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制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应;并在常温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。
液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。
气态制冷工质(如氟利昂)经压缩机压缩成高温高压气体后进入冷凝器,与水(空气)进行等压热交换,变成低温高压液态。液态工质经干燥过滤器去除水份、杂质,进入膨胀阀节流减压,成为低温低压液态工质,在蒸发器内汽化。液体汽化过程要吸收汽化潜热,而且液体压力不同,其饱和温度(沸点)也不同,压力越低,饱和温度越低。
例如,1kg的水,在压力为0.00087MPa,饱和温度为5℃,汽化时需要吸收2488.7KJ热量;1kg的氨,在1个标准大气压力(0.10133MPa)下,汽化时需要吸收1369.59KJ热量,温度可低达-33.33℃。因此,只要创造一定的低压条件,就可以利用液体的汽化获取所要求的低温。依此原理,汽化过程吸取冷冻水的热量,使冷冻水温度降低(一般降为7℃)。制冷工质在蒸发器内吸取热量,温度升高变成过热蒸气,进入压缩机重复循环过程。蒸气压缩式制冷系统主要分为水冷式和风冷式。
吸收式制冷是液体汽化的一种形式,它和蒸气压缩式制冷一样,是利用液态制冷剂在低温低压下汽化以达到制冷的目的。所不同的是:蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功(或电能)使热量从低温物体向高温物体转移,而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。