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一般制冷机的制冷原理是压缩机把工质由低温低压气体压缩成高温高压气体,再经过冷凝器冷凝成中温高压的液体,经节流阀节流后,则成为低温低压的液体。低温低压的液态工质送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽,再次输送进压缩机,从而完成制冷循环。
在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用,同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。
冷凝器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律,封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的,即只能从高热流向低热,在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以,一个热机在有能量输入做功的同时,下游也有能量放出,这样上下游才会有热能差距,热能的流动才会成为可能,循环才会继续下去。
针对冷凝器防腐问题,西方国家多采用高分子复合材料的方法进行保护,其中应用多的是技术产品。其具有的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩,特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲刷性能,从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏,为冷凝器提供一个长久的保护涂层。
蒸发式冷凝器特点:
(1)利用水汽化带走冷凝热,其所消耗的冷却水量只是补给的散失水量,冷却水耗量少;
(2)蒸发式冷凝器进口空气湿球温度对换热量影响很大。同样的冷凝温度和风量,进口湿球温度越小,冷却水蒸发量越大,冷凝效果越好;
(3)蒸发式冷凝器耗水量小,所需空气量不足风冷式1/2,因此特别适合于干燥缺水地区。
目前常用的是板片式、翅片式和壳管式。蒸发式冷水机的冷凝器的特点是利用水在管壁外蒸发吸收热量的一种冷凝器,相当于冷凝器与水冷却塔的组合。采用这种冷凝器可省去水冷却塔,但其体积大、传热系数小、且管壁外结水垢难于清除。
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