制冷循环原理
3.1蒸气压缩式制冷原理
如果制冷工质的状态变化跨越液、气两态，则制冷循环称为蒸气压缩制冷循环。蒸气压缩制冷装置是目前使用最广泛的一种制冷装置，绝大多数家用冰箱、空调机、冷柜等都是米用蒸气压缩式制冷。
3.1.1单级蒸气压缩制冷循环分析
家用冰箱、空调机、冷柜等制冷装置的功能、结构形式、整体布局虽然不同，其主要部件都包括压缩机、冷凝器、膨胀阀（或称节流阀）和蒸发器四部分。通过简化如图3-1所示。
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图3-1是蒸气压缩制冷装置制冷循环示意图。其工作循环如下：经过膨胀
阀（毛细管）绝热节流，降压降温至状态 4的湿蒸气进入蒸发器（冷库），进行定压蒸发吸热，离开蒸发器时已成为干饱和蒸气；从蒸发器出来的状态1的干
饱和蒸气被吸入压缩机进行压缩，升压、升温至过热蒸气状态2;进入冷凝器,
进行定压放热，凝结为液体3;从冷凝器出来的液体经过膨胀阀（毛细管）节流降压至湿蒸气状态4进入蒸发器（冷库），从而完成了一个循环4-1-2-3-4。
蒸气压缩式制冷循环可概括为四个过程。
①蒸发过程4-1低温低压的液体制冷剂从冷库中以汽化潜热方式吸收被冷却物热量后，变成低温低压的制冷剂蒸气。
②压缩过程1-2 为了维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸气必须不断地从蒸
发器引出，从蒸发器出来的制冷剂蒸气被压缩机吸入并被压缩成高压气体，且由于在压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械功，机械能又在此过程中转换为热能，所以制冷剂
蒸气的温度有所升高，制冷剂蒸气呈过热状态。
③冷凝过程2-3从制冷压缩机排出的高温高压过热的制冷剂蒸气，进入冷凝器后受到冷却物（如冷却水、空气等）的冷却而变为液体。
④节流过程3-4从冷凝器出来的制冷剂液体经过降压设备（如节流阀、膨胀阀等）减压到蒸发压力。节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪蒸气体。节流后的气液混合物进入蒸发器进行蒸发过程。
上述四个过程依次不断进行循环，从而达到连续制冷的目的。
3.1.2单级压缩式制冷循环在压-焓图上的表示
单级压缩式制冷循环主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四大件所组成，这四大件由管道连接起来，便构成了一个最简单的制冷系统（如图3-1 所示）。
单级蒸气压缩式制冷理论循环的假设条件是：
①压缩过程1-2是绝热压缩过程，前后熵值不变；
②不考虑制冷剂在流动时摩擦、阻力等损失，即制冷剂在流经冷凝器、蒸发器及连接管道中的压力保持不变，冷凝压力 p k保持不变；蒸发压力p o不变;
③节流过程为绝热过程，液态制冷剂的节流前后焓值不变；
该制冷系统运行状态则可在压一焓图上绘制和表示出来，如图3-2所示。
其中各点表示的位置是：
0点--- 蒸发器出口；
1点一一压缩机吸气口；
2点一一压缩机排气口；
5点一一节流装置入口；
6点--- 蒸发器入口。
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图中各线段的意义如下
6_0段：等温等压吸热汽化过程（蒸发过程）。压力p o为蒸发压力，温度t o 为蒸发温度。6-0区间，P o与t o相对应。两点间焓值之差就是单位工质的制冷量。
0-1 段：压力不变情况下的吸气过热过程。在蒸发器出口段至压缩机入口段间的管道由于吸收外界环境的热量，温度升高，而压力不变。
1-2 段：等熵压缩过程。在压缩过程中，气体的温度、压力及焓值升高，比体积减小，熵值不变。 h： -九，就是压缩机械功。
2-3 段：等压放热过程。高压（冷凝压力）条件下，制冷剂气体放出显热，由排气温度t2：降至冷凝温度t k。温度下降，状态授变，仍为气体。
3-4段：凝结过程。在冷凝压力p k下，制冷剂放出潜热而由气态液化为液态，但温度没变，仍是冷凝温度 t k。
4-5段：过冷过程。在冷凝压力p k下，制冷剂液体继续散热，即向外放出显热。
5-6段：等焓节流过程。制冷剂通过节流装置，由高压 p k降到低压F0,温度由过冷温度t5降至蒸发温度t0；状态由过冷液体变为气液共存状态。
h。、h3分别是压力p0、p k下干饱和蒸气的焓，h4是压力p k下饱和液体的焓, 皆可由饱和蒸气表查得，h2可根据p k和（S2=S1）由过热蒸气表确定，h5、h l分别根据过冷度和过热度确定。蒸气压缩制冷循环 0-1-2-3-4-5-6-0在压焓图中的表示如图 3-2 所示。因为蒸气压缩制冷循环的吸热量、放热量以及所需功量皆可用工质在各状态点的焓差来表示。所以制冷量、冷凝放热量以及压缩所需的功都可以用图中线段的长度表示。
3.1.3单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算单级蒸气压缩式制冷理论循环在压焓图上表示如图 3-2 所示。在压焓图上表示单级蒸气压缩式制冷循环的热力参数有：
①单位质量制冷量（简称单位制冷量）
Ikg制冷剂在蒸发器内所吸收的热
量称为单位制冷量，用符号q0表示，单位kJ/kg。
在压焓图 3-2中，可用点 6和点 0两点的焓差值表示，即
②单位压缩功压缩机绝热压缩 lkg 制冷剂所消耗的功称为单位压缩功，用符号
o表示，单位kJ/kg。在图中用点2和点1两点的焓差表示，即
w
w o=h2 -h i (kJ/kg) (3-2)
q0 =h0 -h6 =h0 —5 (kJ/kg) (3-1)
③单位冷凝热负荷lkg 制冷剂在冷凝器中放出的热量称为单位冷凝热负荷，用符号q k表示，单位是kJ/kg,在图中，可用点2和点5的焓差表示，即
q k =h2 卄(kJ/kg) (3-3)
④单位容积制冷量I m3制冷剂在蒸发器所吸收的热量称单位容积制冷量，
用符号q v表示，单位是kJ/m3。它可以很方便地从q o换算出来，即
q v= q o/V i 一( h o -|5)/V i (kJ/ m3) (3-4)
式中v i——吸气状态时制冷剂蒸气的比体积，m3/kg。
⑤循环的制冷系数
￡= q o/( q i-q2) = (h o-h6)/[(h2-h5)-(h i-h6)] = (h o-h6)/(h2-h i) (3-5)
【例题3-U某压缩制冷设备用氨作制冷剂。已知氨的蒸发温度为-iOC,
冷凝温度为38C，压缩机入口是干饱和氨蒸气，要求制冷量为lOOkW，试计算
制冷剂流量、压缩机消耗的功率和制冷系数。
解根据题意t i=-1O°C，t3 =38C。由氨的lgp-h图(见附录图2)查出各状态点的参数为
h i =i43OkJ/kg p i =O. 29MPa
h2=i67OkJ/kg p2 =i. 5MPa
h4 =h3 =35OkJ/kg
①制冷剂流量
q O=h i -h4=(i43O-35O)kJ/kg=iO8OkJ/kg
氨的质量流量为 m=iOO/iO8O=O.O926kg/s
②压缩机消耗的功率
w O=h2-h l =i67O-i43O=24OkJ/kg P=mw o =0. 0926 >240=22. 22kW
③制冷系数
￡= q o/w o=iO28/24O=4.5
3.1.4单级蒸气压缩式制冷实际循环实际压缩过程与理论循环过程存在
很大区别，主要表现在以下几方面：①压缩过程不是等熵过程；
②实际节流过程中由于与外界有热交换，所以不是绝热节流，而节流后焓值是增大的；
