① 活塞式製冷壓縮機有幾種類型
活塞式製冷壓縮機屬於往復式製冷壓縮機,在中央空調中使用的活塞式製冷壓縮機一般以壓縮機的功率、汽缸直徑和所使用的製冷劑進行分類,即小型活塞式單級壓縮機和中型活塞式單級壓縮機。
(1)小型活塞式單級製冷壓縮機小型活塞式單級製冷壓縮機有開啟式和半封閉式兩種,都為單作用逆流式。有2缸、3缸和4缸。其布置形式是:2缸為直立式;3缸為W形角度式;4卸為V形角度式。開啟式一般採用為V形皮帶傳動,也有為直聯傳動的,半封閉式都採用直聯傳動。其主要技術參數見表4-1。
表4-2 中型活塞式單級製冷壓縮機主要技術參數
② 螺桿製冷壓縮機工作原理和結構圖
螺桿式壓縮機是一種新型的壓縮機,主要由轉子、機體、吸氣和排氣端座、滑閥、主軸承、推力軸承、軸封、平衡活塞等構成,如圖 4-17所示。殼體就是壓縮機的汽缸體與底座,內壁的斷面呈橫8字形,水平配置按一定傳動比反向旋轉的螺旋形轉子;一個為凸齒,稱陽轉子;另一個為齒槽,稱陰轉子。外部鑄有冷卻水套或散熱片,在汽缸的前後端蓋上設有吸氣、排氣管和吸氣、排氣口。在底部設有排氣量和卸載用的滑閥機構。在滑閥上還設有向汽缸噴油用的噴油孔。
③ 氣壓式傳動裝置由哪些部分組成
氣壓式制動傳動裝置是利用壓縮空氣作力源的動力式制動裝置。駕駛員只須按不同的制動強度要求,控制制動踏板的行程,便可控制制動氣壓的大小來獲得所需要的制動力。
氣壓制動傳動裝置的基本組成和工作原理
1.組成
氣壓制動傳動裝置由兩大部分組成:一是氣源部分——它包括空氣壓縮機1、調壓機構(卸荷閥2和調壓閥3)、貯氣筒5、氣壓表8和安全閥6等部件。二是控制部分——它包括制動踏板9、制動控制閥10、控制管路、制動氣室11、12、制動燈開關13等部件。
1-空氣壓縮機;2-卸荷閥;3-調壓器;4-單向閥;5-貯氣筒;6-安全閥;7-油水放出閥;8-氣壓表;
9-制動踏板;10-制動控制閥;11-前制動氣室,12-後制動氣室;13-制動燈開關。
④ 中央空調製冷問題請教
中央空調的製冷原理
一、蒸氣壓縮式製冷原理
蒸氣製冷是利用某些低沸點的液態製冷劑在不同壓力下汽化時吸熱的性質來實現人工製冷的。
在製冷技術中,蒸發是指液態製冷劑達到沸騰時變成氣態的過程。液態變成氣態必須從外界吸收熱能才能實現,因此是吸熱過程,液態製冷劑蒸發汽化時的溫度叫做蒸發溫度,凝結是指蒸汽冷卻到等於或低於飽和溫度,使蒸汽轉化為液態。 在日常生活中,我們能夠觀察到許多蒸發吸熱的現象。比如,我們在手上擦一些酒精,酒精很快蒸發,這時我們感到擦酒精部分反應很涼。又如常用的製冷劑氟 利昂 F—12液體噴灑在物體上時,我們會看到物體表面很快結上一層白霜,這是因為F—12的液體噴到物體表面立即吸熱,使物體表面溫度迅速下降(當然這是不實 用的製冷方法,製冷劑F—12不能回收和循環使用)。目前一些醫療機構採用的冷凍療法即是利用了這一原理。
蒸氣壓縮式製冷是利用液態製冷劑汽化時吸熱,蒸汽 凝結時放熱的原理進行製冷的。
二、製冷循環
