第三章蒸气压缩式制冷系统
的组成和图式
第一节蒸气压缩式氨制冷系统
一、制冷系统的供液方式
在蒸气压缩式制冷系统中，根据向蒸发器供液的方式不同可分为直接供液、重力供液、液泵供液三种。
（一）直接供液方式
直接供液是指制冷剂液体通过膨胀阀直接向蒸发器供液，而不经过其它设备的制冷系统，又称直接膨胀供液系统，见图3-1所示。
图3-1 直接供液的R12制冷流程图
1—压缩机2—油分离器3—卧式壳管冷凝器4—干燥过滤器5—热交换器6—蒸发器7—手动膨胀阀8—热力膨胀阀9—电磁阀
直接供液主要
适用于氟利昂制冷
系统和成套制备空
调冷冻水或低温盐
水的氨系统。
（二）重力供液方式
重力供液是利用制冷剂液柱的重力来向蒸发器供液。这种系统是经过膨胀阀的制冷剂先经过氨液分离器，将其中氨蒸气分离
后，使氨液借助于氨液分离器的液面和蒸发器的液面之间的液位
差作为动力，达到向蒸发器供液的目的。见图3-2所示。
目前除小型氨为制冷剂的冷库采用重力供液外、大、中型冷库均采用液泵供液方式。
图3-2 重力供液制冷系统示意图
1—膨胀阀2—氨液分离器
3—顶排管4—墙排管
5—供液调节站
6—回气调节站
7—放油阀8—集油器
9—遥控液位计10—电磁阀
（三）液泵供液方式
液泵供液是指制冷系统借助液泵的机械力来向蒸发器供液，也称液泵强制循环。见图3-3所示。
适用于各种类型冷藏库和人工冰场等。
图3-3 氨泵供液强制循环系统示意图
1—低压循环贮液桶2—氨泵3—膨胀阀4—电磁阀5—正常液位控制器
6—警戒液位控制器7—止回阀8—供液调节站9—回气调节站10—U形顶管
11—盘管式墙管12—冷风机13—自动旁通阀14—差压控制器15截止阀
二、空调用氨制冷系统
图3-4为空调用氨制冷成套设备系统，该制冷系统采用直接供液方式。其工作过程是：压缩机1将蒸发器内所产生的低压低温的
氨蒸气吸入气缸内，经压缩后成为高压高温的氨气先经过氨油分离器2，将氨气中所携带的少量润滑油分离出来，再进入冷凝器3。高压高温的氨气在冷凝器中把热量放给冷却水后而使自身凝结为氨液，并不断地贮存到贮液器4中，使用时贮液器的高压氨液由供液管送至膨胀阀5节流降压后，送入蒸发器6。低压低温氨液在蒸发器中不断吸收空调回水的热量而气化，空调回水放出热量而温度降低，降温后的冷冻水送入空调喷淋室喷淋空气，吸收空气的热量，吸热后再用泵打入蒸发器继续冷却，循环使用，气化后形成的低压氨气又被压缩机1吸走，如此往复循环，实现制冷。
在制冷系统中，氨压缩机的排气部分至膨胀阀以前属于高压（高温）部分；膨胀阀后至压缩机的吸气部分属于低压（低温）部分，所以膨胀阀是制冷系统高、低压力的分界线。
为了保证压缩机的安全运转，就要使进入压缩机的氨蒸气先经过氨液分离器，将其中的氨液分离出来。这里需要指出，用于空调的制冷装置一般不装氨液分离器，因为立管式蒸发管组上的粗竖管可以起到氨液分离器的作用。
氨气从压缩机气缸带出的润滑油，虽然大部分被油分离器中分离下来，但是还会有部分润滑油被带入冷凝器、贮液器和蒸发器内。由于氨制冷剂不溶于润滑油，而且润滑油的密度大于氨液的密度，因此润滑油会积存在上述设备的底部，必须定期排出，否则会影响制冷系统的正常工作。在本系统中，蒸发器内积存的油从小集油包直接排出。氨油分离器、冷凝器、贮液器中积存的润滑油送入集油器7中，然后在低压条件下将它放出。
在冷凝器和贮液器中，有不凝性气体（主要是空气）。将会影响其正常工作，所以必须定期排出，为了不使混合气体中氨蒸气随同排出，排出前应经过不凝性气体分离排出。它是利用高压氨液经节流后在蒸发盘管内气化吸热使管间的混合气体温度降低，使混合气体中的氨气凝结为氨液，从而达到分离不凝性气体的目的。
系统设置了紧急泄氨器。当机房发生火警等意外事故时，可将贮液器和蒸发器中的氨液分为两路迅速排至紧急泄氨器，在其中与自来水混合排入下水道，以免发生严重的爆炸事故。
三、冷藏库用氨压缩制冷系统
图3-5 冷藏库的氨压缩制冷装置重力供液系统图1—压缩机2—氨油分离器3—卧式冷凝器4—高压贮淮器5—调节阀
6—气液分离器7—蒸发排管8—排液桶9—集油器10—空气分离器