③制冷剂在蒸发器与冷凝器内传热过程，由于压力变化，制冷剂的温度是
渐变的；
④制冷剂流经阀门、管道和设备时因有阻力存在，为使循环得以实现，故使压缩机的排气压力增高，而吸气压力降低；
⑤在吸气过程中由于有热交换，肯定有一定的有害过热。由于实际压缩循环与理
论压缩循环存在着多方面差别，所以单级压缩制冷
机的实际循环的单位压缩功增大，单位制冷量减少，制冷系数低于理论循环。
由于实际过程比较复杂，存在机械摩擦、阻力及热交换等，很难将实际循环过程表示在 lgp-h 图上。在工程计算时，通常是先按理论循环计算，然后用各种系数进行修正。
3.1.5蒸气压缩式热泵循环热泵装置与制冷装置的工作原理没有什么差别，只是二者的工作目的不同，制冷装置是为了制冷，而热泵装置则是为了供热。如果将图3-3中的冷凝器放在室内，则当上述装置工作时，就可以从低温环境中吸取热量并释放到室内来，用于取暖。
原则上，可以使一套设备具备制冷和供热两种功能。如图 3-3 所示，如果用一只四通换向阀 A 来控制改变制冷工质在装置中的流向，就可以达到夏季对室内制冷、冬季对室内供热的目的。有些国家（如美国和加拿大）早已将这种采暖与制冷兼用装置用于火车车厢和远洋客货轮的空调，以适应长途旅行运输时各地区气候上的变化。
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热泵的经济性指标是供热系数& ,它等于制冷剂在冷凝器中放出的热量 q i 与压缩机消耗的功w 之比，即「1切。
由于qi =w+q 2，所以热泵的供热系数恒大于1,它优于其他供暖装置（如 电加热器等）之处，就在于消耗同样多的机械功对室内供暖，可比用其他方法 得到更多的热量，即除了由机械功所转换的热量外，还包括制冷剂在蒸发器中 所吸收的热量。
热泵装置还可以将大量较低品位（即较低温度）的热能提升为较高品位 （即较高温度）的热能，以满足生产上的需要。另外，采用热泵供热取代锅炉 供热还有利于保护环境不受污染。但是，热泵的使用受到其他条件的限制，例 如，我国东北地区冬季室外温度在-20?-30C 或更低，用热泵供热就很不经济, 并且由于室内外温差太大，热泵的供热系数将很低，不利于节能；又例如对工 业欠发达的国家或地区，热泵装置的造价往往比其他采暖设备高出很多，这也 影响了热泵的使用与推广。
3.2双级蒸气压缩式制冷循环
3.2.1双级蒸气压缩式制冷理论循环
单级制冷压缩机若要制取较低温度时，蒸发温度就很低，相应的蒸发压力 就很
低，造成制冷机的压缩比（冷凝压力与蒸发压力之间绝对压力的比值）显 著增大。当压力比增大到一定程度时，单机制冷压缩机就不能正常工作。这是 因为：
① 压缩比增大，压缩机的输气量减少，使制冷量下降
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②压缩比增大，使压缩机的排气温度升高，汽缸壁温度上升，影响润滑条件，甚至会出现润滑油的碳化等不正常现象；
③压缩比增大，液态制冷剂节流所引起的损失增大，即节流后产生的闪蒸气体增多，使制冷系数降低。
因此，当需制取-25C以下低温时一般采用双级压缩。
两级压缩制冷的压缩过程分两个阶段进行：来自蒸发器的制冷剂蒸气先在低压压缩机中压缩到中间压力；经过中间冷却，然后再进入高压压缩机压缩到冷凝压力。两级压缩制冷循环，由于节流级数以及液体和蒸气冷却方式的不同, 因而有不同的循环形式。
例如，有两级节流和一级节流循环，中间完全冷却和中间不完全冷却循环等。实际应用的大都是一级节流循环。两级压缩制冷都采用中间冷却。经过中间冷却后，高压级的排气温度就不致过高。两级压缩制冷机的中间冷却方式是随制冷剂的种类不同而有所不同。对于氨，通常是让低压级的排气冷却到中间压力下的饱和温度，称为中间完全冷却；对于氟里昂，则是让低压级的排气与中间冷却器中蒸发的蒸气相汇合，称为中间不完全冷却。
3.2.2两级压缩氨制冷循环与系统组成
两级氨压缩制冷机中，大多数是应用一级节流中间完全冷却循环。该循环的系统如图3-4所示。
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T-#通阀器
来自蒸发器E的低压氨蒸气，首先在低压压缩机 A中被压缩到中间压力
p z,排入到中间冷却器F中，被其中的氨冷却到中间压力下的饱和温度 t z，再
进入高压压缩机B 中继续被压缩到冷凝压力p k ，然后进入冷凝器中被冷凝成液 体。由冷凝器C 引出的氨液，经过再冷却器 D 进一
步降低温度，然后分成两路：一路经 流阀G 降压到
中间压力p z ，进入中间冷却器 F 中，利用它的蒸发
来冷却低压压缩机的排 和盘管内的高压氨液，中间
冷却器中蒸发出 的氨蒸气（中间压力p z 下的饱和蒸
气），随 低压压缩机的排气（降温到中间压力下的
饱 温度）一起进入高压压缩机中被压缩，另一 氨液
在中间冷却器F 的盘管内被冷却后流经节流阀H 节流
到蒸发压力P o ，再进 入蒸发器E 中进行蒸发制冷。
进入蒸发器的这一部分氨液，在节流以前，首先 进入中间冷却器冷却，这样可以减少节流损失，从而使单位制冷量增大。如果
高压氨液不需要在盘管内冷却，可让高压氨液经旁通阀
I 流过，直接经节流阀 H 进入蒸发器。
图3-5为该循环的p-h 图。图中1-2为氨蒸气在低压压缩机中的压缩过程；
2-3为低压压缩机的排气在中间冷却器中的冷却过程， 3-6为制冷剂蒸气在高压 压缩机中的压缩过程；6-7-8为氨蒸气在冷凝器中的冷却和冷凝过程，8-9为氨 液的过冷过程。以后氨液分为两路：9--10为氨液进人中间冷却器的?路，在节 流阀G 中的节流过程，10-3为进入中间冷却器的氨液，在其中的蒸发吸热过程；
9-4为另?路进入蒸发器的氨液，在中间冷却器盘管内的冷却过程， 4-5为这部 分氨液在节流阀H 中的节流过程，5-1为低压氨液在蒸发器中的吸热气化过程。
由于在中间冷却器 中的盘
管具有端部传热 温差，咼压液体
在其中 不可能被冷却到中间温
度t z ,而是比中间温度 高出一个
温差 △。通常
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在以氟里昂为制冷剂的两级压缩制冷装置中，大都采用一级节流中间不
完全冷却的两级压缩循环。其原则性系统图如图 3-6 所示。这种循环与两级压缩氨制冷循环的主要区别是：低压压缩机的排气不在中间冷却器中冷却，而是与中间冷却器中产生的饱和蒸气在管路中混合后进入高压压缩机。因此，高压压缩机吸入的不是中间压力下的饱和蒸气，而是过热蒸气。因而该循环中的中间冷却器结构也就比较简单。
双级压缩制冷装置中间压力的确定 论文作者：吴春江 摘要：随着制冷技术的发展，对于用冷量大的系统采用单机双级压缩制冷装置已不是最佳方案，而采用单机配打双级压缩制冷装置得到越来越广泛的应用。本文主要介绍双级压缩制冷过程中间压力对制冷系数的影响，从而为设计单机配打双级压缩制冷装置时，合理的选择中间压力提供依据。 关键词：制冷工况蒸发压力冷凝压力 0、引言 随着我国国民经济和社会的发展，双级压缩制冷技术已在国防、科研、化工、医院、食品等建筑中广泛应用，从而使国民经济和社会发展用于制冷技术方面的能耗逐年增长。一些单位或工厂企业使用双级压缩制冷技术面越来越广，而对于单机配打双级压缩制冷装置设计使用过程中的通常是简单选择中间温度，也因为目前国内、外对于双级压缩制冷中间温度没有系统的标准，实际运行过程中具有一定的随意性，从而导致双级压缩冷冻机经常不处于最大制冷系数的工况下工作，影响整套设备的制冷效果，不利于节能要求。 我国的节约能源法中指出，节能是指加强用能的管理，采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。节能还包括再生能源和新能源的开发利用。节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。由此要求我们制冷专业人员在设计、施工到运行管理的各个环节中都应通力合作，才能实现节能的目的。 1、双级压缩制冷系统的基本类型及制冷经济技术指标 两级压缩制冷机是将压缩过程分为两次来实现，系将来自蒸发器压为为Pe的低压制冷剂蒸气先用低压压缩机(或压缩机的低压级)压缩到中间压力Pm，然后再用高压压缩机(或压缩机的高压级)压缩到冷凝压力Pc。因此，它需要用两台压缩机(或使用双级压缩机)。现在，对于活塞式和螺杆式压缩机，大多是选用单级压缩机组合成两级压缩制冷机，而不专门针对两级压缩制冷的要求设计和生产高压及低压压缩机。 双级压缩制冷系统的基本类型 两级节流中间完全冷却： # T-S图： P-S图