壓縮機是保證製冷的動力,利用壓縮機增加系統內製冷劑的壓力,使製冷劑在製冷系統內循環,達到製冷目的。開始壓縮機吸入蒸發製冷後的低溫低壓製冷劑氣體, 然後壓縮成高溫高壓氣體送冷凝器;高壓高溫氣體經冷凝器冷卻後使氣體冷凝變為常溫高壓液體;當常溫高壓液體流入熱力膨脹閥,經節流成低溫低壓的濕蒸氣,流 入蒸發器,從周圍物體吸熱,經過風道系統使空調房間溫度冷卻下來,蒸發後的製冷劑回到壓縮機中,又重復下一個製冷循環,從而實現製冷目的。
三、製冷劑在製冷系統中狀態
從壓縮機出口經冷凝器到膨脹閥前這一段稱為製冷系統高壓側;這一段的壓力等於冷凝溫度下製冷劑的飽和壓力。高壓側的特點是:製冷劑向周圍環境放熱被冷凝為液體,製冷劑流出冷凝器時,溫度降低變為過冷液體。
從膨脹閥出口到進入壓縮機的回氣這一段稱為製冷系統的低壓側,其壓力等蒸發器內蒸發溫度的飽和壓力。製冷劑的低壓側段先呈濕蒸氣狀態,在蒸發器內吸熱 後製冷劑由濕蒸氣逐漸變為汽態製冷劑。到了蒸發器的出口,製冷劑的溫度回升為過熱氣體狀態。過冷液態製冷劑通過膨脹閥時,由於節流作用,由高壓降低到低壓 (但不消耗功、外界沒有熱交換);同時有少部分液態製冷劑汽化,溫度隨之降低,這種低 壓低溫製冷劑進入蒸發器後蒸發(汽化)吸熱。低溫低壓的氣態製冷劑被吸入壓縮機,並通過壓縮機進入下一個製冷循環。
四、製冷量
在製冷循環中,循環流動的每千克製冷劑從被冷卻物體吸收的熱量叫做單位重量製冷量,用符號 q表示,單位是kcal/kg,單位重量製冷量是表示製冷循環效果的一個特殊參數,這由製冷劑的性質,循環溫度等條件決定,蒸發溫度越低,冷凝溫度越高, 其值越小,反之越大。 製冷裝置的產冷量是單位時間內從被冷卻物體吸收並在冷凝器中放掉的熱量,用符號Q表示,單位是kcal/kg。Q值的大小等於冷重量流量G與單位重量製冷 量q的乘積,即: Q=G•q 。在實際工作中,有時為了方便的獲得製冷量的粗略計算也可通過下式計算
Q=L•(t2 -t1 )
式中L循環風量,(t2 -t1 )為進出風溫度差。
在日本、歐美等國家製冷量常用冷噸來表示,但日本冷噸與美國冷噸在數值上略有差別,在日本,產冷量的單位用日本冷噸, 1日冷噸表示1000克0oC的水在24小時內製成 0oC的冰所消耗的冷量:
1日冷噸=3320kcal/h
1美冷噸=3024Lcal/h
常用製冷量的單位換算:
1KW=860kcal/h(大卡/小時)
1kcal/h=3.968BTU/h(英熱單位/小時)
五、製冷劑
製冷劑是進行製冷循環的工作物質。
(一) 對製冷劑的要求
理想的製冷劑要求化學性質是無毒、無刺激性氣味、對金屬腐蝕作用小、與潤滑油不起化學反應,不易燃燒、不易爆炸、並且要求製冷劑有良好的熱力學性質, 即在大氣壓力下它在蒸發器內的蒸發溫度要低、蒸發壓力最好與大氣壓相近;製冷劑在冷凝器中、冷凝溫度對應的壓力要適中,單位製冷量要大,汽化熱要大,而液 體的比熱要小,氣體的比熱要大。要求製冷劑的物理性質:凝固溫度要低、臨界溫度要高 (最好高於環境溫度),導熱系數和放熱系數要大,比重和粘度要小,泄漏性要小。
(二) 製冷劑的種類
製冷劑種類很多,實際應用時可根據製冷劑類型,蒸發溫度、冷凝溫度和壓力等熱力學條件以及製冷設備的使用地點來考慮。製冷劑可分為四類:即無機化合物、碳氫化合物、氟里昂和共沸溶液。
