到110℃,因為高壓鍋排氣閥的重量,剛 好使鍋內壓力保持在1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓)。
23、一般小型鍋爐可燒 4Kg/CM2表壓力蒸汽,蒸汽溫度也接近140℃,鍋爐中的水溫也與蒸汽溫度一樣也是 140℃。
24、煤氣爐的火頭溫度可達1000℃左右,火頭將熱量傳遞給水,使水的溫度上 升直達沸點,一公斤水從沸點到燒干(全部變成蒸汽),將從煤氣火頭中帶走的熱 量與上面所講水壺給鋼板降溫是一樣的,接近壺底的火焰是一個降溫過程。
25、鍋爐中 的煤燃燒溫度在1200℃左右,沒有鍋爐中水的降溫,鍋爐中的排管將被燒塌。
26、從我 們的角度來講,在這里的水就是制冷劑。
27、 反過來水蒸汽進了浴室馬上凝結成小水珠(霧氣),放出熱量使浴室內溫度上升, 同樣一公斤水燒成的一公斤蒸汽,汽在浴室里放出539大卡熱量后全部變成水,在 蒸汽變成水的時候,小水珠的溫度是100℃,這是一個冷凝過程。
28、當然小水珠會繼 續放出熱量而降低溫度,等水珠變成水滴落到地上或附在墻壁上時,只有30℃左右 了,這就不是冷凝過程了,而只是普通降溫過程。
29、同樣將鍋爐蒸汽通到室內熱水汀 (室內供熱排管)中,熱水汀對蒸汽來說就成了冷凝器,如果供應的蒸汽壓力是 1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓),熱水汀表面溫度就是110℃,熱水汀向室內 空氣散發熱量,使室內溫度上升,而蒸汽就在熱水汀內冷凝成水,如果向室內散發 了539大卡熱量,熱水汀內就冷凝下來1公斤水。
30、按制冷角度來講,這整個過程就是 煤燃燒的熱量被水吸收而沸騰,成為蒸汽,蒸汽帶著吸收來的熱量來到熱水汀,熱 水汀的表面向空氣散發了熱量,蒸汽失去熱量后又從新冷凝成蒸餾水,這水可通過 設備回到鍋爐繼續使用。
31、 現在回到制冷的要件: ①壓縮機,與空氣壓縮機原理一樣; ②冷凝器,可以理解為熱水汀或做酒業的蒸餾器(錫鍋); ③蒸發器,可以理解為上面所講的水壺或鍋爐; ④節流閥,可以理解為從樓上高位的熱水汀到鍋爐之間,加一只閥,開小一點,讓 蒸餾下來的水流進鍋爐繼續使用,不讓熱水汀中的水流光了使鍋爐中的蒸汽反沖回 熱水汀,這一點與我們制冷不同,因為整個系統是均壓的,而制冷系統冷凝部分是 高壓的,節流閥是控制制冷劑合理分配給蒸發器,讓蒸發器處于正常的制冷工作狀 態。
32、 在電冰箱上制冷的要件是: ①壓縮機,藏在冰箱后面,圓頭圓腦的家伙; ②冷凝器,就是在冰箱后面的散熱片; ③蒸發器,在初期的單門冰箱中的凍結框,可以看得很清楚,拆開無霜冰箱的內襯 也能看到冷風機一樣的翅片管; ④節流閥,在冰箱后面有一段繞成螺旋狀的細銅管,那就是毛細管。
33、冰箱的外殼就 相當與冷庫外體。
34、 在制冷行業中,制冷劑可以是水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。
35、空調用溴化鋰 吸收式制冷機,就是以水作為制冷劑使用。
36、電冰箱中使用的是F12,在大冷庫的制 冷系統中用的是液態氨(不是氨水),液態氨的性質在氨的物理性能表上可以查到, 它在一個大氣壓下的蒸發溫度是-33.3℃。
37、如果將液氨從常溫的鋼瓶中放出,一出 鋼瓶它立即變為-33.3℃的液氨(因為外界是一個大氣壓),如果流到水泥地上, 水泥地的溫度立刻使它沸騰,這是水泥地的熱量傳給了液氨,使液氨蒸發成汽態氨, 水泥地的局部也很快降到-30℃左右,如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤,要 使液氨全部蒸發光,他必需從水泥地上吸收326大卡熱量,吸收多少,蒸發多少, 吸不足326大卡熱量,就一定有液氨殘留下來。
38、如果將液氨放在一個金屬盆里,再 將金屬盆底接觸水面,水的熱量立刻傳給液氨,液氨受熱沸騰,水也很快結冰;如 果將盆懸掛在空中,盆底周圍的空氣立即因熱量傳給了液氨而失去熱量而降溫,降 了溫的空氣在下降,周圍熱空氣立即來補充,在盆下面可以看到帶著霧的冷空氣在 緩緩降下。
39、這個盆就是‘蒸發器’。
40、 至于蒸餾器,有人看過,有人沒看過,但是大家都看過茶缸蓋凝結水的現象,或者 農村吊酒的錫鍋,原理是一樣的。
41、缸蓋里面是熱騰騰的水蒸汽,缸蓋外是冷空氣, 水蒸汽通過缸蓋將熱量傳遞給了冷空氣,失去了一定熱量的水蒸汽,在缸蓋里表面 凝結成水,這就是冷凝器的原理,上面講的熱水汀也是同樣原理。
