蒸氣壓縮式制冷原理（客車空調(diào)裝置）

蒸汽壓縮式制冷原理由于蒸氣壓縮式制冷機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行安全可靠，制冷溫度和制冷量范圍大，又便于實(shí)現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié)。家用空調(diào)和冰箱就是采用蒸氣壓縮式制冷原理，而且在鐵路冷藏運(yùn)輸和空氣調(diào)節(jié)中應(yīng)用也非常廣泛。本項(xiàng)目主要討論各種不同的制冷方法與制冷介質(zhì)，本次課介紹蒸氣壓縮式制冷原理。用一定的方法使某物體或空間的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度并使其維持在某一范圍內(nèi)，這個過程稱為制冷。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，要將熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，必須要對系統(tǒng)進(jìn)行能量補(bǔ)償。根據(jù)補(bǔ)償方法的不同有蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷等方法。Contents目錄汽化與冷凝一蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二Part1汽化與冷凝一、汽化與冷凝汽化1物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為汽化。汽化的方式有兩種：蒸發(fā)和沸騰。無論是蒸發(fā)還是沸騰，都是吸熱過程，吸收的熱量稱為汽化潛熱。一、汽化與冷凝蒸發(fā)在任何溫度下都可進(jìn)行。汽化1蒸發(fā)的快慢主要取決于溫度，同時還與蒸發(fā)面積、液面上的蒸氣密度有關(guān)。溫度越高、蒸發(fā)面積越大、液面上蒸氣密度越小蒸發(fā)速度愈快。（圖中風(fēng)使液面上蒸氣密度一直處于很小，所以蒸發(fā)快）一、汽化與冷凝液體的沸點(diǎn)與所受的壓力是一一對應(yīng)的,通常把某一壓力下的沸點(diǎn)叫做這一壓力下的飽和溫度，而對應(yīng)的壓力叫飽和壓力。同一物質(zhì)的飽和壓力和溫度呈正比例關(guān)系，即飽和壓力高，飽和溫度就高。在液體表面和內(nèi)部同時進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象，稱為沸騰。在一定壓力條件下，只有當(dāng)液體的溫度達(dá)到一定的值時，才會發(fā)生沸騰，且在整個沸騰過程中溫度始終保持不變，沸騰時的溫度叫沸點(diǎn)。1.汽化一、汽化與冷凝從表中可以看出：不同工質(zhì)即使飽和壓力相同，飽和溫度和汽化潛熱可以相差很大；同種工質(zhì)飽和壓力不同，飽和溫度和汽化潛熱也不相同。1.汽化一個大氣壓力兩個大氣壓力飽和溫度（℃）汽化潛熱（kJ/kg）飽和溫度（℃）汽化潛熱（kJ/kg）水10022581202202.2R12制冷劑-29.8165.3-12157.3在一定壓力下，只有當(dāng)蒸氣周圍的溫度低于其對應(yīng)的冷凝溫度時，蒸氣才能向周圍放出熱量，冷凝成液體。在冷凝過程中放出的熱量稱為冷凝潛熱，也稱液化潛熱，冷凝過程中溫度同樣保持不變。一、汽化與冷凝2.冷凝物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為冷凝，也稱液化。冷凝是汽化的相反過程，即放熱過程。Part2蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。工質(zhì)制冷劑在這個封閉的系統(tǒng)中，只消耗壓縮機(jī)的壓縮功就能反復(fù)地實(shí)現(xiàn)制冷劑由液體變成蒸氣，再由蒸氣變成液體的相態(tài)變化，并通過這種相變將低溫處的熱量轉(zhuǎn)移到高溫處，這就是蒸氣壓縮式制冷機(jī)的工作原理。蒸氣壓縮式制冷機(jī)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器四個部件組成，并用管道連接成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理它除了可以及時抽出蒸發(fā)器內(nèi)蒸氣，維持蒸發(fā)器低溫低壓外，還可以通過壓縮做功提高系統(tǒng)部分區(qū)域制冷劑蒸氣的壓力和溫度。1.制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)是制冷循環(huán)的動力，通常它由電動機(jī)驅(qū)動。二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理2.冷凝器冷凝器是一個熱交換設(shè)備，利用常溫的空氣或水作冷卻介質(zhì)，將來自壓縮機(jī)的高溫高壓制冷劑蒸氣熱量帶走，使制冷劑冷卻、冷凝成常溫高壓的液體制冷劑。常溫高壓的制冷劑，通過節(jié)流元件——膨脹閥或毛細(xì)管的降壓作用，達(dá)到降低制冷劑溫度的目的，從而得到低溫低壓的制冷劑。3.節(jié)流元件二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理4.蒸發(fā)器蒸發(fā)器也是一個熱交換設(shè)備，結(jié)構(gòu)與冷凝器相似。經(jīng)過節(jié)流元件后的低溫低壓制冷劑，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，使被冷卻介質(zhì)溫度下降，達(dá)到制冷目的。二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理5.制冷機(jī)工作過程壓縮機(jī)將制冷劑蒸氣壓縮成高溫高壓的蒸氣，稱為壓縮過程；1高溫高壓的制冷劑進(jìn)入冷凝器中，被空氣或水冷卻，變?yōu)槌馗邏旱囊后w制冷劑，稱為冷凝過程；2常溫高壓的液體制冷劑進(jìn)入膨脹閥，變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w制冷劑，稱為節(jié)流過程；3低溫低壓的液體制冷劑在蒸發(fā)器中，吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，蒸發(fā)成低溫低壓的蒸氣，稱為蒸發(fā)過程；4低溫低壓的蒸氣又被吸入壓縮機(jī)中做功，如此循環(huán)即可達(dá)到持續(xù)制冷效果。5二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理二、蒸氣壓縮式制冷機(jī)工作原理氣體高溫高壓液體低溫低壓氣體低溫低壓壓縮機(jī)（壓縮）耗電做功使低溫低壓制冷劑氣體變