1、無機化合物製冷劑有氨、水和二氧化碳等;
2、碳氫化合物製冷劑有乙烷、丙烯等;
3、氟里昂(FREON)是十九世紀三十年代開始使用的一種製冷劑,比氨晚60年左右,它是飽和碳氫化合物的鹵族(氟、氯、溴)衍生物的總稱,或者說 是由氟、氯和碳氫化合物組成的。目前作為製冷劑用的主要是甲烷(CH4)和乙烷(C2H6 )中的氫原子、全部或部分被氟氯溴的原子取代而形成的化合物,除名稱而外,化學分子式規定了氟里昂各種類別的縮寫代號。
①氟里昂的縮寫代號把不含氫原子的氟里昂分子化合物的起首數編為 1,乙烷編為11,丙烷(C3H8 )編為21,然後寫上氟原子數。例如F—12,稱為二氯二氟甲烷,分子式CF2CL2 中有一個碳原子,不含氫為甲烷。故起首數編為1,又有2個氟原子,故編寫成F—12。
②把含氫的甲烷衍生物數字首位定為 l,再加上氫原子數目為起首數。然後寫上氟原子例如F—22(CHF2CL)又叫一氯二氟甲烷,因為甲烷是1,氫原子數為1,相加為2,又有氟原子數為2,所以縮寫成F—22。
4、共沸溶液是由兩種以上製冷劑組成的混合物。蒸發和冷凝過程也不分離。就像一種製冷劑一樣。目前實用的有R500、R502等。與R22相比其壓力 稍多,製冷能力在較低溫度下提高13%左右。此外在相同蒸發溫度和冷凝溫度下。壓縮機的排氣溫度較低。可以擴大單組壓縮機的使用溫度范圍,所以發展前景看 好。
關於製冷劑對大氣環境的污染問題,這是關繫到人類健康和生存的大事,也是我們大家共同關心的問題。多年來很多專家為此進行了深入研究,一種新的 CFC替代品,不僅對大氣臭氧層損耗潛值(ODP)為零,更重要的是製冷劑排放入大氣對溫室效應的直接影響造成全球變暖潛值(GwP)方面也必須符合要 求。臭氧層破壞,已經成為全球普遍關注的環境焦點問題,國際社會分別於1985年和1987年制定了《保護臭氧層維也納公約》和《關於消耗臭氧層物質的蒙 特利爾議定書》,中國於1991年加入了《蒙特利爾議定書》國際公約組織,並承諾了消耗臭氧層物質的控制時間表,即R 12 和R 22 的完全淘汰時間分別於2010年和2030年。目前許多R 12 和R 22 的替代產品正相繼問世,例如:R134a、R600aKLB、R407c等等。它們的使用效果和各項性能指標的對比,正在通過實驗室和實際運用不斷得以反 饋,我們相信隨著時間的推移和科技不斷進步,性能更加卓越、更符合環保要求、更具性價比競爭能力的製冷劑將會更多的應用於製冷空調行業當中。
(三)製冷劑的使用與存放
各種製冷劑,物理化學性質各不相同,在不同溫度下,具有不同的飽和壓力,在常溫下,有的壓力高,有的壓力低,但無論壓力如何,各種製冷劑鋼瓶均為壓力 容器,使用時要多加小心。由於各種製冷劑性質不同,大多數屬於易爆物。在鋼瓶腐蝕未作檢驗,或遇到外界的突然暴曬或火源時,有發生爆炸的可能,有的製冷劑 還是有毒物。因此,對製冷劑的存放、搬運、使用都必須小心。