该系统主要由氨压缩机、氨油分离器、冷凝器、高压贮液器、调节阀、气液分离器、蒸发器（蒸发排管或冷风机）、排液桶、集油器、空气分离器所组成。
在冷藏库设计中，蒸发排管或冷风机设在冷库内，制冷压缩机和一些辅助设备在制冷机房内，其中立式冷凝器、高压贮液器、集油器、空气分离器等辅助设备设在室外。
冷藏库氨压缩制冷系统的工作过程是，经压缩机1压缩后排出的高压高温制冷剂蒸气，先经过氨油分离器2再进入冷凝器3，冷凝后的氨液进入高压贮液器4，来自高压贮液器的氨液经管路送至调节阀5节流降压降温后，被送到安装在一定高度上的气液分离器6，在气液分离器中，将节流所产生的氨蒸气分离后，氨液经液体调节站进入蒸发排管7（或冷风机），氨液在蒸发排管内吸收冷库被冷却（冷冻）食品的热量而气化，气化后的氨蒸气又经过气液分离器将氨蒸气中所携带的液滴分离出来后，再进入压缩机，这样不但防止了压缩机的湿冲程，也使蒸气中的液体制冷剂得到了充分的利用。
除霜的方法：
①采用专门的器具来进行除霜，这种方法叫“扫霜”；
②利用高压高温的氨蒸气通过蒸发排管，使管外的霜层受热熔化而自行脱落，这种方法称为“冲霜”。
冲霜的工作过程：
冲霜开始前，开启排液桶8上的降压阀，使桶内的压力降低到相连接系统的蒸发压力，然后再关闭降压阀。此时，需要停止冷藏库的工作，适当关小总调节站的有关调节阀，关闭分调节站上被冲霜冷藏间的供液阀和回气阀，打开排液阀以及排液桶上的进液阀，使冷藏间的蒸发排管中的氨液因压差关系输入排液桶中，在排液过程中，如蒸发管组内的氨液不易排出；可缓慢开启压力较高的热氨冲霜阀，再稍微开启蒸发管组的冲霜加压阀，以增加被冲霜排管压力（表压力不应超过0.6MPa）。排液时，排液桶的贮液量不应超过80%。待管组内氨液排出后，关闭排液阀和排液桶的进液阀。
开始冲霜时，开启冲霜阀，使过热氨蒸气送入蒸发排管，此时管内温度上升霜层熔化，冲霜完毕后关闭冲霜阀。
冲霜后应缓慢开启蒸发管组的回气阀，降低排管内的压力，当回气压力达到系统的蒸发压力后，恢复供液。于是就开启供液阀和调整总调节站的调节阀。
冲霜时排入排液桶的氨液，在排出排液桶前，须在筒内静置20min左右，以便使其中所含的润滑油沉淀，然后进行放油，放油后应缓慢开启排液桶的加压阀，待桶内压力达到0.6MPa后关闭加压阀，然后开启排液桶的出液阀并关闭贮液器的出液阀，开启浮球调节阀前的总供液阀，使氨液经气液分离器向蒸发排管供液（排液桶在排液过程中应保持桶内压力在0.6MPa），排液完毕后应关闭加压阀和出液阀，并开启高压贮液器的出液阀恢复总调节站的正常供液。为了给再次排液作好准备，在排液后，应开启降压阀以降低排液桶的压力。
氨泵供液一般用于多层楼的冷藏库建筑中，近年来在一些中、小型冷库中也广泛采用。
第二节蒸气氟利昂压缩制冷系统
图3-6 氟利昂压缩制冷系统图
1—氟利昂压缩机2—氟油分离器3—水冷式冷凝器4—过滤干燥器5—电磁阀6—气液热交换器7—热力膨胀阀8—分液器9—蒸发器10—高低压力继电器
图3-6所示为氟利昂压缩制冷系统，它与氨制冷系统主要区别在于，增设了过滤干燥器、气液热交换器、热力膨胀阀、电磁阀等部件。
氟利昂压缩制冷系统的工作过程是：低压低温的氟利昂制冷剂
蒸气进入压缩机1内进行压缩，压缩后的高压制冷剂气体经氟利昂油
分离器2将携带的润滑油分离出来，然后进入水冷式冷凝器3（也有用风冷式冷凝器），在其中制冷剂被冷凝为液体，氟利昂液体由冷凝器下部的出液管排出并经过滤干燥器4，将所含的水分和杂质过滤掉，
再经电磁阀5，并流经气液热交换器6，经气液热交换器过冷后的氟利昂液体进入热力膨胀阀7节流降压，并经分液器8将低压低温的氟利昂液体均匀地送往蒸发器（助片式）9，在蒸发器内，氟利昂液体吸收
被冷物体的热量而气化，气化后的低压低温的制冷剂蒸气进入热交换器6，在热交换器中吸收管内高压高温液体的热量而过热，过热后又
重新被压缩机吸入，再次被压缩，如此往复循环，以达到制冷的目的。
在系统中设置了高低压力继电器10，与压缩机的吸排气管道相连接，当排气压力超过额定数值时，可使压缩机自动停车，以免发生事故；当吸气压力低于额定数值时，压缩机自行停车，以免压缩机在不必要的低温下工作而浪费电能。
