液体汽化制冷的分类

知识点：液体汽化制冷

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液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。在一定压力下液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为液体的汽化潜热。液体所吸收的热量来自被冷却对象，使被冷却对象温度降低，或者使它维持低于环境温度的某一温度。 

为了使上述过程得以连续进行，必须不断地将蒸气从容器（蒸发器）中抽走，再不断地将液体补充进去。由此可见，液体汽化制冷循环由液体工质低压下汽化、工质气体升压、高压气体液化、高压液体降压四个基本过程组成。 

压缩式、吸收式、喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。 

1.1.1 压缩式制冷 

压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换，吸收被冷却对象的热量并汽化，产生的低压蒸气被压缩机吸人，压缩机消耗能量（通常是电能），将低压蒸气压缩到需要的高压后排出。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝器内被常温冷却介质(水或空气)冷却，凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压、低温湿蒸气，进入蒸发器，其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷。 

1.1.2 吸收式制冷 

吸收式制冷是以热能为动力、利用溶液吸收和发生制冷剂蒸气的特性来完成循环的。吸收式制冷系统的主要部件 

设该系统使用氨-水溶液为工作物质，则吸收器中充有氨水稀溶液，用它吸收氨蒸气。溶液吸收氨蒸气的过程是放热过程。因此，必须对吸收器进行冷却，否则随着温度的升高，吸收器将丧失吸收能力。吸收器中形成的氨水浓溶液用溶液泵提高压力后送入发生器。在发生器中，浓溶液被加热至沸腾。产生的蒸气先经过精馏，得到几乎是纯氨的蒸气，然后进入冷凝器。在发生器中形成的稀溶液通过热交换器返回吸收器。为了保持发生器和吸收器之间的压力差，在两者的连接管道上安装了节流阀5。在这一系统中，水为吸收剂，氨为吸收剂。 

吸收式制冷的另外一种常见类型是以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂的溴化锂吸收式制冷机，用于生产冷水，可供集中式空气调节使用，或者提供生产工艺需要的冷却用水。 

吸收式制冷机消耗热能，可用多种不同品位的热能驱动。通常用1MPa（表压力）以下的蒸气或燃气、燃油为驱动热源。也可以利用温度在75℃以上的热水、废气等低品位余热驱动；还可以利用太阳能、地热等能源。因此，吸收式制冷易于实现能源的综合利用。 

1.1.3 喷射式制冷 

喷射式制冷以蒸气的压力能为驱动能源，用喷射器造成一个真空环境，使制冷剂在低温下蒸发而制冷。如图2-3所示，是一种开式循环的喷射式制冷原理图。从锅炉来的蒸气进入喷射器的喷嘴，在其中迅速膨胀，在喷嘴出口处达到很大速度并形成真空状态。由于高速气流的引射作用，将蒸发器内的蒸气不断抽吸出来，从而保持蒸发器的真空。在喷射器内，工作蒸气与被引射蒸气经过充分混合后以冷凝压力流出。所以，喷射式制冷机中，制冷剂和工作蒸气是同一种物质。 

1.1.4 吸附式制冷 

吸附制冷系统也是以热能为动力的能量转换系统，其机理是，一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。周期性地加热和冷却吸附剂，使之交替吸附和解吸，解吸时，释放出制冷剂气体，并使之冷凝为液体；吸附时，制冷剂液体蒸发，产生制冷作用。吸附制冷的工作介质是吸附剂-制冷剂工质对。 

以沸石-水工质对为例，由吸附床、冷凝器、蒸发器和管道构成一个封闭系统，吸附床内充装了沸石，制冷剂液体（水）聚集在蒸发器中。吸附床被加热时，沸石温度升高，产生解吸作用，从沸石中脱附出水。此时，系统内的水压力上升，当达到与环境温度对应的饱和压力时，水在冷凝器中凝结，同时放出潜热，凝水贮存在蒸发器中。对吸附床冷却时，沸石温度逐渐降低，它吸附水的能力逐步提高，造成系统内气体压力降低，蒸发器中的水不断蒸发出来，用以补充沸石对水的吸附。蒸发过程吸热，达到制冷的目的。 

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