機(jī)械制冷原理和系統(tǒng)組成

機(jī)械制冷原理和系統(tǒng)組成根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自動(dòng)地由冷的物體傳導(dǎo)給熱的物體。致冷就是移去物體的熱量，使物體的溫度降低。當(dāng)物體的熱量減少時(shí)，分子的運(yùn)動(dòng)就緩慢，于是溫度下降。這一過(guò)程必須消耗其他能量。使物體致冷的方法有許多種。使用一種機(jī)械裝置使物體溫度降低叫機(jī)械制冷。利用直流電通過(guò)一種碲化鉍的半導(dǎo)體材料而產(chǎn)生的致冷，叫做半導(dǎo)體致冷。此外還有利用液態(tài)空氣的蒸發(fā)而獲得低溫的方法等等。液體在蒸發(fā)時(shí)需要吸收汽化熱，蒸汽在膨脹時(shí)也需要吸收熱量；機(jī)械致冷正是利用了這個(gè)原理。有一種叫致冷劑的特殊液體，它的沸點(diǎn)很低，在低溫下極易蒸發(fā)，當(dāng)它在蒸發(fā)時(shí)吸收了四周的熱量，使周圍物體的溫度降低；然后把這種液體的蒸汽又加以壓縮，再冷卻移去它的熱量，使它又變成液體，再把這液體去蒸發(fā)吸熱，如此循環(huán)不斷，便能使蒸發(fā)部位的溫度不斷降低，這樣致冷劑就把熱量從一個(gè)物體移到另一個(gè)物體上。

冷凍機(jī)就是能實(shí)現(xiàn)這樣循環(huán)的機(jī)器，它是能使致冷劑蒸發(fā)而吸熱，壓縮而又冷凝成液體的一個(gè)封閉的機(jī)械系統(tǒng)。它由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器四個(gè)主要部分組成見(jiàn)圖七。冷凝器兼儲(chǔ)液桶內(nèi)的液體致冷劑經(jīng)過(guò)出液閥到節(jié)流裝置，通過(guò)節(jié)流裝置的節(jié)流作用液體在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收熱量，吸熱后液體變成溫度較高的蒸汽，被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高壓高溫的蒸汽，經(jīng)冷凝器的水冷卻，移去了蒸汽的熱量，溫度下降凝縮成液體致冷劑如此不斷循環(huán)便在蒸發(fā)器部分獲得了低溫。致冷系統(tǒng)除壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器四個(gè)主要部件外，還有各種開閉閥門、過(guò)濾器、熱交換器、油分離器、高壓安全閥、壓力繼電器、壓力表、水量控制閥等附件。壓縮機(jī)是冷凍機(jī)的心臟一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，它有吸入口和排出口。通過(guò)壓縮機(jī)的不斷工作才能使致冷劑在管路系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)產(chǎn)生蒸發(fā)吸熱，壓縮冷凝等作用。