無論何種製冷劑用完後,應立即關閉鋼瓶閥門,在檢修系統時,如果從系統中將製冷劑抽出壓入鋼瓶時,應得到充分的冷卻,並嚴格控制注入鋼瓶的重量,決不 能裝滿,一般不超過鋼瓶容積的 60%,讓其在常溫下膨脹有一定餘地。另外,在用鹵素燈給製冷系統檢漏時,遇顏色改變,確定漏點後,應立即移開吸口,以免光氣中毒。
六、製冷系統的構造及組成
構成基本的製冷系統主要有四大部件:壓縮機、蒸發器、冷凝器、膨脹閥。 為了改善製冷系統的性能,達到更好的使用性能,通常還有不少輔助器件:液體管路電磁閥、視液鏡、液體管道乾燥過濾器、高低壓力控制器等。
(一) 壓縮機
壓縮機按其結構分為三類:開啟式、半封閉式、全封閉式。目前大部分機房專用空調採用全封閉式壓縮機,只有力博特空調部分型號採用半封閉式壓縮機。
全封閉製冷壓縮機是一種壓縮機與電動機一起,裝置在一個密閉鐵殼內形成的一個整體。從外表看只有壓縮機的吸排氣管接頭和電動機的導線;壓縮機殼分為上下兩部分,壓縮機和電動機裝入後,上下鐵殼用電焊焊接成一體。平時不能拆卸,因此機器使用可靠。
在全封閉製冷壓縮機中,又有活塞型壓縮機和渦旋式壓縮機。在近期生產的機房專用空調系統中,採用的壓縮機均為全封閉渦旋式製冷壓縮機。它的構造主要由下列各項組成:旋轉式進、出口閥門; 壓力表介面;內置式過載保護; 彈性機座;曲軸箱加熱器;內置式潤滑油泵。
渦旋式製冷壓縮機最大的優點是:
1、結構簡單:壓縮機體僅需2個部件(動盤、定盤)就可代替活塞壓縮機中的15個部件。
2、高效:吸氣氣體和變換處理氣體是分離的,以減少吸氣和處理之間的熱傳遞,可以提高壓縮機的效率。渦旋壓縮過程和變換過程都是非常安靜的。
(二)蒸發器
1、蒸發器的分類:
蒸發器按其被冷卻的介質種類可分為冷卻液體的蒸發器 (乾式蒸發器)和冷卻空氣用的蒸發器(表冷式蒸發器)這兩大類。
空調系統所使用的蒸發器一般為冷卻空氣的蒸發器。當製冷系統的氟里昂液態進入膨脹閥節流後送入蒸發器,屬於汽化過程,這時候需要吸收大量熱量,使房間溫度逐步降低、以達到製冷及去濕效果。
2、A型蒸發器
「A」型結構蒸發器的優點是該結構具有較大的迎風面積和較低的迎面風速以防止逆風帶水。蒸發器配備有1/2」銅管鋁翅片及不銹鋼凝結水盤,以利熱量更好的傳遞。
蒸發器盤管分為多路進入並作交錯安排,籍此將每個製冷系統都能遍布於盤管迎風面上,當單一製冷系統運行時,顯熱製冷量可達總製冷量的 55%—60%。
3、蒸發器的去濕功能
在正常製冷循環中,室內機風扇以正常速度運轉,供給設計氣流以及最經濟的能量以滿足製冷量的要求。
(1)簡單的除濕功能
當需要除濕時,壓縮機運行,但室內機馬達轉速降低,通常為原轉速的 2/3,因此風量也減少了1/3,通過冷卻盤管的出風溫度變成過冷,產生良好的冷凝效果即增加了除濕量。以此法增加去濕量帶來的弊端有:當出風量減少 1/3,通常在幾秒種之內出風溫度降低2oC—3oC,當突然降低溫度速度達到最大允許值每10分鍾降低1℃時,造成控制可靠性降低;當出風量減少 1/3,過濾效率降低,對換氣次數及通風量都有很大影響,造成室內控制精度降低和溫度分布不均勻;由於出風溫度降低,需接通電加熱器以提高室溫,造成溫度 控制不精確和增加運行費用。
(2)專門的去濕循環