-- 压缩机的技术现状及其发展趋势 一、前言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机。它的种类多、用途广，有通用机械之称。目前，除了活塞式压缩机，其他各类压缩机机型，如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，为用户在机型的选择上提供了 --
-- 更多的可能性。随着经济的高速发展，我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。二、压缩机的技术现状及发展趋势 1.透平压缩机在石化领域，目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要。另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。随着我国石化生产规模的不断扩大，离心压缩机在大型化方面将面临新 --
-- 的课题，国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。离心式压缩机需要向大容量发展，以满足我国石化生产规模不断扩大的要求，同时随着新技术的发展、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现，透平压缩机的发展趋势主要表现为：不断开发高压和小流量产品；进一步研究三元流动理论，将其应用到叶轮和叶片扩压器等元件的设计中，以期达到高效机组；低噪声化，采用 --
-- 噪声防护以改善操作环境。在制冷空调领域，目前透平压缩机在大冷量范围内仍保持优势。离心式压缩机的运动零件少而简单，且制造精度低，所以其制造费用相对低且可靠性高。由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响，离心式制冷压缩机的发展相对较为缓慢。在目前的技术条件下，离心式制冷压缩机主要用于大型建筑内的空气调节，需求量较少。近几年由于大型基建项目纷纷上马，离心式 --
双级压缩制冷循环原理 一、两级压缩采用得原因 制冷系统得冷凝温度(或冷凝压力)决定于冷却剂(或环境)得温度,而蒸发温度(或蒸发压力)取决于制冷要求、由于生产得发展,对制冷温度得要求越来越低,因此,在很多制冷实际应用中,压缩机要在高压端压力(冷凝压力)对低压端压力(蒸发压力)得比值(即压缩比)很高得条件下进行工作、由理想气体得状态方程Pv/Ｔ≡Ｃ可知,此时若采用单级压缩制冷循环,则压缩终了过热蒸气得温度必然会很高(V一定,Ｐ↑→Ｔ↑),于就是就会产生以下许多问题。 1、压缩机得输气系数λ大大降低,且当压缩比≥２0时,λ=0 。 2。压缩机得单位制冷量与单位容积制冷量都大为降低。 ３。压缩机得功耗增加,制冷系数下降。 4、必须采用高着火点得润滑油,因为润滑油得粘度随温度升高而降低。 5.被高温过热蒸气带出得润滑油增多,增加了分油器得负荷,且降低了冷凝器得传热性能。 总上所述,当压缩比过高时,采用单级压缩循环,不仅就是不经济得,而且甚至就是不可能得。为了解决上述问题,满足生产要求,实际中常采用带有中间冷却器得双级压缩制冷循环。但就是,双级压缩制冷循环所需得设备投资较单级压缩大得多,且操作也较复杂。因此,采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都就是有利得,一般当压缩比≥８时,采用双级压缩较为经济合理。 二、双级压缩制冷循环得组成及常见形式 两级压缩制冷循环,就是指来自蒸发器得制冷剂蒸气要经过低压与高压压缩机两次压缩后,才进入冷凝器。并在两次压缩中间设置中间冷却器、两级压缩制冷循环系统可以就是由两台压缩机组成得双机(其中一台为低压级压缩机,另一台为高压级压缩机)两级系统,也可以就是由一台压缩机组成得单机两级系统,其中一个或两个汽缸作为高压缸,其余几个汽缸作为低压缸,其高、低压汽缸数量比一般为1:3或1:2 。 两级压缩制冷循环由于节流方式与中间冷却程度不同而有不同得循环方式,通常分为:两次节流中间完全冷却、两次节流中间不完全冷却、一次节流中间完全冷却与一次节流中间不完全冷却四种两级压缩制冷循环方式。其中,两次节流就是指制冷剂从冷凝器出来要先后经过两个膨胀阀再进入蒸发器,即先由冷凝压力节流到中间压力,再由中间压力节流到蒸发压力,而一次节流只经过一个膨胀阀,大部分制冷剂从冷凝压力直接节流到蒸发压力,相比之下,一次节流系统比较简单,且可以利用其较大得压力差实现远距离或高层冷库得供液。因此实践中
空调压缩机的工作原理 1、空调压缩机就是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂 的作用。工作回路中分蒸发区与冷凝区,室内机与室外机分别属于高压或低压区。压缩机一般装在室外中,压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩机后送到高压区冷却凝结,通过散热片散发出热能到空气中,制冷剂也从气态变成液态,压力升高。制冷剂再从高压区流向低压区,经过毛细管喷射到蒸发器中,压力骤降,液态制冷剂立即变成气态,通过散热片吸收空气中大量的热量。这样,机器不断工作,就不断把低压区一端的热能吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中,起到调节气温的作用。 2、空调在作制冷运行时,低温低压的制冷剂气体被压缩机吸 入后加压变成高温高压的制冷剂气体,高温高压的制冷剂气体在室外换热气中放热变成中温高压的液体,中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变成低温低压的液体,低温低压的液体制冷剂在室内换热气中吸热蒸发后变成低温低压的气体,然后进入压缩机压缩,往复循环。 3、压缩机就是制冷系统的心脏,无论就是空调、冷库、化工制 冷工艺等等工况都要空压缩机这个重要的环节来做保障！ 制冷压缩机种类与形式很多,根据原理可分为容积型与速度型两类,其中容积式就是最为普遍的。 那压缩机又就是如何压缩空气的呢？
