蒸气压缩式制冷原理

氟利昂蒸汽压缩制冷循环的工作原理
1 Flourene蒸汽压缩制冷循环的工作原理
Flourine蒸汽压缩制冷循环是一种用氟利昂（Fluorine）作为Spray fluid来作为Refrigerant，进行温度控制和制冷而组成的制冷
机械系统。

由于氟利昂具有良好的低温性能，Flourine蒸汽压缩制冷
循环能够在更低的温度下达到更高的制冷性能，从而使温度控制系统
具有更精确的控制功能。

Flourine蒸汽压缩制冷循环由几部分组成：气体压缩机compressor，冷凝器condenser，膨胀阀expansionvalve和蒸发器evaporator。

首先，由压缩机将可变性的蒸汽加压至高压，将其输送
至冷凝器，其次，利用冷凝器释放热量，将气体压缩至低温并变为液体。

然后，由膨胀阀降低气体压力，使其可以进入蒸发器，在蒸发器内，气体蒸发，释放热量到四周，从而实现制冷效果。

最后，冷凝的
液体再回到压缩机，开始新的一次循环。

Flourine蒸汽压缩制冷循环的优点是既省电又稳定，且温度控制
精度较高，可以用于多种业务，如气溶胶发生器、检测仪器、投影机、打印机等的设备的控制和制冷，以及大容量的空调系统。

因此，Flourine蒸汽压缩制冷循环在温度控制方面已成为很多系统及设备必
不可少的组成部分，从而为控制温度提供无穷的可能性。

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1/2～2/33.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、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。

锅炉制冷原理
锅炉制冷是利用蒸汽压缩制冷循环来达到制冷的目的。

具体原理如下：
1. 蒸汽压缩循环：锅炉制冷采用的是蒸汽压缩循环，类似于常见的冰箱制冷原理。

该循环完成制冷的过程主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。

2. 蒸发：在蒸发器中，制冷介质（一般是蒸发器内部装有的冷水）接触到蒸汽，通过吸热蒸发的方式将蒸汽的热量吸收掉，从而达到冷却的效果。

3. 压缩：冷却的蒸汽被压缩机吸入，通过增加压力和温度的方式，将蒸汽的温度提高。

4. 冷凝：经过压缩后的高温高压蒸汽经过冷凝器，通过散发热量的方式，使其冷却并变成液体状态。

5. 膨胀：液态制冷介质通过膨胀阀（节流阀）进入蒸发器，由于压力降低，液态制冷介质蒸发吸收了周围的热量，从而形成制冷效果。

通过循环反复进行蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程，不断循环往复实现制冷目的。

在这个过程中，锅炉将大量的热量从蒸汽中抽取出来，从而形成冷却效果。

压缩机制冷工作原理压缩机是制冷系统中的重要组件，用于提供制冷循环中所需的压力差。

其工作原理可以简要概括为：通过压缩低温低压制冷剂，使其温度和压力升高，然后通过传热工质（通常是空气或水）进行热交换，将热量排出系统，从而使制冷剂的温度降低，达到制冷的目的。

以下将详细介绍制冷机的工作原理。

1. 制冷循环基本原理制冷循环是制冷机的基本工作原理，常用的制冷循环包括蒸汽压缩循环和吸收循环。

其中，蒸汽压缩循环是应用最广泛的制冷循环，大多数家用冰箱、空调以及商业冷冻设备都采用这种循环。

蒸汽压缩循环由四个基本组件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

这些组件通过输送制冷剂，使其发生相态变化、吸收和释放热量，从而实现制冷。

制冷循环主要通过以下四个步骤完成： 1. 压缩：压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽抽吸入腔体，然后通过机械压缩，使其温度和压力升高。