冷卻繞組分為上、下兩個部分,分別為總冷卻繞組的 l/3和2/3。在正常冷卻方式下,製冷工質流過冷卻繞組的兩個部分。在除濕方式下,常開電磁閥關閉,這樣就把通向冷卻繞組的上部繞組(1/3部分)的氟 里昂製冷劑切斷了,全部氟里昂製冷劑都流向冷卻繞組的下部繞組(2/3)部分。通過下部繞組的空氣的溫度是很低的,通常至少比冷卻循環中的空氣降低 3oC,所以增加了去濕效果,但其弊端是總製冷量會減小和吸氣壓力降低。
(3)旁路氣體調節器
在「A」型蒸發器頂部安裝一個旁路氣體調節器,在正常冷卻方式下這個調節器是關閉的,所有返回的氣體都要平均地經過兩個冷卻繞組。當需要進行除濕操作 時,旁路氣體調節器完全打開,使1/3的返回氣體旁路經過A框繞阻的頂部而沒有經過冷卻,另外2/3的返回氣體均勻地通過A框繞組,排出氣體的溫度被快速 降低,增加去濕效果。
此種去濕方法的效果與專門的去濕循環相同,但是其優點是總製冷量將保持不變。
(三)冷凝器
冷凝器按其冷卻形式可分為三大類型:水冷式、風冷式、蒸發式及淋水式。
①水冷式:
在水冷式冷凝器中,製冷劑放出熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過,也可以循環使用。當使用循環水時,需要有冷卻水塔或冷水池。水冷冷凝器有殼管式、套管式、沉浸式等結構形式。
②風冷式
在風冷式冷凝器中,製冷劑放出的熱量被空氣帶走。它的結構形式主要為若干組銅管所組成,由於空氣傳熱性能很差,故通常都在銅管外增加肋片,以增加空氣側的傳熱面積,同時採用通風機來加速空氣流動,使空氣強制對流以增加散熱效果。
③蒸發式及淋水式:
在這類冷凝器中,製冷劑在管內冷凝,管外同時受到水及空氣的冷卻。
目前進口機房專用空調的類型以風冷型為主。下面對風冷型冷凝器作詳細敘述。
風冷冷凝器採用 ?10銅管,鋁翅片結構,風機採用可調速電機,以保證冷凝器在冬季、夏季能夠均衡使用,也使冷凝壓力在很冷,很熱的環境下不致變化太大。
風冷冷凝器適用於環境溫度 -30oC — +40oC范圍之內,當環境溫度較高時,將引起冷凝器壓力升高,這將由調速器的壓力感測機構感受到這種壓力的變化,並將這種變化轉變為輸出電壓的變化,從而使電機轉速產生變化以達調節強制對流效果的目的。
當然,由於採用了無極調速的裝置,那麼這種電機轉速的變化是能夠非常平滑過渡的。機房專用空調室外冷凝器在出廠時已經過調整及校驗,但由於長途運輸或者長期使用中的震動,偶爾會出現調速器的設定漂移現象。如果出現此情況可參相應型號的說明書適當調整。通常室外機調整轉速過程為:室外機高壓壓力在 14kgf/cm2 左右時風機起轉,在20—24kgf/cm2 時達到滿負荷轉速,而在14—18kgf/cm2 時調速性能為最佳狀態。
(四)熱力膨脹閥
1、熱力膨脹閥的結構:
膨脹閥的頂部由密封箱蓋波紋薄膜感溫包和毛細管組成一個密閉容器,裡面灌注氟里昂,成為感應機構,感應機構內灌注的製冷劑可以與製冷系統的相同,也可 以不同,比如製冷系統用的是 F—22,感溫包可灌注F—12或F—22,感溫包用來感受蒸發器出口的過熱蒸汽溫度,毛細管作為密封箱與感溫包的連接管,傳遞壓力作用在膜片上,波膜片 是由一塊0.2mm左右的薄合金片沖壓成形,斷面是波浪形的。受力後彈性形變性能很好,調節桿是用來調整膨脹閥門的開啟過熱度,在調試過程中用它來調節彈 簧的彈力,調節桿向里旋時,彈簧壓緊,調節桿向外旋時,彈簧放鬆,傳動桿頂在閥針座與傳動盤之間傳遞壓力,閥針座上裝有閥針,用來開大或關小閥孔。
