汽车蒸汽压缩式制冷装置组成及工作原理

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。

蒸汽压缩式制冷系统的组成蒸汽压缩式制冷系统是一种常用于制冷和空调系统中的技术。

它的核心是压缩机，该压缩机通过压缩制冷剂，将其转化为高压高温的气体，然后通过冷凝器将其冷却，使其变成高压液体，最后通过蒸发器降温蒸发，产生冷量，从而完成制冷循环。

以下是蒸汽压缩式制冷系统的主要组成。

1. 压缩机：蒸汽压缩式制冷系统的核心部件，主要用于将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂，从而提高制冷效率。

压缩机的类型有很多种，包括活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等。

2. 冷凝器：压缩机压缩制冷剂后，产生的高温高压气体通过冷凝器散热，从而使其冷却成高压液态制冷剂。

冷凝器一般为管式或板式换热器，通常采用风冷或水冷方式散热。

3. 蒸发器：蒸发器是制冷系统中完成制冷的关键部件。

它将高压液态制冷剂通过节流装置降压成低压液态，在蒸发器内通过换热，与空气或冰水进行接触，从而产生冷量。

蒸发器一般为管式或板式的换热器。

4. 膨胀阀：膨胀阀负责在制冷系统中降低制冷剂的压力，使其从高压液态制冷剂转变为低压液态制冷剂，从而实现制冷的目的。

目前广泛采用的是电子膨胀阀和电磁膨胀阀。

5. 制冷剂：制冷剂是蒸汽压缩式制冷系统中完成制冷的重要介质。

一般采用氟利昂等环保制冷剂。

6. 油分离器：制冷系统中经常需要使用润滑油，因此需要设置油分离器来分离出油和制冷剂，防止油滞留在制冷系统中，影响制冷效果和运行稳定性。

7. 管道和阀门：管道和阀门是蒸汽压缩式制冷系统中的重要组成部分。

它们负责将制冷剂从一个部件输送到另一个部件，同时也需通过控制阀门来调整制冷系统的运行状态和效率。

综上所述，蒸汽压缩式制冷系统是一种由多个部件组成的复杂系统，其中压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、制冷剂、油分离器、管道和阀门等部件相互协作，共同完成制冷和空调的功能。

随着制冷技术的不断发展，蒸汽压缩式制冷系统也在不断优化和改进，以提高其效率和环保性能。

蒸汽压缩式冷冻机原理
蒸汽压缩式冷冻机是一种常用的制冷设备，其原理是利用蒸发和压缩的过程实现制冷。

蒸汽压缩式冷冻机的主要组成部分包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

首先，压缩机将低压低温的蒸气吸入，通过机械压缩使其温度和压力升高，从而形成高温高压的蒸汽。

然后，高温高压的蒸汽进入冷凝器，在冷凝器中与冷却介质进行热交换，使蒸汽的温度和压力降低，同时冷却介质的温度升高。

这个过程中，蒸汽由气态转变为液态，释放出大量的热量。

接下来，冷凝后的高压液体通过膨胀阀进入蒸发器。

在膨胀阀的作用下，液体的压力骤然降低，使得部分液体蒸发为低温低压的蒸汽。

在这个过程中，蒸发器吸收环境中的热量，实现制冷效果。

最后，低温低压的蒸汽再次进入压缩机，循环进行上述过程。

通过这个循环，蒸汽压缩式冷冻机能够将热量从低温环境移动到高温环境，从而实现对低温环境的制冷。

蒸汽压缩式制冷的原理和工况
蒸汽压缩式制冷系统是由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器等四个主要部分组成。

当压缩机在进行工作的时候，会对进入压缩机的制冷剂气体进行压缩，经过压缩之后，低压会变成高压的状况，而气体此时会因为压缩而温度提升，进入冷凝器内对压缩机排出的高温高压气态制冷剂进行冷却，使其放热。

在温度和压力之下，气态的制冷剂会变成高压业态制冷剂，放出来的热量会起到冷却的作用。

高压业态制冷剂进入节流膨胀阀进行节流膨胀，压力降低以保证冷凝器与蒸发器之间的压差，便于节流后的低压液态制冷剂在要求的低压下进人蒸发器。

低压液体从周围介质吸收热量后蒸发为气体，而这周围介质可以是空气、水或其他物质。

制冷剂蒸发吸热，呈低压气态后再进入压缩机内进行压缩，从而完成了一个制冷循环，如此连续进行不断的循环而达到制冷的目的。

蒸汽压缩式制冷具有多方面的特点，第一是制冷温度范围是比较大的，在零下150度的温度下都可以正常来使用。

第二单机的容量大，规格多，有多个容量，用户在具体挑选的时候，可以根据自身的需求来挑选，能满足个性化的需求。

第三中小容量的设备结构比较紧凑，能在空调、食品冷藏等领域当中使用。

在外界环境温度比较低的状况下，综合性能会变得不太理想，所以说可靠性并不是很高，成本也会随着增加不少。

设备运行需要使用专门的制冷剂，而有的制冷剂会对环境造成一定的污染。

蒸汽压缩式制冷机的工作过程1. 引言蒸汽压缩式制冷机是一种常见的制冷设备，广泛应用于家庭和商业领域。

它利用蒸发和冷凝的物理原理来实现制冷效果。

本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷机的工作过程，包括其基本原理、组成部分以及工作循环。

