压缩蒸汽制冷装置及其工作原理

压缩蒸汽制冷装置主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。此外，还包括油分离器、气液分离器等辅助设备( 目的是为了提高制冷系统运行的经济性、可靠性和安全性) 以及用来控制与计量的仪表等。

( 一) 压缩机

压缩机是制冷循环系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用，通常又称为冷冻机。

在工业上采用的冷冻机有往复式和离心式两种。往复式制冷压缩机工作是靠气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞构成可变的工作容积来完成工质蒸汽的吸入、压缩和排出。往复式冷冻机有横卧双动式、直立单功多缸通流式以及气缸互成角度排列等不同形式。其应用比较广泛，主要用于蒸汽比体积比较小、单位体积制冷能力大的制冷剂制冷。但由于其结构比较复杂，可靠性相对较低，所以用量相对减少。

离心式制冷压缩机是利用叶轮高速旋转时产生的离心力来压缩和输送气体。对于蒸汽比体积大、单位体积制冷能力小的制冷剂，主要使用离心式冷冻机来制冷。其结构简单，可靠性较好。

( 二) 冷凝器

冷凝器是压缩蒸汽制冷系统中的主要设备之一。它的作用是将压缩机排出的高温制冷剂蒸汽冷凝成为冷凝压力下的饱和液体。在冷凝器里，制冷剂蒸汽把热量传给周围介质——水或空气，因此冷凝器是一个热交换设备。

冷凝器按冷却介质分为水冷冷凝器和气冷冷凝器;按结构形式分为壳管式、套管式、蛇管式冷凝器等。应用较广的是立式壳管冷凝器，目前主要用于大、中型氨制冷系统。小型冷冻机多使用蛇管式冷凝器。

( 三) 节流阀

节流阀又称膨胀阀，其作用是使来自冷凝器的液态制冷剂产生节流效应，以达到减压降温的目的。由于液体在蒸发器内的温度随压力的减小而降低，减压后的制冷剂便可在较低的温度下汽化。

虽然节流装置在制冷系统中是一个较小的部件，但它直接控制整个制冷系统制冷剂的循环量，因此它的容量以及正确调节是保证制冷装置正常运行的关键。节流装置的容量应与系统的主体部件相匹配。节流装置有多种形式( 手动膨胀阀、毛细管、自动膨胀阀) ，通常根据制冷系统的特点和选用的制冷剂种类来进行选择。

目前，生产上广泛采用的自动膨胀阀的阀芯为针形，阀芯在阀孔内上下移动而改变流道截面积，阀芯位置不同，通过阀孔的流量也不同。因此，膨胀阀不仅能使制冷剂降压降温，还具有调节制冷剂循环量的作用。如膨胀阀开启过小，系统中制冷剂循环量不足，会使压缩机吸气温度过高，冷凝器中制冷剂的冷凝压力过高。此外，通过膨胀阀开度的大小来调节蒸发器内温度的高低，要想把蒸发器温度调低，可关小膨胀阀;要想把蒸发器温度调高，可开大膨胀阀。因此，在操作上要严格、准确控制，保持适当的开度，使液态制冷剂通过后，能维持稳定均匀的低压和所需的循环量。

活动建议 现场参观教学，了解冷冻机的构造和循环操作过程。

复习与思考

1.膜分离过程怎样进行? 有哪几种常用的膜分离过程?

2.膜分离有哪些特点? 分离过程对膜有哪些基本要求?(www.xing528.com)

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7.制冷循环装置包括哪些主要设备和附属设备?

8.压缩机在制冷循环中起何作用? 有几类? 它们的工作原理是什么?

9.如何用节流阀来调节蒸发器内温度的高低?

10.制冷循环由哪几个过程组成?

11.采取哪些措施可提高制冷系数?

12.影响冷凝温度的因素有哪些? 主要受什么限制?

13.如何选择蒸发温度、冷凝温度及过冷温度?

14.制冷能力有几种表达形式? 一般出厂的冷冻机所标的制冷能力为哪种? 如何提高制冷能力?

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