2、熱力膨脹閥的工作原理
膨脹閥通過感溫包感受蒸發器出口端過熱度的變化,導致感溫系統內 (感溫系統是由感溫包、毛細管、傳動膜片和傳動波紋管這幾種互相連通的零件所構成的密閉系統)充注物質產生壓力變化、並作用於傳動膜片上.促使膜片形成上 下位移,再通過傳動片將此力傳遞給傳動桿而推動閥針上下移動,使閥門關小或開大,起到降壓節流作用和自動調節蒸發器的製冷劑供給量並保持蒸發器出口端具有 一定過熱度,得以保證蒸發器傳熱面積的充分利用,以及減少液擊沖缸現象的發生。
3、膨脹閥的種類:(內平衡、外平衡)
作用於熱力膨脹閥體內傳動膜片下部的壓力為節流後的蒸發壓力 (這一壓力通過傳動桿和傳動片的縫隙而進入膜片下部分空間)這種結構稱為內平衡式膨脹閥。作用於熱力膨脹閥體內傳動膜片下部的壓力不是節流後的蒸發壓力,而是通過外接平衡管將蒸發器出口端的壓力引入傳動膜片下部空間結構的閥門、稱為外平衡式熱力膨脹閥。與內平衡式膨脹閥相比,外平衡式熱力膨脹閥的過熱度要小得多,所以採用外平衡式熱力膨脹閥時,能充分發揮蒸發器的傳熱面積的作用和提高製冷裝置的效 果,在蒸發器阻力較小、壓力損失不大的情況下,可選用內平衡式熱力膨脹閥;當蒸發阻力較大,壓力損失比較大或具有液體分配器時,應選用外平衡式熱力膨脹 閥。採用分配器的,一般都選用外平衡膨脹閥。在專用空調機中採用的通常是外平衡式熱力膨脹閥。熱力膨脹閥雖只是一個很小的部件,但它在製冷系統中的作用必不可少,所以它與製冷壓縮機、蒸發器、冷凝器、並稱為製冷系統四大部件。
(五)製冷系統的其它輔件
1.液體管路電磁閥
液體管路電磁閥在製冷系統中可以受壓力繼電器、溫度繼電器發出的脈沖信號形成自動控制。在壓縮機停機時,由於慣性作用以及氟里昂的熱力性質,使氟里昂 大量進入蒸發器,在壓縮機再次啟動時,濕蒸氣進入壓縮機吸入口引起濕沖程,不易啟動,嚴重的時候甚至將閥片擊破。液體管路電磁閥的設置,使這種情況得以避 免。在佳力圖空調機系統中壓縮機的啟動,也依賴於電磁閥,靜止時電磁閥將高低壓分為二個部分,低壓部分的較低壓力低於低壓壓力控制器的開啟值。所以壓縮機 處於停止狀態。當壓縮機需要啟動時,通過電腦輸出信號接通電磁閥,當閥開啟時,高壓壓力迅速向低壓釋放,當低壓壓力達到低壓控制器開啟值時,壓縮機才能啟 動。
2.視液鏡
視液鏡在製冷系統中處於製冷電磁閥和乾燥過濾器之間,顧名思意,它是用來觀察液體流動狀態的,根據氣泡的多少可以作為製冷劑注入量的參考,根據視液鏡顏色可以看出系統內水份的含量。
3.液體管道乾燥過濾器:
通常,液體管道乾燥過濾器是不可拆卸的。內部採用分子篩結構,能夠去除管道中的少量雜質水份等,起到凈化系統的目的。因管道在焊接中會出現氧化物,並 且氟里昂製冷劑的純度也有所不一,所以我們採用的氟里昂製冷劑都要求進口的。液體管道乾燥過濾器出現堵塞時,會引起吸氣壓力降低,在過濾器兩端會出現溫 差,如出現這種情況,需要更換過濾器。