简单而说就就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩与输送过程！任何动力设备都需要一个动力来做功完成,压缩机也就是一样,它需要一个电动机来带动。 容积型压缩机又分为往复活塞式与回转式两种。 往复活塞式就是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积;活塞式压缩机历史悠久,生产技术成熟。 回转式压缩机包括刮片旋转式压缩机 螺杆式压缩机,目前国内生产的空调器多采用旋转式压缩机; 蜗杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用蜗杆式压缩机。 空调的基本原理就是这样的,压缩机将冷冻剂压缩成高压饱与气体,这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。 通过节流装置节流之后,通入到蒸发器中,将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间,蒸发器的蛇形管将同空气进行换热,再通过鼓风将冷气吹向空气洞中。 而蒸发器蛇形管内的冷冻剂换热后变成低压蒸气回到压缩机,在被压缩机压缩,这样循环利用就完成了制冷系统。 4、分析空调图
压缩机的技术现状及其发展趋势 一、前言 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。它的种类多、用途广,有“通用机械"之称。目前,除了活塞式压缩机,其他各类压缩机机型,如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用,为用户在机型的选择上提供了更多的可能性。随着经济的高速发展,我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步,在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。 二、压缩机的技术现状及发展趋势 1.透平压缩机 在石化领域,目前国离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国的需要。另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。 随着我国石化生产规模的不断扩大,离心压缩机在大型化方面将面临新的课题,国在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。 离心式压缩机需要向大容量发展,以满足我国石化生产规模不断扩大的要求。 在制冷空调领域,目前透平压缩机在大冷量围仍保持优势。离心式压缩机的运动零件少而简单,且制造精度低,所以其制造费用相对低且可靠性高。由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响,离心式制冷压缩机的发展相对较为缓慢。在目前的技术条件下,离心式制冷压缩机主要用于大型建筑的空气调节,需求量较少。近几年由于大型基建项目纷纷上马,离心式制冷压缩机又成为关注的热点。 2.往复式压缩机 在石化领域,往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展z不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命,在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在工况下的性能,强化压缩机的机电一体化,采用计算机自动控制,实现优化节能运行和联机运行。
制冷压缩机在系统中的作用 为了能连续不断地制冷，需用压缩机将已汽化的低压蒸气从蒸发器中吸出并对其做功，压缩成为高压的过热蒸气，再排入冷凝器中(提高压力是为了使制冷剂蒸气容易在常温下放出热量而冷凝成液体)。在冷凝器中利用冷却水或空气将高压的过热蒸气冷凝成为液体并带走热量，制冷剂液体又从冷凝器底部排出。如此周而复始，实现连续制冷。 概括地说,这种制冷方法是使制冷剂在低温低压的条件下汽化而吸取周围介质的热量，并在常温高压的条件下冷凝液化而放出热量并由冷却水(或空气)带走。欲使制冷剂实现这样的热量转移，必须提供与蒸发温度和液化温度相对应的低压和高压条件，而这一条件正是由压缩机创造的。因此，在蒸气压缩式制冷循环中，只有有了压缩机，制冷机才能将低温物体的热量不断地转移给常温介质，从而达到制冷的目的。 目前各类压缩机的大致应用范围及制冷量大小： 制冷压缩机的种类与分类 制冷压缩机按其工作原理可以分为: 容积型和速度型 1.压缩机的种类 （1）容积型压缩机：用机械的方法使密闭容器的容积变小,使气体压缩而增加其压力的机器。 它有两种结构型式：往复活塞式(简称活塞式)和回转式
（2）速度型压缩机：用机械的方法使流动的气体获得很高的流速，然后在扩张的通道内使气体流速减小，使气体的动能转化为压力能，从而达到提高气体压力的目的，这种机器称为速度型压缩机。属于这一类的有离心式制冷压缩机。 这种压缩机工作时，气体在高速旋转的叶轮推动下，不但获得了很高的速度，并且在离心力的作用下，沿着叶轮半径方向被甩出，然后进入截面积逐渐扩大的扩压，在那里气体的速度逐渐下降而压力则随之提高。 压缩机种类图： 2 .压缩机的分类 (1) 按工作蒸发温度范围分类单级制冷压缩机一般可按其工作蒸发温度的范围分为高温、中温和低温压缩机三种，但在具体蒸发温度区域的划分上并不统一。下面列举一种著名压缩机的大致工作蒸发温度的分类范围。 高温制冷压缩机(-10 ~ 0 )℃ 中温制冷压缩机(-15 ~ 0 )℃ 低温制冷压缩机(- 40 ~ -15 )℃ (2) 按制冷量的大小分类： 大型≥550kW 中型（25~550）kW
压缩机的技术现状及其发展趋势 一、前言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机。它的种类多、用途广，有通用机械之称。目前，除了活塞式压缩机，其他各类压缩机机型，如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，为用户在机型的选择上提供了更多的可能性。随着经济的高速发展，我国的压缩
机设计制造技术也有了长足进步，在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平。二、压缩机的技术现状及发展趋势 1.透平压缩机在石化领域，目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要。另外在技术水平、质量、成套性等方面与国外还有差距。随着我国石化生产规模的不断扩大，离心压缩机在大型化方面将面临新的课题，国内在设计制造这些大型气体压缩机上还没有成熟的经验。离心式压缩机需要向大容量发
展，以满足我国石化生产规模不断扩大的要求，同时随着新技术的发展、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现，透平压缩机的发展趋势主要表现为：不断开发高压和小流量产品；进一步研究三元流动理论，将其应用到叶轮和叶片扩压器等元件的设计中，以期达到高效机组；低噪声化，采用噪声防护以改善操作环境。在制冷空调领域，目前透平压缩机在大冷量范围内仍保持优势。离心式压缩机的运动零件少而简单，且制造精度低，所以其
制造费用相对低且可靠性高。由于受到螺杆式压缩机和吸收式制冷机的影响，离心式制冷压缩机的发展相对较为缓慢。在目前的技术条件下，离心式制冷压缩机主要用于大型建筑内的空气调节，需求量较少。近几年由于大型基建项目纷纷上马，离心式制冷压缩机又成为关注的热点。2.往复式压缩机在石化领域，往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命；在
