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体工质低压下汽化、工质气体升压、高压气体液化、高压液体降压四个基本过程组成。压缩式、吸收式、喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。
111压缩式制冷如图21所示,压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸气被压缩机吸人,压缩机消耗能量(通常是电能),将低压蒸气压缩到需要的高压后排出。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质水或空气冷却,凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压、低温湿蒸气,进入蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷。112吸收式制冷吸收式制冷是以热能为动力、利用溶液吸收和发生制冷剂蒸气的特性来完成循环的。吸收式制冷系统的主要部件如图22所示。如果将它与压缩式制冷系统相比较,不难看出,图中的冷凝器,节流阀、蒸发器的作用与压缩式制冷系统中的相应部件一一对应。而压缩机则由图中的吸收器、发生器、溶液泵、节流阀5及溶液回路所取代。设该系统使用氨水溶液为工作物质,则吸收器中充有氨水稀溶液,用它吸收氨蒸气。溶液吸收氨蒸气的过程是放热过程。因此,必须对吸收器进行冷却,否则随着温度的升高,吸收器将丧失吸收能力。吸收器中形成的氨水浓溶液用溶液泵提高压力后送入发生器。在发生器中,浓溶液被加热至沸腾。产生的蒸气先经过精馏,得到几乎是纯氨的蒸气,然后进入冷凝器。在发生器中形成的稀溶液通过热交换器返回吸收器。为了保持发生器和吸收器之间的压力差,在两者的连接管道上安装了节流阀5。在这一系统中,水为吸收剂,氨为吸收剂。吸收式制冷的另外一种常见类型是以水为制冷剂,溴化锂水溶液为吸收剂的溴化锂吸收式制冷机,用于生产冷水,可供集中式空气调节使用,或者提供生产工艺需要的冷却用水。吸收式制冷机消耗热能,可用多种不同品位的热能驱动。通常用1MPa(表压力)以下的蒸气或燃气、燃油为驱动热源。也可以利用温度在75℃以上的热水、废气等低品位余热驱动;还可以利用太阳能、地热等能源。因此,吸收式制冷易于实现能源的综合利用。
113喷射式制冷喷射式制冷以蒸气的压力能为驱动能源,用喷射器造成一个真空环境,使制冷剂在低温下蒸发而制冷。如图23所示,是一种开式循环的喷射式制冷原理图。从锅炉来的蒸气进入喷射器的喷嘴,在其中迅速膨胀,在喷嘴出口处达到很大速度并形成真空r
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