家用电冰箱的制冷系统分析

1、杨妮(贵州电子信息职业技术学院,贵州凯里556000摘要:电冰箱已成为最普遍的家用电器之一,它以消耗电能的方式制冷,使箱内保持低温,用于储藏食物的具有适当容积和机构装置的绝热箱体.本文从内部组成结构出发,分析了电冰箱的制冷系统工作原理.关键词:家用电冰箱;制冷系统;工作原理中图分类号:TM925121文献标识码:A文章编号:167329329(200903200272021热力学基础知识1.1物质的三态热力学定律告诉我们,能量是守恒的,一定量的热消失时必定会产生一定量的功,反之,消耗一定量的功必然出现与之相对应的一定量的热.两个温度不同的物体接触,热量能自动地从高温物体向低温物体传递,不能自动

2、地从低温物体向高温物体传递.要使热量从低温物体向高温物体传递,必须消耗一定量的其他形式的能,如消耗一定的机械能.例如,在制冷工程中,为了冷藏或冷冻食品,必须从食品中吸热,这需在制冷机上消耗一定的能量才能实现.物质以固态、液态和气态3种状态中的任何一态存在于自然界中,随着外部条件的变化,三态之间可以相互转换,如果把固体冰加热便变成水,水再加热就变成蒸汽;相反,将水蒸气冷却可变成水,继续冷却可变成冰.这样的状态变化对制冷技术有着特殊的意义.人们可利用制冷剂在蒸发器中汽化吸热,而在冷凝器中放热冷凝,即应用热力学定律的原理,通过制冷机对制冷剂气体的压缩,以及在冷凝器中的冷凝和蒸发器中的汽化,实现热量从

3、低温空间向高温环境的转移,达到制冷的目的.1.2制冷技术常用的学术语物理方法制冷是应用物质的物理变化来实现的,如冰融解吸热的方法制冷、利用干冰(固态二氧化碳升华吸热的方法制冷、利用易蒸发的液体蒸发吸热的方法制冷、利用导体温差电效应即珀耳贴效应的方法制冷182287.2制冷系统的组成压缩式电冰箱的制冷系统是电冰箱的重要组成部分,它主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等组成.各部件之间用管道连接起来,形成一个封闭系统,其内充入适量的制冷剂,通常蒸发器装在箱体内部,冷凝器装在箱体外部.压缩机是制冷系统的“心脏”,它将制冷剂蒸气的压力和温度提高,在系统中建立压力差,促使制冷剂在系统中循环流

4、动;冷凝器使制冷剂蒸气放热而冷凝成液体;干燥过滤器滤除制冷剂中的水分和杂质,防止毛细管堵塞;毛细管是限制制冷剂的液体流量,配合压缩机使系统形成高压区和低压区,达到降压降温作用;蒸发器使液态制冷剂吸热气化,达到冷藏冷冻食品的目的.3制冷系统的工作原理制冷系统的工作过程如下:压缩机吸入从蒸发器出来的低压低温制冷剂蒸气,并将其压缩成高温高压制冷剂后送入冷凝器中.在冷凝器中制冷剂蒸气将大量的热量散发给箱外的空气而冷凝成液态,成为高压液态制冷剂,然后通3收稿日期:2008212218作者简介:杨妮,贵州电子信息职业技术学院教师. 过干燥过滤器将制冷剂中的水分和杂质滤除,再送入毛细管.毛细管非常细,通道狭

5、小,阻力极大,因此对制冷剂液体起到降压节流作用,使制冷剂液体压力明显降低,蒸气温度也随之降低,有极少部分制冷液体气化,制冷剂成为低温低压气液混凝合状态,由毛细管进入蒸发器后,由于体积突然加大,制冷压力骤然降低,制冷剂迅速蒸发,由液态变为气态,在蒸发过程中制冷剂要从箱内的食物中吸收大量的热量,对食物起到冷却作用.然后在蒸发器中蒸发后的低压低温气态制冷剂再被压缩机吸入进行压缩,再经冷凝器、干燥过滤器、毛细管而进入蒸发器.制冷剂在封闭的制冷系统中如此循环往复,不断吸收食物的热量并排到箱体外的空气中,直到箱内的温度达到所要求的预定温度为此21142120.4制冷循环的主要部件压缩式冷冻机系统的主要部件

6、有压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等.4.1制冷压缩机制冷压缩机的功能是压缩制冷剂蒸汽,迫使制冷剂在制冷系统中冷凝、膨胀、蒸发和压缩,周期性地不断循环,起到压缩和输送制冷剂的作用,并迫使制冷剂获得压缩功.制冷压缩机由压缩机和电动机两部分组成.4.2蒸发器4.3冷凝器冷凝器又称散热器,它的任务是将压缩机排出的高温高压蒸汽,在通过冷凝器时放出热量成为液态制冷剂,同时将放出的热量传递给周围的低温介质,从而完成热交换.4.4干燥过滤器干燥过滤器由干燥器和过滤器两部分组成.其作用是滤出制冷剂中的杂质,如金属屑、尘砂等并清除制冷系统中的残留水分,防止发生“脏堵”和“冰堵”.过滤器是以直径1416

7、mm、长度为100150mm的钢管或紫铜管为外壳,两端装有金属滤网,两网之间装入干燥剂而制成的.干燥过滤器一般装在冷凝器与节流装置之间的液体管路上.作为干燥剂,目前多采用硅胶和分子筛,它们以物理吸附的形式吸水后不生成有害物质,可以加热再生.4.5毛细管毛细管是电冰箱制冷系统中的节流降压部件,安装在冷凝器和蒸发器之间,它把从冷凝器流出的高压制冷剂液体减压、节流后供给蒸发器.当电冰箱的热负荷变化时,要求制冷能力也随其变化,这个变化取决于供给蒸发器的制冷剂流量的大小,流量的大小则由节流元件来控制.因此,节流元件对制冷系统性能影响很大.节流元件的作用是:将高温高压液体制冷剂变为低温低压液体,为制冷剂在蒸发器内沸腾提供条件.根据热负荷的变化调节制冷剂流量.控制蒸发器出口处制冷剂蒸汽的过热度.参考文献:1蒋