所謂“過冷”,就是將冷凝后的飽和液體通過某種裝置(如過冷器)和方法(或措施)進(jìn)行再冷卻,使其溫度低于冷凝壓力下的飽和溫度,稱之為過冷。把過冷前的液體溫度與過冷后的溫度相比較,差值為“過冷度”。 過冷是為了使節(jié)流前的制冷劑液體減少在節(jié)流過程中產(chǎn)生的閃發(fā)氣體,減少閃發(fā)氣體所占容積的比容,提高單位制冷量;同時(shí)也提高了回氣的過熱度,對(duì)保護(hù)壓縮機(jī)不處濕沖程運(yùn)轉(zhuǎn),都有一定的好處。 在較大型的制冷系統(tǒng)中,為了使進(jìn)入節(jié)流閥的制冷劑液體溫度降低些,減少在節(jié)流時(shí)或節(jié)流后產(chǎn)生的閃發(fā)氣體,適當(dāng)提高制冷效率,工藝設(shè)計(jì)中在儲(chǔ)液器后(使用節(jié)流閥節(jié)流的系統(tǒng)必須要有儲(chǔ)液器)加裝了專門用來過冷的設(shè)備——過冷器。它的結(jié)構(gòu)型式是套管式、噴淋式等,原理是利用比冷凝后的飽和液體溫度更低的冷卻水再次冷卻(如深井水),一般可比冷卻前再降低3度左右的溫度(即過冷度為3度左右)。還有些小型氟制冷系統(tǒng),如小型冷庫(kù)等,雖然沒有專門的過冷器,但把供液管與回氣管包扎在一起保溫,利用回氣管的低溫降低供液管里的液體溫度,也可把一段供液管和膨脹閥直接安裝在庫(kù)房?jī)?nèi)通過,經(jīng)再次冷卻達(dá)到過冷的目的,從而提高制冷效率。同時(shí)也加熱了回氣管的溫度,避免壓縮機(jī)吸入過潮蒸汽而可能產(chǎn)生液擊。 毛細(xì)管節(jié)流的系統(tǒng),毛細(xì)管與回氣管(吸氣管)合并在一起走,有合焊在一起的,有用熱膠套套在一起的,有從回氣管中穿過的,還有纏繞在回氣管上的,也有的將毛細(xì)管或供液管直接在箱體內(nèi)通過。毛細(xì)管與回氣管進(jìn)行熱交換,使節(jié)流前的液態(tài)制冷劑與回氣管道中的低溫制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換冷卻而得到過冷,這樣既可減少回氣管路中可能夾帶的液體液擊壓縮機(jī),同時(shí)又能達(dá)到節(jié)流前液體制冷劑過冷的目的。假如把冷凝器故意加大,留出空間得到再次冷卻而過冷也是可行的。但在規(guī)范的設(shè)計(jì)中是不會(huì)這樣做的,考慮的是盡量縮小整體體積和重量,減少制造成本。對(duì)于小型或微型毛細(xì)管節(jié)流的系統(tǒng),是不會(huì)加設(shè)專門的過冷器的。 不要把整個(gè)冷凝過程分拆開或分段來區(qū)分,把冷凝器的進(jìn)口或上部說成是“冷凝”,下部或過濾器部位說成是“過冷”,不能把冷凝過程的初始溫度與終端溫度之差作為“過冷度”,這種概念是錯(cuò)誤的!氣體從冷凝器的上部進(jìn)入,逐步與外界進(jìn)行熱交換,冷凝溫度逐步得到降低,最后冷凝(液化)成液體,積存在冷凝器的尾端或過濾器里,這是完整的冷凝過程。不能說冷凝器的上部是冷凝,下部或某部位就是“過冷”;也不能把冷凝器的進(jìn)口溫度與出口溫度相減作為“過冷度”,或者把冷凝過程中的某段溫度與冷凝器的出口溫度的差值當(dāng)成為“過冷度”,這是不恰當(dāng)?shù)模踔潦清e(cuò)誤的,誤解了冷凝過程。所謂“冷凝壓力對(duì)應(yīng)的飽和液體溫度與冷凝器出口液體實(shí)際溫度的差值”怎么測(cè)得?冷凝器的型式,大小各種各樣,用什么方法測(cè)得?具體在什么部位測(cè)得合適?這是相當(dāng)模糊和不具有操作性的。 在一定的壓力下,溫度高于飽和溫度的蒸汽,稱為過熱蒸汽。制冷壓縮機(jī)排氣管處的蒸汽溫度,都會(huì)高于飽和溫度,故都屬于過熱蒸汽,稱之為“排氣過熱”。 一具完整的蒸發(fā)器,節(jié)流后的低壓液體制冷工質(zhì)進(jìn)入其中進(jìn)行換交熱,換熱時(shí)產(chǎn)生的沸騰現(xiàn)象才是真正意義上的蒸發(fā)過程。雖然從蒸發(fā)器的熱交換上存在有“先后接觸熱量換熱”的程序先后問題,但這仍然是屬于整個(gè)蒸發(fā)器中的蒸發(fā)換熱過程,系統(tǒng)的熱量在蒸發(fā)器中形成了完整的換熱體系過程,壓縮機(jī)的運(yùn)行功率也是隨著蒸發(fā)器整個(gè)換熱過程所產(chǎn)生反應(yīng)出的溫度和壓力而變化的。