冷凝器与蒸发器之间的管路上装设电磁阀5，用来控制供液管路的自动启闭。当压缩机停车时，电磁阀立即将供液管路关闭，防止大量氟利昂液体进入蒸发器，导致压缩机再次启动时液体被吸入发生冲缸事故。当压缩机启动时，电磁阀可将供液管路自动打开。
热力膨胀阀7是装在蒸发器前的供液管路上（它的感温包紧扎在靠近蒸发器的回气管路上），它除了对氟利昂液体进行节流降压外，还根据感温包感受到的低压气体的温度高低，来自动调节进入蒸发器液体的数量（详见第五章）。
空调机组用的氟利昂制冷系统的工作流程基本上与图3-6相似。
习题与思考题
?3—1．氨制冷系统由哪些设备和控制仪器仪表组成？
?3—2．氟利昂制冷系统有哪些设备组成？
?3—3．制冷系统有几种供液方式？各种供液方式有何特点？
?3—4．氨和氟利昂制冷系统的主要区别有哪些？
?3—5．现场参观，画出其制冷工艺流程图。
吸收式制冷和蒸汽压缩制 冷相比的特点和区别Newly compiled on November 23, 2020
1.吸收式制冷和蒸汽压缩制冷相比有何特点 答：吸收式制冷和蒸汽压缩式制冷一样同属于液体气化法制冷，既都是利用低沸点的液体或者让液体在低温下气化，吸取气化潜热而产生冷效应 然而两者之间又有很大的区别，主要的不同之处有以下几方面： ⒈吸收式制冷循环是依靠消耗热能作为补偿，从而实现“逆向传热”。而且对热能的要求不高，它们可以是低品位的工厂余热和废热，也可以是地热水，或者燃气以至经过转化成热能的太阳能。可见它对能源的利用范围很宽广，不像蒸汽压缩式制冷循环需要消耗高品位的电能，因此对于那些有余热和废热可利用的用户，吸收式制冷机在首选之列。 ⒉吸收式制冷机是由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵和节流阀等部件组成，除溶液泵之外没有其他运转机器设备。因此结构较为简单；另外由于运转平静，振动和噪声很小，所以尤为大会堂、医院、宾馆等用户欢迎。 ⒊吸收式制冷系统内虽然也分高压部分和低压部分，但溴化锂吸收式系统内的高压仅左右，故绝热无爆炸的危险。加上它所使用的工质对人体无害，因此从安全的角度看它又是十分可靠的。 ⒋吸收式制冷机使用的工质不像蒸汽压缩式制冷机那样使用单一的制冷剂，而是使用又吸收剂和制冷剂配对的工质对。它们呈溶液状态。其中吸收剂是对制冷剂具有极大吸收能力的物质，制冷剂则是由汽化潜热较大的物质充当。例如氨——水吸收式制冷机中的工质对，是由吸收剂——水和制冷剂——氨组成；溴化锂吸收式制冷机中的工质对，是由吸收剂——溴化锂和制冷剂——水组成。
⒌吸收式制冷机基本上是属于机组型式，外接管材的消耗量较少；而且对基础和建筑物的要求都一般，所以设备以外的投资（材料、土建、施工费等）比较省。如此看来，吸收式制冷机的优点是如此之多，似乎可以取代蒸汽压缩式制冷机，当然也不是这样吸收式制冷机的缺点也客观存在。首先是它的热效率低。在有废热和余热可利用的场所使用这种制冷设备是合算的，但如果特地为它建立热源则不一定经济；其次是由于换热器中大量使用铜材，所以设备投资较高；再则其冷却负荷约为蒸汽压缩式制冷机的一倍，冷却水量大，用于冷却水系统的动力耗费和水冷却设备投资比较大，因此在选择制冷机的型式时，应该做全面的技术经济分析，理应使它的优点得到充分发挥。
冷凝温度蒸发温度对蒸汽压缩式制冷机组性能的影 响 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
冷凝温度、蒸发温度对蒸汽压缩式制冷机组性能的影响通常空调系统使用的制冷机组，使用最为广泛的是蒸汽压缩式制冷剂循环系统。在该系统循环过程中，由制冷压缩机抽吸从蒸发器流过来的低压、低温制冷剂蒸气，经压缩机压缩成高压、高温蒸气而排出，这样就把制冷剂蒸气分成了高压区和低压区。从压缩机的排出口至节流元件的入口端为高压区，该区压力称高压压力或冷凝压力，温度称为冷凝温度。从节流元件的出口至压缩机的吸入口为低压区，该区压力称为低压压力或蒸发压力，温度称为蒸发温度。正是由于压缩机造成的高压和低压之间的压力差，才使制冷剂在系统内不断地流动。一旦高、低压之间的压力差消失，即高低压平衡之一，制冷剂就停止了流动。