双级压缩制冷循环原理 一、萨震两级压缩采用的原因 制冷系统的冷凝温度（或冷凝压力）决定于冷却剂（或环境）的温度，而蒸发温度（或蒸发压力）取决于制冷要求。由于生产的发展，对制冷温度的要求越来越低，因此，在很多制冷实际应用中，压缩机要在高压端压力（冷凝压力）对低压端压力（蒸发压力)的比值（即压缩比）很高的条件下进行工作。由理想气体的状态方程Pｖ/T≡Ｃ可知，此时若采用单级压缩制冷循环，则压缩终了过热蒸气的温度必然会很高(Ｖ一定，Ｐ↑→Ｔ↑），于是就会产生以下许多问题。 １.压缩机的输气系数λ大大降低，且当压缩比≥20时，λ＝0 。 ２.压缩机的单位制冷量和单位容积制冷量都大为降低。 ３.压缩机的功耗增加，制冷系数下降。 ４.必须采用高着火点的润滑油，因为润滑油的粘度随温度升高而降低。 ５.被高温过热蒸气带出的润滑油增多，增加了分油器的负荷，且降低了冷凝器的传热性能。 总上所述，当压缩比过高时，采用单级压缩循环，不仅是不经济的，而且甚至是不可能的。为了解决上述问题，满足生产要求，实际中常采用带有中间冷却器的双级压缩制冷循环。但是，双级压缩制冷循环所需的设备投资较单级压缩大的多，且操作也较复杂。因此，采用双级压缩制冷循环并非在任何情况下都是有利的，一般当压缩比≥８时，采用双级压缩较为经济合理。 二、双级压缩制冷循环的组成及常见形式 两级压缩制冷循环，是指来自蒸发器的制冷剂蒸气要经过低压与高压压缩机两次压缩后，才进入冷凝器。并在两次压缩中间设置中间冷却器。两级压缩制冷循环系统可以是由两台压缩机组成的双机（其中一台为低压级压缩机，另一台为高压级压缩机）两级系统，也可以是由一台压缩机组成的单机两级系统，其中一个或两个汽缸作为高压缸，其余几个汽缸作为低压缸，其高、低压汽缸数量比一般为1:3或1:2 。 两级压缩制冷循环由于节流方式和中间冷却程度不同而有不同的循环方式，通常分为：两次节流中间完全冷却、两次节流中间不完全冷却、一次节流中间完全冷却和一次节流中间不完全冷却四种两级压缩制冷循环方式。其中，两次节流是指制冷剂从冷凝器出来要先后经过两个膨胀阀再进入蒸发器，即先由冷凝压力节流到中间压力，再由中间压力节流到蒸发压力，而一次节流只经过一个膨胀阀，大部分制冷剂从冷凝压力直接节流到蒸发压力，相比之下，一次节流系统比较简单，且可以利用其较大的压力差实现远距离或高层冷库的供液。因此实践中采用的基本上都是一次节流两级压缩制冷循环系统。至于采用哪一种中间冷
压缩机是怎么制冷的工作原理是什么 我们日常使用的电冰箱，正好由这四要件加上箱体组成，箱体就好像冷库。不过电冰箱上的③节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代。首先讲讲什么叫制冷。制冷两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。那到底什么是冷，例：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回答的含义是水果库温度稳定在±0℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上，没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热，反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。 在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低一些。我们的目的就是通过制冷系统，将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷剂传递，达到降低商品温度的目的。 我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的，它们的热传导公式也完全一样，我们先以锅炉作比拟，进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉，不过水烧开了，我们就灌热水瓶了，如果我们在壶嘴上套根管子，通到浴室，那就可以洗桑拿了，水壶就成小锅炉了。要注意的是这时水壶中的水永远是100℃，水壶出口处的蒸汽温度也是100℃，为什么不是110℃，不是90℃？这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃，这是水的物理性能所决定了的。在青藏高原，大气压力较低，水70℃左右就开了，没有高压锅就只能吃夹生饭，而在高压锅里，温度可达到110℃，因为高压锅排气阀的重量，刚好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）。一般小型锅炉可烧4Kg/CM2表压力蒸汽，蒸汽温度也接近140℃，锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是140℃。煤气炉的火头温度可达1000℃左右，火头将热量传递给水，使水的温度上升直达沸点，一公斤水从沸点到烧干（全部变成蒸汽），将从煤气火头中带走的热量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的，接近壶底的火焰是一个降温过程。锅炉中的煤燃烧温度在1200℃左右，没有锅炉中水的降温，锅炉中的排管将被烧塌。
制冷压缩机现状以及未来发展趋势的展望 王充摘要：某种意义上，制冷系统的设计与匹配就是将压缩机的能力体现出来。制冷压缩机是制冷系统的核心，制冷压缩机的功能和特征对制冷系统的功能和特征具有决定作用，提高制冷系统效率的最直接有效手段是提高压缩机的效率，它将带来系统能耗的显著降低。为了使制冷系统功能和特征更加优化，世界各国制冷行业无不加大对制冷压缩机的研究，使制冷压缩机的新动向和新成果不断涌现。 关键词：制冷压缩机发展现状前景展望 正文： 压缩机现状 离心式：目前高速离心式压缩机主要应用于大流量制冷系统中，压缩机的效率与流量和运行条件密切相关。由于只有两到三个活动部件，所以运行性能更可靠,在部分载荷工作时还可以调节转速。在这些大型系统中，与螺杆式、涡旋式和回转式压缩机相比，尺寸小、重量轻,效率高。 活塞式：活塞式制冷压缩机历史悠久、技术成熟、型号与规格齐全，期以来广泛应用于制冷空调行业。在工商应用领域，活塞式制冷压缩机在工艺冷却设备、与食品相关的制冷和冷库链中也有广泛应用。活塞式制冷压缩机结构复杂、零部件较多，制冷剂气体吸入和排出呈间歇性，易引起气柱及管道振动，且与其他回转式压缩机相比，其体积较大、维护费用相对较高、成本优势低。
目前的发展方向 活塞式 变频（变速）技术 变频（变速）技术具有温度控制精度高、能量调节范围大、部分负荷效率高等优点。可以有效克服定速活塞式制冷压缩机在舒适性、部分负荷能效以及部分负荷时汽缸不断启停性能等方面的不足。在制冷空调系统中采用变频器实现变速控制成为制冷压缩机的热点技术领域，多级压缩技术 多级压缩技术 多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩后将气体导入中间冷却器进行冷却。 吸气喷液技术 高冷凝温度或低蒸发温度运行工况下，制冷压缩机排气温度通常会比较高，高排气温度会引起压缩机效率和可靠性降低。为了能使压缩机在要求的工况下正常工作，采用喷液冷却的方法，将制冷剂直接喷入活塞式制冷压缩机的吸气管或者吸气腔，可以有效降低压缩机的排气温度。 降噪技术 活塞式制冷压缩机的噪声发生源涉及泵体结构、轴承、气流压力脉动、电机电磁力、壳体刚性等诸多方面。机械系统、流体系统、电磁系统3类助振力的弱化和压缩机结构的优化设计是压缩机低噪声化的主要研究方向。