4.高低壓力控制器
在製冷系統中高低壓力控制器是起保護作用的裝置。高壓保護是上限保護,當高壓壓力達到設定值時,高壓控制器斷開,使壓縮機接觸器線圈釋放,壓縮機停止 工作,避免在超高高壓下運行損壞零件。高壓保護是手動復位,當壓縮機要再次啟動時,需先按下復位按鈕。當然,在重新啟動壓縮機前,應先檢查出造成高壓過高 的原因,給予排除後,才能使機器運轉正常。低壓保護是為了避免製冷系統在過低壓力下運行而設置的保護裝置。它的設定分為高限和低限。它的控制原理是:低壓斷開值就是上限一下限的壓差值,重新開 機值是上限值。低壓控制器是自動復位,所以要求操作人員經常觀察機器的運行情況,出現報警時要及時處理,避免壓縮機長時間頻繁啟停而影響壽命。
最簡單的製冷由四大要件組成:①壓縮機;②冷凝器;③節流閥;④蒸發器;我們日常使用的電冰箱,正好由這四要件加上箱體組成,箱體就好像冷庫。不過電冰箱上的③節流閥在技術上由相同作用的毛細管替代。首先講講什麼叫製冷。製冷兩字只能說是技術上的術語,嚴格講是錯誤的,世界上沒有那國的科學家能製造出「冷」來。那到底什麼是冷,先舉例說明:在寒冬臘月,氣溫降到-5℃,我們說:今天天氣真冷,可東北人說不冷;在大伏天,氣溫在+32℃時,我們會說不算熱,但氣溫突然降到+25℃,我們會說太冷了;這冷是隨著人的常識來定的,在物理學中沒有冷的定義。在工程中冷是跟著生產需要而定的。如老總問,冷庫打冷了嗎?你說打冷了,這個冷是指-18℃;老總問,水果庫溫度穩定嗎?你說很穩定,這回答的含義是水果庫溫度穩定在±0℃了,這是我們這個行業對冷的定義。但是我們還是把這種利用機械設備把降溫對象降到所需溫度的方法叫製冷,這就是術語。什麼叫製冷,比如我們將裝有一公斤20℃冷水的水壺放到一塊燒到500℃的鐵板上,沒有多久水就開了,如果不拿開水壺,不多久水就幹了。大家和說鋼板在對水加熱,反過來也可以說水在對鋼板降溫。而且,降了多少度,都可計算出來,因為一公斤水從20℃升到100℃,它需要外界提供它80大卡熱量,水從100℃到燒干,它需要外界提供539大卡熱量,也就是說一公斤20℃冷水燒到干,要外界提供619大卡熱量。如果按製冷的角度它從外界或鋼板中提取了619大卡熱量而變成了水蒸汽,使鋼板降溫了,這就是製冷,是利用水對鋼板製冷。如果將水倒在鋼板上,那就更直觀了。在上述的製冷過程中,如果鋼板的大小一定,並排除外界空氣的降溫因素,那麼鋼板降了多少度,是可以精確計算出來的。在這里所述及到的『熱量』、『溫度』、『大卡』、『℃』等物理量,我想學過物理的人都能理解。初中物理就講到,熱量總是通過傳導、對流、輻射,從溫度高的物體轉移到溫度低的物體,絕不可能反過來進行。一個物體失去一些熱量後,它的溫度也會降低一些。我們的目的就是通過製冷系統,將商品中和空氣中的熱量向比商品溫度更低的製冷