2. 基本原理蒸汽压缩式制冷机的工作原理基于卡诺循环。

根据热力学第一定律，能量守恒，热量可以从高温区域传递到低温区域。

而根据热力学第二定律，热量无法自行从低温区域传递到高温区域。

因此，在制冷过程中，需要消耗外部能源来将热量从低温区域转移到高温区域。

3. 组成部分蒸汽压缩式制冷机由以下几个主要组成部分组成：3.1 蒸发器（Evaporator）蒸发器是制冷系统中的一个重要组件。

其作用是将制冷剂从液态转变成气态，吸收周围环境的热量。

在蒸发器中，低压制冷剂流经管道，在与外界空气接触的过程中蒸发，并从周围环境吸收热量。

3.2 压缩机（Compressor）压缩机是蒸汽压缩式制冷机的核心部件，其作用是将低温、低压的气体制冷剂吸入，然后通过增加压力和温度来提高制冷剂的温度和压力。

这样做的目的是为了使制冷剂能够流动到冷凝器中，并且能够释放更多的热量。

3.3 冷凝器（Condenser）冷凝器是将高温、高压的气体制冷剂转变为液态的关键组件。

在冷凝器中，制冷剂通过与外界空气或水接触，释放热量并降温，从而使制冷剂从气态转变为液态。

3.4 膨胀阀（Expansion Valve）膨胀阀控制着制冷剂从高压区域流向低压区域的速度。

它通过限制制冷剂的流量，降低其压力和温度，从而实现制冷效果。

4. 工作循环蒸汽压缩式制冷机的工作循环包括四个主要过程：蒸发、压缩、冷凝和膨胀。

下面将对每个过程进行详细描述：4.1 蒸发过程在蒸发器中，低温、低压的液态制冷剂吸收外界空气或物体的热量，从而使制冷剂蒸发成气态。

这个过程是通过增加制冷剂与周围环境接触面积来提高传热效率的。

4.2 压缩过程在压缩机中，气态制冷剂被吸入并被压缩成高温、高压的气体。

蒸气压缩式制冷原理
一、蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷机是将气体（如空气、氯气、甲烷等）从一个压力的设定值通过蒸气压缩机送入到另一个压力的设定值，以实现温度和湿度的控制。

在压缩过程中，气体产生的热量被抽出，会使气体温度降低，有助于冷却或加湿空气。

蒸气压缩式制冷机由蒸气压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和压缩机组成。

蒸气压缩机把气体压缩到一定压力，经过冷却后，气体变成液体，在进入膨胀阀前把液体压缩到一定的压力。

膨胀阀以线性方式控制气体的流量，当压力加入时，膨胀阀会自动开启，将气体释放到气体中，此时气体的温度和压力会减小。

此时，气体进入到蒸发器，这里的气体受到加热，温度升高，也会增加湿度，从而实现制冷和加湿的目的。

最终，气体经过蒸发器后进入到蒸气压缩机，然后再次压缩，重复循环，实现制冷和加湿的目的。

蒸气压缩机的优势是压缩率高，传热效率高，结构简单，安全可靠，制冷性能优良，使用寿命长。

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压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的构造和工作原理图解说明汽车空调制冷系统主要由压缩机总成、蒸发器总成、冷凝器总成等构成。

由发动机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出，并将其压入冷凝器。

高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换（释放热量），热量被车外的空气带走。

高压液态制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压，低压液态制冷剂在蒸发器中气化而进行热交换（吸收热量），蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入车厢。

气态制冷剂又被压缩机抽走，泵入冷凝器，如此使制冷剂进行封闭的循环流动，不断将车厢内的热量排到车外，使车厢内的气温降至适宜的温度。

1压缩机的作用及工作原理1.作用压缩机是汽车空调制冷系统的“心脏”，其作用是维持制冷剂在制冷系统中的循环，吸入来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸气，压缩制冷剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。

2.工作原理（1）定排量压缩机定排量压缩机的排气量随着发动机转速的提高而成比例提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。

它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度时，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作；当温度升高后，电磁离合器结合，压缩机开始工作。

定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。

（2）变排量压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。

空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。

在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。

当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度；当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。

2蒸发器的作用及工作原理1.作用蒸发器的作用是将从膨胀阀出来的低压制冷剂蒸发而吸收车内空气的热量，从而达到车内降温的目的。