螺杆式制冷压缩机的工作原理 发布时间：2012年4月20日 螺杆式制冷压缩机的工作原理 1、螺杆式制冷压缩机的特点 与活塞压缩机的往复容积式不同，螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比，螺杆式制冷压缩机有以下优点： a．体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/3～1/2； b．转速高，单机制冷量大； c．易损件少，使用维护方便； d．运转平稳，振动小； e．单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用； f．排气温度低，可以在高压比下工作； g．对湿行程不敏感； h．制冷量可以在10%～100%之间无级调节； i．操作方便，便于实现自动控制； j．体积小，便于实现机组化。 缺点： 转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严格； 油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。 2、螺杆式制冷压缩机工作原理 双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）与排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意图。 3、内压比与螺杆压缩机经济性的关系 螺杆压缩机是没有气阀的容积型回转式压缩机，吸、排气孔的打开和关闭完全为几何结构决定的，即吸气终了的体积和压缩结束时的体积是固定的，即内容积比是固定的。而活塞压缩机的吸、排气阀片的打开是由吸、排气腔的压力决定的。 内容积比：Vi＝VS/Vd VS—吸气终了时的容积，Vd—压缩终了时的容积 内压力比：Za ＝Pd / P0 Pd—压缩终了压力，P0—吸入压力 可见，内压比是由内容积比决定的。所以，压缩终了压力Pd是由吸气压力和内容
制冷原理： 逆xx 卡诺循环1824年,法国青年工程师卡诺研究了一种理想热机的效率,这种热机的循环过程叫做“卡诺循环”。这是一种特殊的,又是非常重要的循环,因为采用这种循环的热机效率最大。 卡诺循环是由四个循环过程组成，两个绝热过程和两个等温过程。它是1824年N.L.S.卡诺（见卡诺父子）在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、磨擦等损耗。为使过程是准静态过程，工作物质从高温热源吸热应是无温度差的等温膨胀过程，同样，向低温热源放热应是等温压缩过程。因限制只与两热源交换热量，脱离热源后只能是绝热过程。作卡诺循环的热机叫做卡诺热机。 xx进一步证明了下述xx定理： ①在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机的效率都相等，与工作物质无关，为，其中T 1、T2分别是高温和低温热源的绝对温度。②在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机的效率不可能大于可逆卡诺热机的效率。可逆和不可逆热机分别经历可逆和不可逆的循环过程。 阐明 卡诺定理阐明了热机效率的限制，指出了提高热机效率的方向（提高T 1、降低T 2、减少散热、漏气、摩擦等不可逆损耗，使循环尽量接近卡诺循环），成为热机研究的理论依据、热机效率的限制、实际热力学过程的不可逆性及其间联系的研究，导致热力学第二定律的建立。 在卡诺定理基础上建立的与测温物质及测温属性无关的绝对热力学温标，使温度测量建立在客观的基础之上。此外，应用卡诺循环和卡诺定理，还可以研究表面张力、饱和蒸气压与温度的关系及可逆电池的电动势等。还应强调，
卡诺定理这种撇开具体装置和具体工作物质的抽象而普遍的理论研究，已经贯穿在整个热力学的研究之中。 逆卡诺循环奠定了制冷理论的基础，逆卡诺循环揭示了空调制冷系数（俗称EER或COP）的极限。一切蒸发式制冷都不能突破逆卡诺循环。 理论 在逆卡诺循环理论中间，要提高空调制冷系数就只有以下二招： 1。提高压机效率，从上面推导可以发现小型空调理论上只存在效率提高空间19%；大型螺杆水机效率提高空间9%。 2。膨胀功损失与内部摩擦损失（所谓内部不可逆循环）： 其中减少内部摩擦损失几乎没有空间与意义。在我们songrui版主的液压马达没有问世之前，解决膨胀功损失的唯一方法是采用比容大的制冷剂，达到减少输送质量的目的。如R410A等复合冷剂由于比容较R22大，使膨胀功损失有所减少，相对提高了制冷系数。但是就目前情况看通过采用比容大的制冷剂，制冷系数提高空间不会超过6%。（极限空间12%） 工作原理 根据逆xx基本原理： 高温高压气态制冷剂经膨胀机构节流处理后变为低温低压的液态制冷剂，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q2； 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分： 一部分是从空气中吸收的热量Q2，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q1； 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到60℃直接进入保温水箱储存起来供用户使用；
《化工热力学》过程论文 题目：多级制冷循环能量分析系别：化学材料与工程系班级：13级化工卓越班姓名： 学号：1303022014 教师： 日期：2016-1-12
多级制冷循环能量分析 摘要本文综合分析了多级蒸汽压缩制冷循环的特点，主要介绍了两级蒸汽压缩制冷的系统流程及能量分析。 关键词多级蒸汽压缩制冷；循环；能量分析
目录 1 引言................................................................. - 3 - 2 两级压缩制冷的循环形式 ........................................ - 4 - 2.1 两级压缩制冷的工作原理 ............................................. - 4 - 2.2 两级蒸气压缩类型...................................................... - 4 - 3 两级压缩制冷的系统流程与循环分析........................... - 7 - 3.1 一次节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环........................ - 7 - 3.2 热力计算 ................................................................ - 8 - 4 多级离心压缩制冷循环........................................... - 9 - 5 结论................................................................. - 9 - 6 参考文献 ........................................................... - 9 -
