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解析液体汽化制冷
2016-10-08 08:47:51 admin

      利用液体汽化过程的吸热效应来制冷的方法称为液体汽化制冷。与固体相变制冷不同的是,液体汽化制冷采用流体(液体和气态物质)作为制冷剂,通过一定的设备构成制冷循环可实现连续制冷,它的应用更加广泛。液体汽化制冷是目前最主要的制冷方法之一。

       当液体在容器内时,液体通过汽化形成蒸气,若此容器内除了液体本向的蒸气外不存在任何其他气体,那么液体和蒸气在某个压力下将达到平衡,即达到饱和状态。如果将一部分饱和蒸气从容器中抽走,液体中就必然要再汽化一部分蒸气来维持平衡。液体汽化时需要吸收热量,此热量称为汽化潜热。只要液体的蒸发温度低于被冷却对象的温度,汽化潜热便可以通过热交换从被冷却对象中获得,从而使被冷却对象变冷,或者使它维持在某一低温,达到制冷的目的。

       为了使液体汽化的过程连续进行,制冷技术中通过一定的方法把蒸气抽走,并使它凝结成液体后再送回到容器中形成循环。如果将容器中抽出的蒸气直接凝结成液体,所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,而在实际过程中希望蒸气的冷凝过程在常温下实现,因此需要将蒸气的夺力提高到常温下的饱和压力。液体汽化制冷循环的4个基本过程是:1.制冷剂液体在低温下蒸发,成为低压蒸气;2.将低压蒸气提高压力,使之成为高压蒸气;3.将高压蒸气冷凝,使之成为高压液体;4.将高压液体降低压力,使之重新变为低压液体返回到过程1,从而完成循环。

       上述制冷循环中,过程4实现了制冷剂自身的降温,是下一步制冷的前提,该过程通常是通过节流装置实现的;过程1是制冷剂从低热源吸收热量的过程,实现制冷;过程2是循环的能量补偿过程;过程3是向高温热源排放热量的过程。实际制冷装置中,所使用的补偿能量可以有多种形式,实现能量补偿的方式也多种多样。如果过程2以消耗电能或机械能为能量补偿,通过压缩机对低压气体做功,使之压力提高,这种制冷方式称之为蒸气压缩式制冷;如果通过液体吸收剂或固体吸附剂对制冷剂蒸气进行吸收或吸附,再利用驱动热源加热吸收或吸附工质对,来产生较高压力和温度的制冷剂蒸气,这样的制冷方式则分别称为吸收式制冷和吸附式制冷;同样使用热能作为驱动能源,但利且喷射器实现从蒸发器中抽取蒸气并压缩到高压的,称为蒸气喷射式制冷。

 

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