42、 現在講庫房里的制冷進行過程:液態氨在蒸發器(排管)中如果處于0.3Kg/CM2表 壓力狀態(應該是0.03Mpa表壓力,出于習慣的方便,還是用Kg/CM2),它的沸騰 溫度應該是-28℃;而蒸發器外是-18℃的冷庫,如果有高于-18℃的商品進庫, 商品中的熱量很快傳給了空氣,使空氣溫度上升到比如-15℃,-15℃的空氣又將 從商品中傳來的熱量傳給了-28℃的液氨,液氨吸收了熱量溫度不會上升,而是沸 騰蒸發為氣體(氨蒸汽),這樣空氣來來回回的傳送,商品中的熱量逐步減少,溫 度逐步降低,最后降到-18℃,制冷就可以結束了,這是蒸發器的工作任務,庫內 空氣向蒸發器傳遞多少熱量,蒸發器內的液氨就蒸發掉相應的重量。
43、當然除了商品 中的熱量外,還有外界氣溫中的熱量通過圍護結構傳進來的熱量,開門時空氣帶進 的熱量,使庫溫不時的上升,所以需要定時開機降溫。
44、 但是如果沒有壓縮機的參與,蒸發器的工作是不能持久的,因為液氨受熱蒸發成為 氨蒸汽,氨蒸汽逐步擠占蒸發器的空間,蒸發器中的壓力也就逐步升高,壓力升高, 液氨的沸騰溫度就會上升,最后壓力升到1Kg/CM2表壓力時,溫度也上升到-18℃ 左右,液氨與冷庫的溫度相同,由于溫度平衡,熱量就無法向液氨傳遞了,制冷也 就停止了。
45、壓縮機的任務就是要把蒸發器中產生的氨蒸汽抽走,使蒸發器中的壓力 一直保持在我們生產需要的0.3Kg/CM2表壓力狀態。
46、這時候蒸發器中的壓力叫蒸發 壓力,蒸發器中的液氨溫度叫蒸發溫度。
47、壓縮機抽出的氨蒸汽并不是排到大氣中去 的,而是排到冷凝器中,氨蒸汽被壓縮到冷凝器后,冷凝器的壓力會逐步升高,而 后就是冷凝器的任務了。
48、我們知道氨蒸汽是帶著冷庫中的熱量的,氨蒸汽被壓縮機 從蒸發器抽出,而后壓縮到冷凝器中,那么壓縮機就完成了輸送熱量的任務。
49、 現在氨蒸汽被聚集在冷凝器中(帶著大量冷庫中的熱量),壓力不斷升高,溫度也 隨著壓力的升高而升高,比如說壓力升高到表壓力14Kg/CM2,溫度也就對應升到 +39℃,如果在冷凝器管外供給+34℃的冷卻水,那冷凝器中的氨蒸汽就會向水傳 送出熱量,每向冷卻水送出264大卡熱量,冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝結成 液態氨,并讓出原來氨蒸汽占領的大部分空間來。
50、如果熱量沒有出路,那冷凝器中 的壓力就繼續升高,到冷凝器爆炸或跳安全閥為止。
51、但是實際上壓縮機的排出溫度, 在表壓力14公斤/平方公分時,不是+39℃,而是+100℃以上。
52、這是因為電動機帶 動壓縮機的活塞對氨蒸汽進行壓縮時做的功,轉換成熱量的緣故,也即熱功當量, 這可以在我們給自行車打氣時,打氣筒底部和皮管會發燙的原理是一樣的。
53、壓縮機 對氨蒸汽做了1KW的功,就對氨蒸汽附加了860大卡的熱量,這一部分熱量是顯熱, 它加熱了氨蒸汽,使氨蒸汽溫度上升,這種熱量傳送給冷卻水后,不會被冷卻水冷 凝成液氨,只會降低溫度,只有當氨蒸汽溫度降到+39℃時,才進行真正的冷凝工 作,在冷凝工作連續進行時,只要壓力不變,溫度也不會改變。
54、這時的溫度叫冷凝 溫度,這時的壓力叫冷凝壓力。
55、這就是冷凝器的工作任務。
56、 冷凝器中冷凝下來的液氨,可以送到蒸發器中繼續使用,但必需用節流閥進行控制, 要不冷凝器中的來不及冷凝的氨蒸汽會竄到蒸發器中,那就亂套了。
57、節流閥必需調 節到蒸發器中有確當的液氨補充,這就是節流閥的工作任務。
58、 總結一下:首先液態氨在蒸發器中吸收了制冷對象的熱量,蒸發成氨蒸汽;氨蒸汽 包含著吸收來的熱量被壓縮機抽送到冷凝器,并壓縮成高壓、高溫的氨蒸汽,這時 候氨蒸汽中又加進了電動機的熱功當量所附加的熱量;冷凝器中的氨蒸汽,將熱量 傳送給溫度較低的冷卻水,失去熱量的氨蒸汽被冷凝成為液態氨;節流閥將冷凝下 來的液氨再有節制的補充給蒸發器,使蒸發器能夠連續地工作;整個工作過程就是 將低于-18℃的制冷對象中的熱量,強制送到+30多℃的冷卻水中去,使制冷對象 失去熱量,溫度降到我們所需要的-18℃;而冷卻水吸收了熱量后,又通過水蒸汽 的蒸發,將熱量傳送給了大氣,或者說是風將熱量吹走了。
59、這就是制冷全過程。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助。
關鍵詞:
責任編輯:Rex_10