什么是制冷系統(tǒng)中的“過冷”和“過熱”?
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;同時也提高了回氣的過熱度,對保護(hù)壓縮機(jī)不處濕沖程運(yùn)轉(zhuǎn),都有一定的好處。
在北京銀海松安裝較大型的制冷系統(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)中在儲液器后(使用節(jié)流閥節(jié)流的系統(tǒng)必須要有儲液器)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3~5度的溫度(即過冷度為3~5度)。還有些小型氟制冷系統(tǒng),如小型冷庫等,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房內(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。谷輪壓縮機(jī)
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。我們在規(guī)范的設(shè)計(jì)中是不會這樣做的,考慮的是盡量縮小整體體積和重量,減少制造成本。對于小型或微型毛細(xì)管節(jié)流的系統(tǒng),是不會加設(shè)專門的過冷器的。
不要把整個冷凝過程分拆開來說話,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”,那是錯誤的!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)?,甚至是錯誤的,誤解了冷凝過程。
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,一般都高于飽和溫度,故都屬于過熱蒸汽,稱之為“排氣過熱”。
由于回氣管(吸氣管)的長度和隔熱程度,使管內(nèi)的蒸汽與外界傳遞而加熱,這種現(xiàn)象稱之為“吸氣過熱”或“管道過熱”。這種過熱會使壓縮機(jī)的吸氣溫度升高,吸入蒸汽的比容增大,導(dǎo)致單位容積制冷量降低,壓縮機(jī)的制冷量減少,這對制冷循環(huán)是不利的,在這問題上稱為“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度,以減少這種有害過熱。
在使用膨脹閥的氟制冷系統(tǒng)中,應(yīng)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。
過熱前的飽和溫度與過熱后的飽和溫度之差,稱為過熱度。