不應(yīng)當(dāng)“斷章取義”地把它們的這種整體現(xiàn)象“扯開分段”而區(qū)分,把其中的某段定為“蒸發(fā)過程”,而后段定為所謂的“過熱過程”。這樣怎么來說明蒸發(fā)器在其中換熱時(shí)前后的壓力(溫度)的變化問題?節(jié)流后的低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器有多種形式:有一根管路到底的;有上進(jìn)下出的;也有下進(jìn)上出的;還有從中間進(jìn)入的;也有同時(shí)通過分液頭多路進(jìn)入的。這些怎么分辨哪個(gè)是“前”?哪個(gè)是“后”?怎么來區(qū)分和甄別體現(xiàn)所謂的“蒸發(fā)過熱”現(xiàn)象?所以這種說法是不符合實(shí)際和現(xiàn)實(shí)的,也是不科學(xué)的,所謂的“理論”也是不能成立的。其實(shí)在制冷學(xué)科里也沒有涉及過此類的定義,有關(guān)低壓側(cè)的“蒸汽過熱現(xiàn)象”及“過熱度”的概念指的是蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度與壓縮機(jī)吸氣前這一段由于管路換熱而產(chǎn)生的“回氣過熱現(xiàn)象”,蒸發(fā)溫度與壓縮機(jī)吸氣溫度的差值為“過熱度”。所謂“蒸發(fā)器前后的溫度差異為過熱現(xiàn)象及過熱度”,那就完全曲解和混淆了“過熱現(xiàn)象”的概念,是錯(cuò)誤的,不符合“回氣過熱”這一科學(xué)理論的定義。 由于回氣管(吸氣管)的長(zhǎng)度和隔熱程度,使管內(nèi)的蒸汽與外界傳遞而加熱,這種現(xiàn)象稱之為“回氣(吸氣)過熱”或“管道過熱”。這種過熱會(huì)使壓縮機(jī)的吸氣溫度升高,吸入蒸汽的比容增大,導(dǎo)致單位容積制冷量的降低,壓縮機(jī)的制冷量減小,對(duì)制冷循環(huán)是不利的,故稱之為“有害過熱”。因此,要求在吸氣管道上必須做好隔熱,盡量縮短吸氣管的長(zhǎng)度,以減少這種有害過熱。 在使用膨脹閥的氟制冷系統(tǒng)中,利用過熱度來調(diào)節(jié)熱力膨脹閥的開啟度,這種現(xiàn)象稱之為“有益過熱”。同樣,氟蒸汽在經(jīng)過回?zé)岷螽a(chǎn)生的過熱,也屬于有益過熱。 相關(guān)的制冷工程書籍里都有關(guān)于“過冷”和“過熱”概念的解釋及論述。如上海水產(chǎn)學(xué)院和西安交大編著的《制冷技術(shù)問答》,西安冶金建筑學(xué)院編著的《制冷技術(shù)》,上海交大出版的《制冷工程技術(shù)辭典》等著作中都對(duì)過冷和過熱作了詳細(xì)的論述。 專業(yè)定義概括: 過冷:即液體制冷劑在節(jié)流前通過系統(tǒng)設(shè)置的過冷裝置進(jìn)行再次冷卻,使制冷劑低于冷凝溫度的飽和液體溫度稱之為“過冷”;再次冷卻后的飽和溫度與冷凝溫度的差值為“過冷度”,其過冷溫度一般為2~3度左右。 “過熱”分為三種:即回氣(吸氣)過熱、排氣過熱和“節(jié)流過熱”。 回氣(吸氣)過熱:即蒸發(fā)后的制冷劑氣體在通過回氣管(吸氣管)至壓縮機(jī)的吸氣口之間時(shí),與管外的熱量繼續(xù)換熱,稱之為“回氣(吸氣)過熱”現(xiàn)象;蒸發(fā)溫度與壓縮機(jī)吸氣溫度的差值為“回氣(吸氣)過熱度”。冷凍類冰箱的過熱度一般在20~30度左右;冷藏類冰柜的過熱度一般在10~15度左右。 排氣過熱:即低溫制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮排出的高溫蒸汽,稱為“排氣過熱”現(xiàn)象;壓縮機(jī)的排氣溫度與冷凝溫度的差值為“排氣過熱度”,其過熱度一般在50度以上。 節(jié)流過熱:是指膨脹閥節(jié)流后的低溫制冷劑液體溫度與蒸發(fā)器的熱量換熱后的溫度比較,稱之為“節(jié)流過熱”,也可稱“膨脹閥的過熱度”;即膨脹閥感溫包的感應(yīng)溫度與蒸發(fā)器的出口溫度的差值,該差值一般為3~5度左右。 |
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