高压区和低压区压力差的产生及压力差的大小，完全是压缩机压缩蒸气的结果，压缩机一旦推动压缩蒸气的能力，即形成的压力差很小，制冷循环也就不存在了。压缩机不停地运转是靠消耗电能或机械能来实现的。 在蒸汽压缩式循环系统运行过程中，冷凝温度、蒸发温度对制冷量、制冷系数有影响，而且蒸发温度的影响较大。具体表现为： 1、蒸发温度降低，制冷循环性能变差，制冷量迅速减小，制冷系数降低。而随着制冷循 环的蒸发温度的降低，制冷压缩机所消耗的功率的变化则是不确定的。 2、冷凝温度升高后，制冷循环性能变差，制冷量减少，制冷系数降低，压缩机功耗升 高。 3、蒸发温度在一定限度内升高，能提高制冷系数、增加制冷量，但蒸发温度过高，自节 流装置过来的制冷剂液体容易闪发，堵塞制冷剂通道，影响系统的正常运行，故蒸发温度不宜过高。
汽车蒸汽压缩式制冷装置组成及工作原理
汽车蒸汽压缩式制冷装置组成及工作原理 装置：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，循环管网。 工作原理：制冷剂经过压缩、冷凝、膨胀、蒸发、循环制冷。 用蒸发器出风温度来控制压缩机电磁离
合器吸合或脱离，用间歇运行来控制系统制冷能力和车内空调负荷摇板式压缩机工作原理 (1) 压缩机 压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温、高压的气态制冷剂，并将其送入冷凝器。目前在汽车空调系统中所采用的压缩机有多种类型，比较常见的有斜盘式压缩机、叶片式压缩机、涡旋式压缩机、曲轴连杆式压缩机等。此外，压缩机还可分为定排量和变排量的两种型式，变排量压缩机可根据空调系统的制冷负荷自动改变排量，使空调系统运行更加经济。 a) 旋转斜盘式压缩机 结构: 旋转斜盘式压缩机的结构见图4-47，这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个气缸，每个气缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机，每个气缸两头都有进气阀和排气阀。活塞由斜盘驱动在气缸中往复运动，活塞的一侧压缩时，另一侧则为进气。
图4-47 旋转斜盘式压缩机的结构 工作过程: 旋转斜盘式压缩机的工作过程见图4-48，压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活塞向右运动。图中的活塞在向左运动中，活塞左侧的空间缩小，制冷剂
被压缩，压力升高，打开排气阀，向外排出，与此同时，活塞右侧空间增大，压力减小，进气阀开启，制冷剂进入气缸。由于进、排气阀均为单向阀结构，所以保证制冷剂不会倒流。 图4-48 旋转斜盘压缩机的工作过程
蒸汽压缩式制冷概述 蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同 压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。 在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。比如，我们在手上擦一些酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F—12的液体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制冷剂F—12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。一、制冷循环压缩机是保证制冷的动力，利用压缩机增加系统内制冷剂的压力，使制冷剂在制冷系统内循环，达到制冷目的。开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨
胀阀，经节流成低温低压的湿蒸气，流入蒸发器，从周围物体吸热，经过风道系统使空调房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂回到压缩机中，又重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的。二、制冷剂在制冷系统中状态从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧；这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。高压侧的特点是：制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体，制冷剂流出冷凝器时，温度降低变为过冷液体。从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧，其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态，在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。到了蒸发器的出口，制冷剂的温度回升为过热气体状态。过冷液态制冷剂通过膨胀阀时，由于节流作用，由高压降低到低压(但不消耗功、外界没有热交换）；同时有少部分液态制冷剂汽化，温度随之降低，这种低压低温制冷剂进入蒸发器后蒸发（汽化）吸热。低温低压的气态制冷剂被吸入压缩机，并通过压缩机进入下一个制冷循环。三、制冷量在制冷循环中，循环流动的每千克制冷剂从被冷却物体吸收的热量叫做单位重量制冷量，用符号q表示，单位是kcal/kg，单位重量制冷量是表示制冷循环效果的一个特殊参数，这由制冷剂的性质，循环温度等条件决定，蒸发温度越低，冷凝温度越高，其值越小，反之越大。制冷装置的产冷量是单
第二节蒸汽压缩式制冷的原理 自然界中的物质是以三种不同的聚集态存在的，即：固态、液态和气态。 一、蒸气压缩式制冷的热力学原理 物质集态的改变称之为相变。相变过程中，由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量。这种热量称作潜热物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜；反之,当它发生有质稀态向质密态的相变时则放出潜热。 液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。当液体处在密闭的容器内时，若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体，那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂，制冷剂液体气化时要吸收气化潜热，该热量来自被冷却对象，只要液体的蒸发温度比环境温度低，便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。 为了使上述过程得以连续进行，必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽，再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出，再令其凝结为液体后返回到容器中，就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷凝过程可以在常温下实现，需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力，这样，制冷剂将在低温低压下蒸发，产生制冷效应；又在常温和高压下凝结向环境温度的介质排放热量。凝结后的制冷剂液体由于压力较高，返回容器之前需要先降低压力。由此可见，液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体，高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。 利用沸点很低的制冷剂相态变化过程所发生的吸放热现象，借助于压缩机的抽吸压缩、冷凝器的放热冷凝、节流阀的节流降压、蒸发器的吸热汽化的不停循环过程，达到使被冷对象温度下降目的的制冷方法。 二、蒸气压缩式制冷的系统组成 单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，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他节流元件进入蒸发器。单级蒸气压缩式制冷系统如下图1－2所示。