压缩机制冷原理 点击次数：2295 发布时间：2009-12-1 17:00:08 压缩机制冷原理 作者：admin 最简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器；③节流阀；④蒸发器； 首先讲讲什么叫制冷。制冷两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回答的含义是水果库温度稳定在±0℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上，没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热，反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。 在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低一些。我们的目的就是通过制冷系统，将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷剂传递，达到降低商品温度的目的。 我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的，它们的热传导公式也完全一样，我们先以锅炉作比拟，进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉，不过水烧开了，我们就灌热水瓶了，如果我们在壶嘴上套根管子，通到浴室，那就可以洗桑拿了，水壶就成小锅炉了。要注意的是这时水壶中的水永远是100℃，水壶出口处的蒸汽温度也是100℃，为什么不是110℃，不是90℃？这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃，这是水的物理性能所决定了的。在青藏高原，大气压力较低，水70℃左右就开了，没有高压锅就只能吃夹生饭，而在高压锅里，温度可达到110℃，因为高压锅排气阀的重量，刚好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）。一般小型锅炉可烧4Kg/CM2表压力蒸汽，蒸汽温度也接近140℃，锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是140℃。煤气炉的火头温度可达1000℃左右，火头将热量传递给水，使水的温度上升直达沸点，一公斤水从沸点到烧干（全部变成蒸汽），将从煤气火头中带走的热量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的，接近壶底的火焰是一个降温过程。锅炉中的煤燃烧温度在1200℃左右，没有锅炉中水的降温，锅炉中的排管将被烧塌。从我们的角度来讲，在这里的水就是制
1.1.3.3 多级蒸汽压缩制冷循环 在单级蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力，蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。冷凝温度受环境介质(水或空气)温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定的，当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力增大，排气温度上升，在常温冷却条件下能够获得低温程度是有限的，即制冷温差是有限的。 当要求的制冷温差使循环的压力比超过单级压力比的上述限制时，一种解决办法是采用分级压缩，中间冷却，就是分两极或多级达到循环所要求的总压力比，并且在低压即完成压缩后，现将其排气冷却降温后再到高压级继续压缩，从而每一级的压力比和排气温度均不超限。 由于考虑到超过两级后系统设计的复杂性及其他许多因素，故两级以上的循环在实际中很少使用，通常采用两级压缩循环，所以一下重点讨论两级压缩制冷循环。 1.1.3.3.1 两级压缩制冷循环概述 在蒸气压缩式制冷循环中，当制冷剂选定后，其冷凝压力、蒸发压力由冷凝温度和蒸发温度决定。冷凝温度受环境介质（水或空气）温度的限制，蒸发温度由制冷装臵的用途确定。当冷凝温度升高或蒸发温度降低时，压缩机的压力比将增大。由于压缩机余隙容积的存在，压力比提高到一定数值后，压缩机的容积系数变为零，压缩机不再吸气，制冷机虽然在不断运行，制冷量却变为零。
例1 有一台制冷压缩机，工质为R22，相对余隙容积，膨胀过程指数，冷凝温度℃，求允许最低蒸发温度。 解容积系数的计算公式为 当达到最低蒸发温度时，，上式可变为 代入具体数值，即 冷凝温度℃时，R22的冷凝压力，因此最低蒸发压力为 与相对应的蒸发温度℃，这就是蒸发温度的极限值。 单级压缩的最低蒸发温度不仅受到容积系数为零的限制，随着压力比的增大，除了引起制冷量下降，功耗增加、制冷系数下降、经济性降低外，排气温度的限制也是选择压缩机级数的另一个重要原因。排气温度过高，它将使润滑油变稀，润滑条件恶化，甚至会引起润滑油的碳化和出现拉缸等现象。当冷凝温度为40℃，蒸发温度为-30℃时，单级氨压缩机即使在等熵压缩的情况下，排气温度已高达160℃，显然它已超过了规的最高排气温度为150℃的限制。
制冷压缩机发展趋势 1134 压缩机若是按用途分，可以分为房间空调器上的压缩机、组合式空调上的压缩机、制冷机上的压缩机及其它用途的压缩机几大类。下文我们主要从房间空调器和组合式空调器两方面谈一下压缩机的世界发展趋势。 一、房间空调器 2002年全球生产的大约34030000台房间空调器压缩机。 在该领域，压缩机的发展情况可以总结为以下几点： 1、生产向中国与东亚国家集中 为了进一步降低价格，主要的空调厂家都将生产转到劳动力成本更为低廉的中国与东亚国家。这些厂家计划将产出的涡旋式或旋转式压缩机安装在当地生产的空调设备上，例如松下就准备在其广州工厂生产R410A直流涡旋压缩机，并将它们安装到当地生产的房间空调器上，再将它们销向日本。同时松下还将压缩机卖给当地的竞争对手来生产房间空调器。 2、制冷剂向HFC转型 在日本，已经有95%以上的制冷剂已经转为R410A，但在中国与东亚国家，R22制冷剂似乎仍是独步天下。尽管如此，向R410A转型的工作正在展开，五年后，R410A制冷剂的份额将会增至25%。 3、能效比更高、变频控制的发展加快 在日本，为了满足“节能法修改案”的要求，节能的竞争正在加剧。这样，如表1所示，主要厂家的2.8KW机型的制冷/制热平均能效比已经达到5.89-6.01。这些房间空调器中使用的压缩机是旋转式、摆动式或涡旋式。 这些房间空调器现已升级成为高端机型，使用R410A制冷剂，采用变频控制和高效直流电机。 为了防止全球变暖，世界性的节能导向是极为必要的。中国正准备以加入WTO作为转折点，将节能规定法制化。 广东美芝压缩机有限公司的K.Kumashiro先生估计：到2005年，中国的房间空调器上，直流变频压缩机的比例将会上升到30%。 1981年，第一台变频控制的可变速旋转压缩机首次在房间空调器上采用。这种压缩机极大地改善了节能效果，提高了舒适程度和加快了房间空调器的制暖速度。
第一节制冷循环的热力学原理 一、常用术语 1、物质 具有一定质量并占据空间的任何物体称为物质。 物质通常以固、液、气三态存在。 蒸气压缩式制冷机都依靠内部循环流动的工作物质来实现制冷过程。制冷机中的工作物质称为制冷剂。制冷装置中用来传递冷量的工作物质称为载冷剂。 2、温度 温度是物体冷热程度的量度。它是物质分子热运动剧烈程度的标志尺度。 常用的温度度量单位有摄氏温标t和开氏温标T(绝对温标)。
