制冷劑壓縮式制冷
相變制冷中發生相變產生制冷效應的物質稱為制冷工質或制冷劑。由液態變為氣態的制冷劑的飽和壓力隨其溫度的變化而變化。例如氨(NH3)在-30℃時的飽和壓力為0.119MPa,而在40℃時的飽和壓力為1.554MPa。如果將一30℃的氨液裝在容器中,當容器中的壓力低于0.119MPa時,氨液就會吸收高于一30℃的容器壁的熱量而蒸發制冷。如果將氨氣置于容器中,當容器內的壓力高于1.554MPa時,氨氣就會向低于40℃的器壁
(或介質)放出熱量而冷凝成液體。根據制冷劑的這種特性,可以制成如圖5-1所示的制冷裝置。
如圖5-1所示,在蒸發器I中的盤管內的制冷劑蒸氣,被壓縮機Ⅱ抽吸,其壓力降到低于蒸發器I中所對應的飽和壓力,制冷劑液體就會吸收蒸發器I中的熱量而蒸發。蒸發出來的蒸氣被壓縮機Ⅱ抽吸并壓縮到高于冷凝器Ⅲ介質(空氣或水等)溫度所對應的制冷劑的飽和壓力,此時制冷劑蒸氣就會向冷凝器中的介質放出熱量而冷凝成
液體,該液體經節流降壓至蒸發器又可以蒸發制冷。制冷劑從某一狀態(由壓力、溫度、比容等狀態參數確定)出發,例如圖5-1中1點所表示的狀態,經過一系列過程(壓縮過程、冷凝過程、節流過程、蒸發過程)又回到原來狀態的這些過程的集合,稱為制冷劑的一個熱力循環。也就是一種制冷循環。圖5-1所示的循環是單級壓縮制冷循環。
實現壓縮式制冷循環的機器稱為壓縮式制冷機。根據制冷機中所采用的壓縮機種類不同,壓縮式制冷機有活塞式、螺桿式、透平式、滾動活塞式、渦旋式等。凍干機中應用最多的為活塞式和螺桿式。