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七類常見制冷設備系統原理動圖及解析

时间:2020-05-15     作者:寧波瑞熙制冷設備【原创】

  制冷系統由壓縮機,冷凝器,膨脹閥,蒸發器及制冷劑組成,制冷系統的選擇,與制冷設備的制冷效果密切相關,了解各類制冷系統有利于提高制冷設備的效率。今天帶大家一起了解七類常見的制冷系統原理,加深對制冷設備的認識。

  

吸收式制冷系統


  運行原理:

  吸收式制冷利用溶液在一定條件下能析出低沸點組分的蒸氣,在另一種條件下又能吸收低沸點組分這一特性完成制冷循環。

  

運行原理


  目前吸收式制冷機多用二元溶液,習慣上稱低沸點組分為制冷劑,高沸點組分為吸收劑。

  吸收式制冷系統圖如下:

  

收式制冷系統圖如


  特點:

  可以利用各種熱能(蒸氣、廢熱、余熱、燃油、燃氣等)驅動;可以大量節約用電結構簡單,運動部件少,安全可靠;對環境和大氣臭氧層無害。

  

渦旋式制冷系統


  渦旋壓縮機工作原理:

  

渦旋壓縮機工作原理:


  渦旋式空氣壓縮機是由函數方和型線的動、靜渦旋相互齒合而成。在吸氣、壓縮、排氣工作過程中,靜渦旋盤固定在機架上,動盤由偏心軸驅動并由防自動機構制約,圍繞靜盤基圓中心,作很小半徑的平面轉動,氣體通過空氣過濾芯吸入靜盤的外圍,隨著偏心軸旋轉,氣體在動靜盤齒合所組成的若干對月牙形壓縮腔內被逐步壓縮然后由靜盤部位的軸向孔連續排出,如上圖所示。

  渦旋式制冷系統如下圖所示:

  

  渦旋式制冷系統如下圖所示:


  特點:

  1.相鄰兩室的壓差小,氣體的泄漏量少。

  2.由于吸氣、壓縮、排氣過程是同時連續地進行,壓力上升速度較慢,因此轉矩變化幅度小、振動小。

  3.沒有余隙容積,故不存在引起輸氣系數下降的膨脹過程。

  4.無吸、排氣閥,效率高,可靠性高,噪聲低。

  5.由于采用氣體支承機構,故允許帶液壓縮,一旦壓縮腔內壓力過高,可使動盤與靜盤端面脫離,壓力立即得到釋放。

  6.機殼內腔為排氣室,減少了吸氣預熱,提高了壓縮機的輸氣系數。

  7.渦線體型線加工精度非常高,必須采用專用的精密加工設備。

  8.密封要求高,密封機構復雜。

  

逆卡諾循環


  逆卡諾循環制冷系統圖如下:

  

逆卡諾循環制冷系統圖如下


  運行原理:

  逆卡諾循環是理想的可逆制冷循環,它是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成。循環時,高、低溫熱源恒定,制冷工質在冷凝器和蒸發器中與熱源間無傳熱溫差,制冷工質流經各個設備中不考慮任何損失,因此,逆卡諾循環是理想制冷循環,它的制冷系數是最高的,但工程上無法實現。

  

跨臨界循環制冷系統


  CO2跨臨界循環制冷系統圖如下:

  

CO2跨臨界循環制冷系統圖如下


  特點:

  工質的吸、放熱過程分別在亞零界區和超臨界區進行。

  壓縮機的吸氣壓力低于臨界壓力,蒸發溫度也低于臨界溫度,循環的吸熱過程仍在亞臨界條件下進行,換熱過程主要是依靠潛熱來完成。

  但是壓縮機的排氣壓力高于臨界壓力,工質的冷凝過程與在亞臨界狀態下完全不同,換熱過程依靠顯熱來完成。

  

復疊式制冷循環系統


  三個單極壓縮循環組成的復疊式制冷循環系統圖如下:

  

三個單極壓縮循環組成的復疊式制冷循環系統圖如下


  特點:

  它既能滿足在較低蒸發溫度時有合適的蒸發壓力,又能滿足在環境溫度條件下冷凝時具有適中的冷凝壓力。體積小緊湊,工作壓力范圍適中,運行溫度,復雜。

  

兩級壓縮機循環


  運行原理:

  從冷凝器出來的高壓液體被分成兩部分:一部分經中間冷卻器節流閥節流到中間壓力,在中間冷卻器中蒸發;另一部分在盤管內流經中間冷卻器,通過盤管與管外中間壓力下蒸發的制冷劑蒸氣進行熱交換,達到過冷的目的。然后再進入回熱器進一步過冷,并由節流閥節流,使其從冷凝壓力降到蒸發壓力后在蒸發器內蒸發制冷。

  由蒸發器出來的制冷劑飽和蒸氣經回熱器復熱后,被低壓級壓縮機吸入,并被壓縮到中間壓力,排送到高壓級壓縮機的吸氣管內,與中間冷卻器出來的飽和蒸氣混合后進入高壓級壓縮機壓縮到冷凝壓力,在冷凝器中冷凝成為高壓液體,然后再次進行循環。

  一級節流、中間不完全冷卻的兩級壓縮機循環圖如下:

  

一級節流、中間不完全冷卻的兩級壓縮機循環圖如下


  

蒸汽壓縮式制冷系統


  運行原理:

  由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器組成,用管道將它們連接成一個密封系統。制冷劑液體在蒸發器內以低溫與被冷卻對象發生熱交換,吸收被冷卻對象的熱量并氣化,產生的低壓蒸汽被壓縮機吸入,經壓縮后以高壓排出。壓縮機排出的高壓氣態制冷劑進冷凝器,被常溫的冷卻水或空氣冷卻,凝結成高壓液體。高壓液體流經膨脹閥時節流,變成低壓低溫的氣液兩相混合物,進入蒸發器,其中的液態制冷劑在蒸發器中蒸發制冷,產生的低壓蒸汽再次被壓縮機吸入。如此周而復始,不斷循環。

  蒸汽壓縮式制冷系統圖如下:

  

蒸汽壓縮式制冷系統圖如下


  特點:

  制冷方式的效率高、工藝成熟、可靠性較好。目前世界上生產的電冰箱90%以上是采用這種制冷方式的。但是由于這種制冷方式采用了機械裝置來壓縮制冷劑蒸氣,所以它的噪音較大。

  在實際應用中,蒸氣壓縮式制冷機是得到最廣泛應用的制冷機。


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