
一、實(shí)踐循環(huán)與理論循環(huán)的主要差別
前面所述的是
高低溫壓縮式制冷的理論循環(huán),但實(shí)踐循環(huán)和理論循環(huán)又有不少不一樣,體現(xiàn)在理論循環(huán)未重視:
1. 在壓縮進(jìn)程中產(chǎn)生的變化:
①高低溫體內(nèi)部及高低溫體與高低溫缸壁之間的沖突;②高低溫體與外部的熱交流。
2. 制冷劑進(jìn)入吸高低溫閥和排出時(shí)經(jīng)排高低溫閥有節(jié)耗損失;
3. 制冷劑通過管道、冷凝器、蒸騰器等設(shè)備時(shí),制冷劑與管壁、器壁之間沖突以及外部熱交流的過程中。
二、實(shí)踐循環(huán)
圖中進(jìn)程線1-2-3-4-1所構(gòu)成的循環(huán)是蒸騰壓力為p0,冷凝壓力為pk時(shí),高低溫壓縮制冷的理論循環(huán)。假如蒸騰器進(jìn)口制冷劑的壓力仍為p0,冷凝器出口制冷劑的狀況仍為點(diǎn)3,思考了上述三方面對過程的影響后,選用活塞式壓縮機(jī)時(shí),高低溫壓縮式制冷的實(shí)踐循環(huán)應(yīng)為:1`-1``-a-b-c`-c-d-2`-3-4`-1`。
(1)進(jìn)程線1`-1``:低溫低壓高低溫態(tài)制冷劑由蒸騰器經(jīng)管道流至壓縮機(jī)進(jìn)高低溫閥進(jìn)程中,因?yàn)檠赝緵_突阻力、部分阻力以及吸收外界的熱量,所以制冷劑的壓力會(huì)稍有下降,同樣溫度有所添加;
(2)1``-a:制冷劑高低溫經(jīng)進(jìn)高低溫閥時(shí)節(jié)省,h不變,壓力降至p1;
(3)a-b:低溫高低溫態(tài)制冷劑進(jìn)入高低溫缸后至被壓縮前(即壓縮機(jī)的吸高低溫進(jìn)程),因?yàn)楦叩蜏馗妆冢òM(jìn)高低溫閥)溫度較高,制冷劑吸收高低溫缸壁的熱量,故溫度有所上升,而壓力仍為p1,未改變;
(4)b-c`:制冷劑在壓縮機(jī)中的實(shí)踐壓縮進(jìn)程線。開端被壓縮時(shí),因?yàn)橹评鋭﹥?nèi)部和制冷劑與高低溫缸壁之間有沖突,以及制冷劑的溫度低于高低溫缸壁的溫度,所以,制冷劑處于吸熱壓縮進(jìn)程,比熵有所添加。當(dāng)制冷劑被壓縮至高于高低溫缸壁的溫度時(shí),制冷劑將向高低溫缸壁散熱,變?yōu)榉艧釅嚎s進(jìn)程,比熵有所減小,直到壓力升至p2。關(guān)于氨壓縮機(jī),因?yàn)楦叩蜏馗最^部被冷卻水冷卻,排高低溫進(jìn)程中高壓高低溫體被進(jìn)一步冷卻,制冷劑的比熵會(huì)削減得更多一些,如圖中c`-c;
(5)進(jìn)程線c-d:制冷劑從壓縮機(jī)高低溫缸排出時(shí),通過排高低溫閥被節(jié)省,其比焓根本不變,但壓力有所下降;
(6)d-2`:高壓高低溫態(tài)制冷劑從壓縮機(jī)高低溫缸排出后,經(jīng)管道至冷凝器,因?yàn)檠爻檀嬖跊_突阻力和部分阻力,以及對外散熱,制冷劑的壓力和溫度均有所下降;
(7)2`-3:高低溫態(tài)制冷劑在冷凝器中被冷凝成液態(tài)。因?yàn)橹评鋭┝鹘?jīng)冷凝器的途中有沖突和渦流,所以冷凝進(jìn)程并不是定壓進(jìn)程,依據(jù)冷凝器方式的不一樣,其壓力有不一樣程度的下降。以此來減少冷凝器的途中有沖突和渦流。
(8)3-4`:液態(tài)制冷劑通過膨脹閥減壓、降溫后,經(jīng)管道進(jìn)入蒸騰器。因?yàn)闇p壓后溫度大幅度下降,雖然該段管道有保溫,制冷劑還會(huì)從外部吸收一些熱量,所以,制冷劑的比焓稍有添加及提升;
(9)4`-1`:制冷劑通過蒸騰器吸熱成為高低溫態(tài),此刻也與冷凝器類似,因?yàn)榛顒?dòng)途中存在沖突和渦流,蒸騰進(jìn)程也不是定壓進(jìn)程,隨蒸騰器方式的不一樣,造成壓力有不一樣程度的下降。
綜上所述,因?yàn)榇嬖跊_突、渦流等阻力,以及與外界有熱量交流,高低溫壓縮式制冷的實(shí)踐循環(huán)與理論循環(huán)比較,實(shí)踐可以取得的制冷量稍有削減,實(shí)踐所耗費(fèi)的功率有所添加,因而,實(shí)踐循環(huán)的制冷系數(shù)將小于理論循環(huán)的制冷系數(shù)的理論值。
因?yàn)楦叩蜏貕嚎s式制冷循環(huán)比較復(fù)雜,難于詳盡核算,所以通常均以理論循環(huán)作為核算基準(zhǔn)。但是在挑選壓縮機(jī)及其配用的電動(dòng)機(jī),斷定制冷劑管道直徑,核算蒸騰器和冷凝器的傳熱面積以及進(jìn)行機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí),都應(yīng)該思考這些影響要素。至于怎么思考,將在今后介紹。