按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的組合可分為封閉式、半封閉式和開式三種類型。封閉式的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)全部裝在一個(gè)密閉的筒體中；半封閉式的壓縮電動(dòng)機(jī)連成一體，但沒(méi)有封閉箱包圍；開式的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)是互相獨(dú)立的，要靠聯(lián)軸器或皮帶來(lái)傳動(dòng)。按壓縮機(jī)本身的構(gòu)造可分為活塞式、旋轉(zhuǎn)式、渦輪式、螺桿式等。在凍干機(jī)中，以開式和半封閉式的活塞式致冷壓縮機(jī)使用最多。比澤爾雙級(jí)半封閉制冷壓縮機(jī)冷凝器的作用是移去致冷劑的熱量，使致冷劑的蒸汽冷凝成液體。它有風(fēng)冷式和水冷式二種，風(fēng)冷式有強(qiáng)制風(fēng)冷和自流對(duì)流冷卻二種，風(fēng)冷式的僅在小型冷凍機(jī)上使用，大中型的冷凍機(jī)一般都采用水冷式。節(jié)流裝置是儲(chǔ)液筒和蒸發(fā)器之間的致冷劑控制裝置，使液態(tài)致冷劑受約束地根據(jù)需要進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)，并突然減壓而迅速蒸發(fā)吸熱變成蒸汽，一方面致冷劑的蒸汽被壓縮機(jī)吸走，另一方面又將液態(tài)致冷劑不斷地加以補(bǔ)充。節(jié)流裝置有二種形式。在小型冷凍機(jī)上使用微管節(jié)流器，也叫毛細(xì)管。它是一根較長(zhǎng)而管徑很細(xì)的銅管，到蒸發(fā)器時(shí)突然變成粗大的銅管。流量不能調(diào)節(jié)，在大中型的冷凍機(jī)上，一般使用膨脹閥或稱節(jié)流閥來(lái)控制，它使液態(tài)致冷劑流過(guò)一個(gè)小孔，而小孔出口處有一個(gè)可關(guān)閉，開大的閥針，然后管徑變粗大，它的流量可以調(diào)節(jié)。以圖八說(shuō)明致冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)情形。當(dāng)高壓液體通過(guò)微管或膨脹閥的小孔時(shí)，由于微管和膨脹閥的小孔的直徑很小，因此流動(dòng)阻力很大，液體致冷劑只能以一定的流量流速通過(guò)。當(dāng)通過(guò)節(jié)制口時(shí)，管徑突然變粗大。高壓液體變?yōu)榈蛪阂后w，由于壓力降低沸點(diǎn)降低，液體迅速沸騰蒸發(fā)，大量吸收熱量而變?yōu)樾∫旱闻c蒸汽的混合物；由于壓縮機(jī)的不斷抽吸作用壓力繼續(xù)降低，小液滴又沸騰蒸發(fā)吸收熱量全部變成飽和蒸汽，飽和蒸汽又繼續(xù)膨脹吸收熱量而變成超熱蒸汽，最后被壓縮機(jī)通過(guò)吸入管吸走。這時(shí)高壓液體又不斷地補(bǔ)充，使蒸發(fā)器不斷降溫，而維持在某一個(gè)低溫上。蒸發(fā)器是冷凍機(jī)的實(shí)際使用部分，它根據(jù)不同的需要而做成不同形式，對(duì)于冰箱就是冷藏柜部分；對(duì)于凍干機(jī)可以是凍干箱內(nèi)的板層或中間流體冷卻器內(nèi)的盤管。節(jié)流器調(diào)控變溫冰箱一種采用多組毛細(xì)管節(jié)流器串并聯(lián)調(diào)控方式的變溫冰箱及其變溫使用方法，是變溫冰箱可以采用的完全通過(guò)全密封型電磁式閥(截止閥或換向閥)進(jìn)行的一種有級(jí)變溫調(diào)控的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)方式及其變溫調(diào)控方法，它主要是通過(guò)不同流阻毛細(xì)管節(jié)流器，在串并聯(lián)組合后所形成的節(jié)流流阻的改變，來(lái)大幅度變換并確定制冷劑在變溫冰箱蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度，之后再輔助以現(xiàn)有技術(shù)的溫控器通過(guò)控制壓縮機(jī)停與開的時(shí)間比列，來(lái)微調(diào)冰箱的實(shí)際使用溫度實(shí)現(xiàn)的。家庭中增加了變溫冰箱，就可以不必為了需要低溫冷凍生肉食品過(guò)多或高溫冷藏鮮蔬食品過(guò)多而發(fā)愁冰箱的容積不夠了。1.采用多組毛細(xì)管節(jié)流器串并聯(lián)調(diào)控方式的變溫冰箱及方法，它的制冷系統(tǒng)包括：蒸發(fā)器(3)、冷凝器(5)、壓縮機(jī)(12)和第一節(jié)流器(6),其特征在于A或B或C：A.在第一節(jié)流器(6)旁至少再串聯(lián)一組第二節(jié)流器(7)，并且再與該串聯(lián)者并聯(lián)至少一只截止閥(9)；B.在第一節(jié)流器(