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整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量是指什么

pichifeng 2017-11-02
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D_Man_1990
Z简单的制冷由四大要件组成:
①压缩机,与空气压缩机原理一样;
②冷凝器
③蒸发器
④节流阀,因为整个系统是均压的,而制冷系统冷凝部分是高压的,节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器,让蒸发器处于正常的制冷工作状态。
在制冷行业中,制冷剂可以是水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。空调用溴化锂吸收式制冷机,就是以水作为制冷剂使用。电冰箱中使用的是F12,在大冷库的制冷系统中用的是液态氨(不是氨水),液态氨的性质在氨的物理性能表上可以查到,它在一个大气压下的蒸发温度是-33.3℃。如果将液氨从常温的钢瓶中放出,一出钢瓶它立即变为-33.3℃的液氨(因为外界是一个大气压),如果流到水泥地上,水泥地的温度立刻使它沸腾,这是水泥地的热量传给了液氨,使液氨蒸发成汽态氨,水泥地的局部也很快降到-30℃左右,如果流到水泥地上的液氨正好是一公斤,要使液氨全部蒸发光,他必需从水泥地上吸收326大卡热量,吸收多少,蒸发多少,吸不足326大卡热量,就一定有液氨残留下来。如果将液氨放在一个金属盆里,再将金属盆底接触水面,水的热量立刻传给液氨,液氨受热沸腾,水也很快结冰;如果将盆悬挂在空中,盆底周围的空气立即因热量传给了液氨而失去热量而降温,降了温的空气在下降,周围热空气立即来补充,在盆下面可以看到带着雾的冷空气在缓缓降下。这个盆就是‘蒸发器’。
至于蒸馏器,有人看过,有人没看过,但是大家都看过茶缸盖凝结水的现象,或者农村吊酒的锡锅,原理是一样的。缸盖里面是热腾腾的水蒸汽,缸盖外是冷空气,水蒸汽通过缸盖将热量传递给了冷空气,失去了一定热量的水蒸汽,在缸盖里表面凝结成水,这就是冷凝器的原理,上面讲的热水汀也是同样原理。
现在讲库房里的制冷进行过程:液态氨在蒸发器(排管)中如果处于0.3Kg/CM2表压力状态(应该是0.03Mpa表压力,出于习惯的方便,还是用Kg/CM2),它的沸腾温度应该是-28℃;而蒸发器外是-18℃的冷库,如果有高于-18℃的商品进库,商品中的热量很快传给了空气,使空气温度上升到比如-15℃,-15℃的空气又将从商品中传来的热量传给了-28℃的液氨,液氨吸收了热量温度不会上升,而是沸腾蒸发为气体(氨蒸汽),这样空气来来回回的传送,商品中的热量逐步减少,温度逐步降低,Z后降到-18℃,制冷就可以结束了,这是蒸发器的工作任务,库内
空气向蒸发器传递多少热量,蒸发器内的液氨就蒸发掉相应的重量。当然除了商品中的热量外,还有外界气温中的热量通过围护结构传进来的热量,开门时空气带进的热量,使库温不时的上升,所以需要定时开机降温。
但是如果没有压缩机的参与,蒸发器的工作是不能持久的,因为液氨受热蒸发成为氨蒸汽,氨蒸汽逐步挤占蒸发器的空间,蒸发器中的压力也就逐步升高,压力升高,液氨的沸腾温度就会上升,Z后压力升到1Kg/CM2表压力时,温度也上升到-18℃左右,液氨与冷库的温度相同,由于温度平衡,热量就无法向液氨传递了,制冷也就停止了。压缩机的任务就是要把蒸发器中产生的氨蒸汽抽走,使蒸发器中的压力一直保持在我们生产需要的0.3Kg/CM2表压力状态。这时候蒸发器中的压力叫蒸发压力,蒸发器中的液氨温度叫蒸发温度。压缩机抽出的氨蒸汽并不是排到大气中去的,而是排到冷凝器中,氨蒸汽被压缩到冷凝器后,冷凝器的压力会逐步升高,而后就是冷凝器的任务了。我们知道氨蒸汽是带着冷库中的热量的,氨蒸汽被压缩机从蒸发器抽出,而后压缩到冷凝器中,那么压缩机就完成了输送热量的任务。
现在氨蒸汽被聚集在冷凝器中(带着大量冷库中的热量),压力不断升高,温度也随着压力的升高而升高,比如说压力升高到表压力14Kg/CM2,温度也就对应升到+39℃,如果在冷凝器管外供给+34℃的冷却水,那冷凝器中的氨蒸汽就会向水传送出热量,每向冷却水送出264大卡热量,冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝结成液态氨,并让出原来氨蒸汽占领的大部分空间来。如果热量没有出路,那冷凝器中的压力就继续升高,到冷凝器爆炸或跳安全阀为止。但是实际上压缩机的排出温度,在表压力14公斤/平方公分时,不是+39℃,而是+100℃以上。这是因为电动机带动压缩机的活塞对氨蒸汽进行压缩时做的功,转换成热量的缘故,也即热功当量,这可以在我们给自行车打气时,打气筒底部和皮管会发烫的原理是一样的。压缩机对氨蒸汽做了1KW的功,就对氨蒸汽附加了860大卡的热量,这一部分热量是显热,它加热了氨蒸汽,使氨蒸汽温度上升,这种热量传送给冷却水后,不会被冷却水冷凝成液氨,只会降低温度,只有当氨蒸汽温度降到+39℃时,才进行真正的冷凝工作,在冷凝工作连续进行时,只要压力不变,温度也不会改变。这时的温度叫冷凝温度,这时的压力叫冷凝压力。这就是冷凝器的工作任务。
冷凝器中冷凝下来的液氨,可以送到蒸发器中继续使用,但必需用节流阀进行控制,要不冷凝器中的来不及冷凝的氨蒸汽会窜到蒸发器中,那就乱套了。节流阀必需调节到蒸发器中有确当的液氨补充,这就是节流阀的工作任务。
总结一下:首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象的热量,蒸发成氨蒸汽;氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器,并压缩成高压、高温的氨蒸汽,这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量;冷凝器中的氨蒸汽,将热量传送给温度较低的冷却水,失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨;节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器,使蒸发器能够连续地工作;整个工作过程就是将低于-18℃的制冷对象中的热量,强制送到+30多℃的冷却水中去,使制冷对象失去热量,温度降到我们所需要的-18℃;而冷却水吸收了热量后,又通过水蒸汽的蒸发,将热量传送给了大气,或者说是风将热量吹走了。这就是制冷全过程。
1 0 2017-11-03 0条评论 回复
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