T(k)=t(℃)+273.15 图2-1 两种常用温标的比较 3、热量 物体在热过程中所放出或吸收的能量称为热量。 生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小。 制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量。 4、比热（specific heat） 比热是一个物性参数，意为单位度量的物质温度变化1k时所吸进或放出的热量。 体积比热Cv(J/m3.k) 摩尔比热Cp(J/mol.k) 5、显热和潜热 不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。 不改变物质的温度而引起其形态变化的热量称为潜热。 制冷剂的汽化潜热有何要求？ 表1-1 几种制冷物质的汽化潜热(kJ/kg) 物质水氨R12 R22 氯甲 烷 二氧 化硫 R114 R502 汽化热2256.8 1369 167.5 234.5 427.1 397.8 137.9 6 150.0 2 6、压力 垂直作用在单位面积上的力称为压力p(压强)。p是确定物质状态的基本参数之一。1bar=105Pa，饱和压力Ps与饱和温度ts 的对应
关系。 7、比容v和密度 比容：每千克物质所占有的容积。v是基本状态参数。v=1 8、导热系数 表示材料传导热量的能力，是一个物性参数。数值上等于：1m 厚的材料两边温差1k时在1小时内通过1m2表面积所传导的热量。单位：w/m.k 9、压-焓图(lgp-h) 物质的热力状态性质可以绘制成曲线图的形式。制冷剂性质曲线图有多种形式。行业中最常用的是lgp-h图。 lgp-h图的构成可以总结为一个临界点、二条饱和线、三个状态区、六组等值线。
浅析制冷机组的现状以及行业发展趋势 制冷机组是将制冷系统中的部分设备或全部设备，配套组装在一起而成的一个整体。制冷机组结构紧凑、占地小、使用灵活、管理方便、安装简单，其中有些机组只需连接水源和电源即可使用。目前市场上使用比较频繁的制冷机组有冷凝机组和冷水机组。冷凝机组是将压缩机，冷凝器等组装成一个整体，可为各种类型的蒸发器连续供应液态制冷剂，主要适合小型制冷装置用。冷水机组是将压缩机、冷凝器、冷水用蒸发器以及自控元件等组装成一个整体，主要适合工艺中选用冷水的地方。 具体来看，制冷机组还可以划分为很多类，比如：按照组装形式分为敞开式冷凝机组、箱式冷凝机组、并联式冷凝机组等；以配用压缩机则可分为全封闭活塞式冷凝机组、全封闭涡旋式冷凝机组、半封闭活塞冷凝机组、半封闭螺杆冷凝机组等；以冷却方式又可分为风冷冷凝机组、水冷冷凝机组等；按使用温度可分中高温机组、中低温机组、低温机组等；按机组外观结构分为户外安装型机组（带外壳箱型机组）、敞开式机组等；按压缩机数量则分单机机组、多并联机组等。 随着技术的成熟和市场需求的加大，制冷机组应用的领域也越来越宽泛。大致有1.冷库：食品的保鲜、低温冷藏等；2.速冻加工：配套速冻隧道、冷干机使用；3.蘑菇养殖业：菌类培育、养殖；4.超市：配套超市冷柜使用；5.医药行业：药品、血制品的储存；6.制冰设备：配套制冰机使用；7.机械行业：制鞋设备冷定型、啤酒设备等；8.化工行业：化工原料的低温储存、制取化工用冷冻水等；9.环境设备：环境降温、空气处理等。 很长一段时间，业内都有一些声音传出，认为制冷机组要求不高，“门槛低”、“谁都可以组装”，结果使得居心不良的企业有机可趁，开始钻空子，导致劣质机组充斥市场，返修机、贴牌机、假冒伪劣产品欺行霸市。如今，随着用户认识度的加强，市场的规范化发展以及品牌企业的模范带动，制冷机组技术要求严密已是行业共识。 【现状】 前景广阔多类企业参与竞争 随着国家大力度发展冷链物流，与之息息相关的农副渔产品、卫生医疗、机械化工、制冰行业、超市保鲜等开始弯道超车，多地涌现出冷库兴建热潮，尤其是中小型冷库以及低温、超低温冷库；同时，记者也从相关企业处了解到，制冷配件中的压缩机、两器今年也均迎来了小高峰。从上我们可以看出，冷冻冷藏行业以及配套的下游行业势头旺盛，这也相应带动了制冷机组的发展。上海美乐柯、上海逸腾、泰州裕华、百福特等企业都告诉记者，今年公司业绩向好，制冷机组市场需求量大是重要原因。“雪梅制冷机组在以每年150%的速度增长。”江苏雪梅制冷设备有限公司总经理夏天对制冷机组目前的发展尤为看重。此外，制冷机组利润比单个配件大，因而吸引了众多企业争抢进入该领域，他们或者是想分得一杯羹，或者是搭配卖配件，当然还有提供一站式服务等等。下面我们就来简单介绍一下各类企业的基本情况。
双级压缩式制冷循环 2．5两级压缩及复叠式制冷原理 2．5．1采用两级压缩的原因 单级压缩在选用合适的制冷剂时，其蒸发温度只能达到-25～-35℃，原因是压缩比0 p p k 不能 再提高了。因为： （1）↑↓ ↓→ ↓→00p p p T k o ，压缩机输气量↓→制冷量↓ （2）↑→0p p k 压缩机排气温度↑(↑=↑RT pv )→汽缸壁温↑→吸入蒸汽温度↑→↑v →吸气量↓ 例如：当蒸发温度-30℃，冷凝温度40℃时，单级氨压缩机排气温度可达160℃以上。必须作如下限制： ① 单级氨压缩机排气温度＜140℃ ② 单级氟压缩机（R12）排气温度＜100℃ ③ 单级氟压缩机（R22）排气温度＜115℃ （3） ↑→0 p p k 偏离理想等熵压缩机过程的程度↑→压缩机效率↓ 我国规定：R717： 0p p k ≤8 R12、R22：0 p p k ≤10 （P38表2-3） 要获得-30～-65℃的蒸发温度，又要符合合适的压缩比，则需要两级压缩制冷。 2．5．2两级压缩制冷循环 1．两级压缩制冷循环的类型 k m p p p p 压缩 压缩 （中间冷却器冷却后）→→→0201 总压缩比02 01p p p p k m ?= 每一级压缩比≤8～10以下 可分为???一级节流两级节流? ? ?中间不完全冷却中间完全冷却 * 两级节流：冷凝压力k p 节流到m p 中间压力，再节流到蒸发压力0p
* 一级节流：冷凝压力k p节流到蒸发压力0p，容易调节，实际生产中常用一级节流。 * 两级压缩采用中间冷却的目的是降低高压级的排气温度，降低压缩机功耗。 ①中间完全冷却——低压级排气温度（过热蒸汽）被冷却成m p中间压力下的干饱和蒸汽温 度。（氨压缩机） ②中间不完全冷却——低压级排气温度（过热蒸汽）被冷却降低了温度，来达到m p中间压 力下的干饱和蒸汽温度。（氟压缩机） 2．一级节流中间完全冷却循环 这种循环形式被大多数的两级压缩氨制冷系统所采用。 如图所示：从压缩机高压级排出的高压高温过热蒸汽4，进入冷凝器后被冷却成饱和液体5；从冷凝器出来的液体分为两路，一路经膨胀阀A进行节流，节流后降温为6，然后进入中间冷却器吸热，使中间冷却器中来自低压级的排气2充分冷却，6与2混合后的气体3为中间压力m p下的饱和温度m t，3作为高压级的吸气经高压级压缩后变成过热蒸汽4，至此构成一个高压级的循环回路；另一路饱和液体5经中间冷却器过冷后变成过冷液7，经膨胀阀B进行节流后变成低压液体8，进入蒸发器汽化制冷，然后变成饱和蒸汽1，在低压级压缩后变成过热蒸汽2，在中间冷却器冷却并与在中间冷却器汽化的蒸汽混合，变成饱和蒸汽了，作为高压级的吸气经压缩后变成高压级排气4，形成另一个循环，这是实现低温制冷的主循环。如果高压液体不要过冷时，可经过旁通阀直接进入膨胀阀B。 从图（b）可看到，循环3—4—5—6—3在中间冷却器里产生冷量，供另一个循环中饱和液体的过冷（过程5—7）和低压级过热蒸汽的完全冷却（过程2—3）之用。另一个循环1—2—3