吸收式制冷和蒸汽压缩制冷相比的特点和区别 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
1.吸收式制冷和蒸汽压缩制冷相比有何特点 答：吸收式制冷和蒸汽压缩式制冷一样同属于液体气化法制冷，既都是利用低沸点的液体或者让液体在低温下气化，吸取气化潜热而产生冷效应 然而两者之间又有很大的区别，主要的不同之处有以下几方面： ⒈吸收式制冷循环是依靠消耗热能作为补偿，从而实现“逆向传热”。而且对热能的要求不高，它们可以是低品位的工厂余热和废热，也可以是地热水，或者燃气以至经过转化成热能的太阳能。可见它对能源的利用范围很宽广，不像蒸汽压缩式制冷循环需要消耗高品位的电能，因此对于那些有余热和废热可利用的用户，吸收式制冷机在首选之列。 ⒉吸收式制冷机是由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵和节流阀等部件组成，除溶液泵之外没有其他运转机器设备。因此结构较为简单；另外由于运转平静，振动和噪声很小，所以尤为大会堂、医院、宾馆等用户欢迎。 ⒊吸收式制冷系统内虽然也分高压部分和低压部分，但溴化锂吸收式系统内的高压仅左右，故绝热无爆炸的危险。加上它所使用的工质对人体无害，因此从安全的角度看它又是十分可靠的。 ⒋吸收式制冷机使用的工质不像蒸汽压缩式制冷机那样使用单一的制冷剂，而是使用又吸收剂和制冷剂配对的工质对。它们呈溶液状态。其中吸收剂是对制冷剂具有极大吸收能力的物质，制冷剂则是由汽化潜热较大的物质充当。例如氨——水吸收式制冷机中的工质对，是由吸收剂——水和制冷剂——氨组成；溴化锂吸收式制冷机中的工质对，是由吸收剂——溴化锂和制冷剂——水组成。
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环 3．1．1 制冷系统与循环过程 单级蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大部件组成，如图3－1所示。对制冷剂蒸气只进行一次压缩，称为蒸气单级压缩。整个循环过程主要由压缩过程、冷凝过程、节流过程以及蒸发过程四个过程组成，每个过程在不同的部件中完成，制冷剂在每个过程中的状态又各不相同，具体情况如下。 图3－1 单级蒸气压缩式制冷系统 1 压缩机 2 冷凝器 3 膨胀阀 4 蒸发器 压缩过程：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和冷凝器中高压的作用，是整个系统的心脏。制冷循环的压缩过程是在压缩机中完成的：压缩机不断抽吸从蒸发器中产生的压力为p o、温度为t o的制冷剂蒸气，将它压缩成压力为p k、温度为t k的过热蒸气，并输送到冷凝器中。在这个过程中，压缩机需要做功。 冷凝过程：冷凝器是制冷系统中输出热量的设备，冷凝过程是在该部件中完成的。在压力p k下，来自于压缩机的制冷剂过热蒸气在冷凝器中首先被冷却成饱和蒸气，然后再逐渐被冷凝成液体，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）。在冷凝过程中，与冷凝压力p k相对应的冷凝温度t k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。 节流过程：节流过程是在膨胀阀中完成的。当制冷剂液体经过膨胀阀时，压力由p k降至p o，温度由t k降至t o，部分液体气化。所以离开膨胀阀的制冷剂为温度为t o的两相混合物，该两相混合物进入蒸发器。 蒸发过程：蒸发器是制冷系统中冷量输出设备，蒸发过程是在蒸发器中完成的。在蒸发器中，来自膨胀阀的两相混合物在压力p0和温度t0下蒸发，从被冷却介质中吸取它所需要的气化潜热，从而达到制取冷量的目的。在蒸发过程中，与蒸发压力p0相对应的蒸发温度