劑傳遞,達到降低商品溫度的目的。我們的製冷系統與鍋爐的制熱系統在熱力學上來講是完全一樣的,它們的熱傳導公式也完全一樣,我們先以鍋爐作比擬,進一步講講製冷劑在製冷時的作用。上面講的燒水壺也可算是一隻鍋爐,不過水燒開了,我們就灌熱水瓶了,如果我們在壺嘴上套根管子,通到浴室,那就可以洗桑拿了,水壺就成小鍋爐了。要注意的是這時水壺中的水永遠是100℃,水壺出口處的蒸汽溫度也是100℃,為什麼不是110℃,不是90℃?這是因為在一個大氣壓下水的沸騰溫度是100℃,這是水的物理性能所決定了的。在青藏高原,大氣壓力較低,水70℃左右就開了,沒有高壓鍋就只能吃夾生飯,而在高壓鍋里,溫度可達到110℃,因為高壓鍋排氣閥的重量,剛好使鍋內壓力保持在1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓)。一般小型鍋爐可燒4Kg/CM2表壓力蒸汽,蒸汽溫度也接近140℃,鍋爐中的水溫也與蒸汽溫度一樣也是140℃。煤氣爐的火頭溫度可達1000℃左右,火頭將熱量傳遞給水,使水的溫度上升直達沸點,一公斤水從沸點到燒干(全部變成蒸汽),將從煤氣火頭中帶走的熱量與上面所講水壺給鋼板降溫是一樣的,接近壺底的火焰是一個降溫過程。鍋爐中的煤燃燒溫度在1200℃左右,沒有鍋爐中水的降溫,鍋爐中的排管將被燒塌。從我們的角度來講,在這里的水就是製冷劑。反過來水蒸汽進了浴室馬上凝結成小水珠(霧氣),放出熱量使浴室內溫度上升,同樣一公斤水燒成的一公斤蒸汽,汽在浴室里放出539大卡熱量後全部變成水,在蒸汽變成水的時候,小水珠的溫度是100℃,這是一個冷凝過程。當然小水珠會繼續放出熱量而降低溫度,等水珠變成水滴落到地上或附在牆壁上時,只有30℃左右了,這就不是冷凝過程了,而只是普通降溫過程。同樣將鍋爐蒸汽通到室內熱水汀(室內供熱排管)中,熱水汀對蒸汽來說就成了冷凝器,如果供應的蒸汽壓1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓),熱水汀表面溫度就是110℃,熱水汀向室內空氣散發熱量,使室內溫度上升,而蒸汽就在熱水汀內冷凝成水,如果向室內散發了539大卡熱量,熱水汀內就冷凝下來1公斤水。按製冷角度來講,這整個過程就是煤燃燒的熱量被水吸收而沸騰,成為蒸汽,蒸汽帶著吸收來的熱量來到熱水汀,熱水汀的表面向空氣散發了熱量,蒸汽失去熱量後又從新冷凝成蒸餾水,這水可通過設備回到鍋爐繼續使用。現在回到製冷的四大要件:
①壓縮機,與空氣壓縮機原理一樣;
②冷凝器,可以理解為熱水汀或做酒業的蒸餾器(錫鍋);
③蒸發器,可以理解為上面所講的水壺或鍋爐;
④節流閥,可以理解為從樓上高位的熱水汀到鍋爐之間,加一隻閥,開小一點,讓蒸餾下來的水流進鍋爐繼續使用,不讓熱水汀中的水流光了使鍋爐中的蒸汽反沖回熱水汀,這一點與我們製冷不同,因為整個系統是均壓的,而製冷系統冷凝部分是高壓的,節流閥是控制製冷劑合理分配給蒸發器,讓蒸發器處於正常的製冷工作狀態。
在電冰箱上製冷的四大要件是:
①壓縮機,藏在冰箱後面,圓頭圓腦的傢伙;
②冷凝器,就是在冰箱後面的散熱片;
③蒸發器,在初期的單門冰箱中的凍結框,可以看得很清楚,拆開無霜冰箱的內襯也能看到冷風機一樣的翅片管;
④節流閥,在冰箱後面有一段繞成螺旋狀的細銅管,那就是毛細管。冰箱的外殼就相當與冷庫外體。