液体过冷对循环的影响

1、液体过冷对循环的影响节流后，液态制冷剂进入湿蒸汽区。节流制冷剂的干燥度越小，其在蒸发器中气化时的吸热越大，并且循环的制冷系数越高。在一定的冷凝温度和蒸发温度下，通过在节流前对制冷剂液体进行过冷，可以达到节流后降低干燥度的目的。在世界循环中，通常采用一定程度的过冷。在正常情况下，假设冷凝器的出口温度比冷凝温度低3-5K，冷凝器中冷却水的温升为3-8K，冷却水的入口温度比出口温度低5-13K，这足以使制冷剂的出口温度达到一定的过冷度。图1示出了液体过冷循环和理论循环之间的比较，其中1-2-3-4-1是理论循环，1-2-3-4-1是过冷循环。两个循环的比功相同，过冷循环中的单位制冷量增加，从而导致过

2、冷循环的制冷系数增加。图1是液体过冷的循环蒸汽过热对循环性能的影响在实际循环中，为了不将液滴带入压缩机，通常制冷剂液体在蒸发器中完全蒸发后会继续吸收一些热量，因此在到达压缩机之前会处于过热状态，如下图所示。1-2-3-4-1代表理论循环，1-2-3-4-1代表蒸汽过热的循环。图2具有蒸汽过热循环过热蒸汽对制冷量和系数的影响取决于蒸汽过程中吸收的热量是否产生有用的制冷效果和过热度。(1)过热不会产生有用的冷却效果来自蒸发器的低温制冷剂蒸汽吸收周围环境的热量，并在通过吸入管进入压缩机之前过热，但是它不会对被冷却的物质产生任何制冷效果。这种过热被称为“无效”过热。由于一个循环的单位制冷量等于在相同冷

3、凝温度和蒸发温度下运行的理论循环的单位制冷量，所以蒸汽比容的增加会降低单位体积制冷量，这将导致给定压缩机的循环制冷量的降低。(2)吸热本身产生有用的冷却效果如果吸入蒸汽的过热发生在蒸发器本身的后部，或者安装在冷却室中的吸入管上，或者两者都发生，那么由于过热而吸收的热量来自冷却空间，从而产生有用的冷却效果，我们称之为“有效”过热。下图显示了一些制冷剂在过热区的单容量制冷量的变化。从图中可以看出，氨过热不利于容积制冷量，这会降低机组的制冷量。图3过热区各种制冷剂单位体积制冷量的变化气液换热对循环性能的影响系统中增加了气液热交换器，导致制冷剂液体过冷和低温蒸汽有效过热。通过这种方式，不仅可以增加单元

4、制冷量，而且可以减小蒸汽和环境空气之间的传热温差，并且可以减小甚至消除吸入管中的有害过热。气液换热器的焓图如下所示。图4再生循环的P-H图换热和压力损失对循环性能的影响在实际循环中，由于热交换和流动阻力的存在，制冷剂热力学状态的变化是不可避免的。这些因素对循环性能的影响将在下面讨论。(1)吸管吸入管对循环性能影响最大。吸管中的压降总是有害的。它增加吸入气体的比容，增加压缩机的压力比，降低单位体积的制冷量，降低压缩机的容积效率，增加比压，降低制冷系数。(2)排放管道在压缩机的排气管中，热量从高温制冷剂蒸汽传递到周围的空气中，而周围的空气中没有热量在从冷凝器到膨胀阀的管道中，热量通常从液态制冷剂传

5、递到环境空气中，从而使液态制冷剂过冷并增加制冷量。然而，也有可能水冷冷凝器中的冷却水温度非常低，冷凝温度低于环境温度，热量从空气传递到液体制冷剂，这可能导致部分液体气化，这不仅降低了单元制冷量，而且使膨胀阀不能正常工作。(4)从膨胀阀到蒸发器的管道通常膨胀阀安装在蒸发器附近。如果它安装在被冷却的空间，传递到管道的热量将产生有效的冷却能力；如果安装在室外，热传递会降低制冷量，因此这段管道必须隔热。(5)冷凝器假设冷凝器的压力是恒定的，为了克服冷凝器中制冷剂的流动阻力，进入冷凝器的制冷剂的压力必须增加，这必须导致压缩机的排放压力增加、压力比增加、压缩机功耗增加以及制冷系数降低。(6)压缩机在理论循环中，压缩过程假设为等熵过程。事实上，整个过程是一个多变的过程，其压缩指数不断变化。此外，由于压缩机气缸中存在间隙容积，气体通过吸入阀、排出阀和通道时会发生热交换和流动阻力。这些因素将减少压缩机的空气输送量，降低制冷量并增加功耗。不凝性气体对循环性能的影响系统中的不凝性气体经常积聚在冷凝器的上部，因为它不能通过冷凝器的液体密封。不可冷凝气体的存在将增加冷凝器中