实验6 蒸汽压缩制冷（热泵）装置性能实验 一、实验目的 1. 了解蒸汽压缩制冷（热泵）装置。学习运行操作的基本知识。 2. 测定制冷剂的制冷系数。掌握热工测量的基本技能。 3. 分析制冷剂的能量平衡。 二、实验任务 1. 测定水冷式单级蒸汽压缩制冷系统的制冷系数。 2. 了解壳管式换热器的性能，节流阀的调节方法和性能。 3. 了解热泵循环系统的流程和制热系数的概念。 三、实验原理 该系统是由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，制冷机的作用是从低温物体中取出热量、并将它传给周围介质。热力学第二定律指出：“不可能使热量由低温物体传向高温物体而不引起其他的变化”。本实验用制冷装置，需要消耗机械功。用工质进行制冷循环，从而获得低温。蒸汽压缩制冷循环的经济性可用制冷系数ε来评价。鉴于实际设备存在的各种实际损失，故ε值可分为“理论制冷系数”和“实际制冷系数”。 图6-1 蒸汽压缩制冷循环 1. 理论制冷系数 图6-1为蒸汽压缩制冷循环的T-S图。1-2未压缩过程，2-3-4为制冷剂冷凝过程，4-5为节流过程，5-1为吸热蒸发。理论制冷系数ε为理论制冷量q2和理论功w之比： ε= q2/w = ( h1-h4) / (h2-h1) 2. 实际制冷系数 实际制冷系数是指制冷机有效制冷能力Q0与实际消耗的电功率N之比： εγ= Q0/N =εηｉηｍηｄηｍ０ 式中ηｉ为压缩机的指示效率，ηｍ为压缩机的机械效率；ηｄ为传动装置效率；ηｍ０为电机效率。实际制冷系数约为理论制冷系数的1/2～2/3 3.工作原理 1）工作过程 单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。制冷系统的基本原理液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、
蒸气压缩式制冷循环系统工作原理 教案 西华一职专：汪伯超
蒸气压缩式制冷循环系统工作原理 教学内容： 蒸气压缩式制冷循环系统工作原理。 教学目标： 1.知识目标： ①掌握循环过程中制冷剂的物态及温度压力的变化 ②理解掌握制冷循环系统工作原理 2.技能目标： 熟知制冷循环工作原理各部件的作用与结构 3.情感目标： ①通过实践操作培养认真观察、勤于思考、规范操作的职业习惯 ②培养学生主动参与团队合作的意识，养成做中学的习惯 教学重点、难点： ①制冷循环系统工作原理 ②掌握循环过程中制冷剂的物态及温度压力的变化 教学方法： 讲授法、讨论法、探究法 教具准备： 冰箱一台 教学过程： 一、导课 首先通过生活中的常识，洗过脸后会感到凉快，皮肤擦过酒精后会感到凉意，这是由于液体挥发时带走了热量，然后再让学生思考冰箱，空调是怎么制冷的，从而引出这节课的内容蒸气压缩式制冷循环系统工作原理。 二、讲授新课
2.制冷循环过程包括蒸发、压缩、冷凝、节流四个过程。蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀是蒸气压缩式制冷系统的基本部件，如图所示 3.具体工作原理如下 （1）蒸发过程。 蒸发过程是在蒸发器中进行的。液态制冷剂在蒸发器中蒸发时吸收热量，使其周围的介质温度降低或保持一定的低温状态，从而达到制冷的目的。 （2）压缩过程。 压缩机将从蒸发器流出的低压制冷蒸气压缩，使蒸气的压力提高到与冷凝温度对应的冷凝压力，从而保证制冷剂蒸气能在常温下被冷凝液化。 （3）冷凝过程。 冷凝过程在冷凝器中进行，他是一个恒压放热过程。将从压缩机送来的高温高压的气态制冷剂冷凝液化，使制冷剂循环使用。 （4）节流过程。 使从冷凝器中流出的制冷剂的冷凝温度、冷凝压力降到蒸发温度蒸发压力下，从而使制冷剂能在低温下汽化。 再开始下一次气态、液态、气态的循环，从而使周围环境温度降低，达到人工制冷的目的。 三、本节小结 四、作业布置 课后习题2