因为理想气体的温度与压力成正比，所以通过增加制冷剂的压力可以提高其温度。

2. 冷凝：高温高压的制冷剂蒸汽从压缩机中排出后，会进入冷凝器。

冷凝器通常采用管道或片状换热器，通过与外界的传热工质进行热交换，使制冷剂的温度降低，从而使其转化为高压液体。

3. 膨胀：高压液体通过膨胀阀进入低压区域，由于阀门的突然变窄，压力降低，制冷剂液体蒸发成为低温低压的蒸汽。

此时，制冷剂从液态到气态的相变过程吸收了大量的热量。

4. 蒸发：蒸发器是制冷系统中的换热器之一，制冷剂蒸汽在蒸发器中与冷负荷（空气或水等）进行热交换。

在这些交换过程中，制冷剂的温度会进一步降低，然后吸热并达到所需的制冷效果。

蒸发后的低温低压制冷剂再次进入压缩机，循环往复。

2. 压缩机的工作原理在制冷系统中，压缩机起到提高制冷剂温度和压力的关键作用。

根据工作原理的不同，常见的压缩机可分为往复式压缩机和旋转式压缩机。

2.1 往复式压缩机往复式压缩机由活塞、气缸和阀门组成。

其工作原理如下： 1. 吸气过程：活塞向下运动，增大气缸内的体积，形成一个负压区域，制冷剂低温低压蒸汽由进气阀吸入气缸内。

蒸汽压缩机原理
蒸汽压缩机是一种将蒸汽压缩提高温度和压力的设备。

它的工作原理基于蒸汽的压缩过程，通过减小蒸汽的体积来提高温度和压力。

蒸汽压缩机通常由以下几个主要部件组成：
1. 大气压力侧（低压侧）：此部分接收低温低压的蒸汽，使其进入压缩机。

2. 压缩腔：在压缩腔中，蒸汽被压缩，体积变小，温度和压力增加。

这是通过活塞、滚子或螺杆等组件的往复或旋转运动来实现的。

3. 排气侧（高压侧）：在此部分，已经被压缩的蒸汽以高温高压的状态排出。

4. 制冷器或冷凝器：这是蒸汽压缩机系统中的一个重要组件。

在制冷器中，高温高压的蒸汽通过冷却和排热的过程，被转化为高压冷凝液体（水）。

蒸汽压缩机的工作循环大致分为以下几个步骤：
1. 吸气：在此步骤中，低温低压的蒸汽从大气压力侧进入压缩腔。

蒸汽被吸入并充满了压缩腔空间。

2. 压缩：在压缩腔中，压缩机的工作部件通过运动将蒸汽逐渐压缩。

随着腔内的体积逐渐减少，蒸汽的温度和压力逐渐增加。

3. 排气：当蒸汽达到所需的温度和压力时，它被排出压缩腔，进入排气侧。

此时，蒸汽成为高温高压状态。

4. 冷凝：高温高压的蒸汽进入制冷器或冷凝器，在此处蒸汽传
热至冷却介质（通常是水）和环境，并逐渐冷却和凝结成液体。

5. 冷凝液回路：冷凝的液体经过回路的管道输送回压缩机的大气压力侧，进入下一次循环，重新被吸入压缩腔。

通过不断重复上述的工作循环，蒸汽压缩机能够持续提供高温高压的蒸汽。

这种工作原理使蒸汽压缩机成为许多工业领域中广泛应用的设备，例如制冷空调系统、发电厂和化工过程中的蒸汽动力设备等。

蒸汽压缩机的工作原理
蒸汽压缩机是一种能够将蒸汽的压力和温度提高的装置，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 蒸汽进气：蒸汽从低压区进入蒸汽压缩机中，通常通过阀门或者其他装置控制进入量。

2. 压缩：蒸汽进入压缩机后，通过转子或者滑塞等压缩机构件的运动，蒸汽被压缩为高温高压蒸汽。

压缩的过程中，蒸汽的体积减小，而蒸汽分子的动能增加，使得蒸汽的压力和温度升高。

3. 排气：经过压缩后的高温高压蒸汽从排气口排出，通常通过阀门或者其他装置控制排出量。

排气过程中，蒸汽的温度和压力会下降，但仍然比进气时的要高。

4. 冷却和凝结：排出的高温高压蒸汽进入冷凝器或者换热器中，通过散热的方式将蒸汽冷却，并使其凝结为液体。

在冷却过程中，蒸汽释放出的热量会被传递给外部介质，使其温度升高。

5. 返吸：冷凝后的液体蒸汽被吸入蒸汽压缩机的吸入端，为下一轮的循环做准备。

通过不断的循环，蒸汽压缩机能够稳定地将蒸汽的压力和温度提高，用于各种工业和制冷领域的应用。

六种常见制冷方式一、蒸汽式压缩制冷原理：在蒸汽压缩制冷循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入冷凝器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂，液态制冷剂经膨胀阀（或毛细管）绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量，从而冷却空调循环水（空气）达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机，如此循环工作。

压缩机功能：把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态，创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。

被称为整个装置的“心脏”。

冷凝器功能：使压缩机排出的制冷剂过热蒸气冷却，并凝结为制冷剂液体，在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。

分类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。

风冷式冷凝器：使用和安装方便，不需要冷却水、热量由分机将其带入大气中。

但同样传热系数低，相对其他类型重量偏大，翅片表面会积灰是散热能力下降，须及时清理。

蒸发器功能：依靠制冷剂液体的蒸发来吸收冷却介质热量的换热设备，它在制冷系统中的任务是对外输出冷量。

分类：满液式（沉浸式）蒸发器、干式蒸发器。

干式蒸发器：沉浸式蛇管、壳管式、板式、喷淋式等。

节流装置功能：截流降压：高压常温的制冷剂流过膨胀阀后，就变为低压、低温的制冷剂液体。

控制制冷剂流量：膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。

控制过热度：膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，即保持蒸发器的传热面积的充分利用，又防止压缩机冲缸事故的发生。

分类：手动节流阀、热力膨胀阀、毛细管、电子膨胀阀、浮球板、固定孔板、可变孔板。

二、蒸汽吸收式制冷以制冷剂-吸收剂为工作流体，称为吸收工质对。

常用工质对：溴化锂-水（制冷剂是水）、氨-水（制冷剂是氨）-低沸点工质是制冷剂。

装置：吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成，工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂，二者组成工质对。