空調壓縮式製冷的工作原理

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壓縮式製冷壓縮機組的製冷原理是怎樣的？

壓縮式製冷壓縮機組主要由製冷壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流裝置組成，其製冷劑有氨或氟利昂。其製冷原理如圖5-6所示。機組工作時，製冷壓縮機將蒸發器內的低溫低壓制冷劑氣體吸入壓縮機體內，經活塞上下運動將其壓縮成爲高溫高壓的氣體排入冷凝器。在冷凝器內，高溫高壓的製冷劑氣體與冷卻水或空氣進行熱交換，把熱量傳送給冷卻水（水冷方式）或空氣（風冷方式），而使製冷劑氣體凝結爲液體。高壓液體再經節流閥降壓後進入蒸發器。在蒸發器內吸收載冷劑（水）的熱量，使冷媒水溫度降低，形成了所需的低溫冷水。這就是壓縮機的一輪製冷過程。如此周而復始，不斷循環，將冷源輸往空調房間。

圖5-6 壓縮式製冷壓縮機組的製冷原理

1.節流閥 2.冷凝器 3.壓縮機 4.蒸發器

壓縮式製冷機的工作原理

各種製冷機的工作原理有其共同之點，也有不同之點。 由壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流機構和一些輔助設備組成。這類製冷機的製冷劑在常溫和普通低溫下能夠液化，在製冷機的工作過程中製冷劑週期性地冷凝和蒸發。常用的蒸氣壓縮式製冷機有單級的、兩級的和復疊式3種。

① 單級蒸氣壓縮式製冷機:製冷劑從蒸發壓力提高到冷凝壓力只經過一級壓縮的蒸氣壓縮式製冷機，簡稱單級製冷機。單級製冷機由壓縮機、冷凝器、節流機構和蒸發器等組成(圖2)。由壓縮機排出的高壓蒸氣經冷凝器放出熱量而冷凝成液體。接着，液冷劑經節流閥（膨脹閥）節流，壓力和溫度同時降低,進入蒸發器中,吸取載冷劑（用它去再冷卻被冷卻物體）的熱量而蒸發成蒸氣。然後，蒸氣進入壓縮機繼續壓縮，如此循環不已。爲提高經濟性，有的單級製冷機還在冷凝器後設定過冷器和回熱器。單級製冷機的蒸發溫度通常在-30～5℃之間。

② 兩級蒸氣壓縮式製冷機:製冷劑從蒸發壓力提高到冷凝壓力需要經過兩級壓縮的蒸氣製冷機(圖3) 。它比單級製冷機多一臺壓縮機、一臺中間冷卻器和節流閥。經高壓壓縮機壓縮後的製冷劑蒸氣，在冷凝器中冷凝成液體，然後分成兩路：一路經節流閥A進入中間冷凝器,冷卻低壓壓縮機的排氣和盤管中的液體，在中間冷凝器中蒸發的製冷劑蒸氣連同低壓壓縮機的排氣一同進入高壓壓縮機繼續壓縮;另一路在盤管內被冷卻並經過節流閥B節流至蒸發壓力，進入蒸發器中蒸發製冷，蒸發後的蒸氣進入低壓壓縮機壓縮至中間壓力，進入中間冷凝器。與單級製冷機相比，兩級製冷機可達到較低的蒸發溫度,通常在-30～-70℃之間。

③ 復疊式製冷機:用不同製冷劑作爲工作介質的兩臺(或數臺)單級或兩級壓縮蒸氣壓縮式製冷機，用冷凝蒸發器聯繫起來的複合製冷機。冷凝蒸發器是一個利用高溫級製冷劑的蒸發來冷凝低溫級製冷劑的換熱器。復疊式製冷機能達到很低的蒸發溫度。圖4爲兩個單級製冷機組成的復疊式製冷機的工作原理。它的高溫級由高溫級壓縮機、冷凝器、節流閥和冷凝蒸發器組成；低溫級由低溫級壓縮機、冷凝蒸發器、回熱器、節流閥和蒸發器組成。高溫級和低溫級各爲一臺單級製冷機。冷凝蒸發器將高溫級與低溫級聯繫起來:對高溫級來說,它是蒸發器;對低溫級來說,它是冷凝器。冷凝蒸發器使低溫級的放熱量轉變爲高溫級的製冷量。在低溫級中，通常使用沸點較低的製冷劑（如R13），停機後製冷劑將全部氣化,並導致壓力過分升高。爲了防止這一現象，通常在低溫級系統中裝設一個平衡容器。

用兩臺單級製冷機復疊時，低溫級的蒸發溫度一般爲-40～-80℃。一臺單級製冷機與一臺兩級製冷機復疊時，蒸發溫度可低達-110℃；若用三元（例如R22、R13和R14）復疊，蒸發溫度可低達-140℃。 蒸氣壓縮式製冷機的主要設備包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、冷凝蒸發器和節流機構。

壓縮機 　製冷壓縮機有往復式、離心式和螺桿式等型式。製冷壓縮機的工作原理和總體結構與其他用途的壓縮機基本相同，但根據製冷機的要求在結構上有如下特點：①密封要求高，不允許向內和向外泄漏。因此大、中型製冷壓縮機在主軸伸出機體處均設有軸封，小型製冷壓縮機則做成半封閉式或全封閉式。半封閉式壓縮機通常是將機體與電動機的機殼做成一體，或將兩者用法蘭連接。全封閉式還只限於小型往復壓縮機和滾動轉子壓縮機，用一個密封的鋼罩殼把壓縮機與電動機封閉起來，一般不進行拆修。②氟利昂能溶於潤滑油中，故常在曲軸箱的油池中裝有加熱器。有些螺桿壓縮機和滾動轉子壓縮機用噴油法來實現機內密封和冷卻，除噴油裝置外還設有高效率的油分離器。③壓縮機吸入的是飽和蒸氣。氨氣容易帶液，故往復氨壓縮機設有防止液擊的安全蓋。④多級壓縮時各級的流量不相同，故多級離心壓縮機和螺桿壓縮機大多設有中間補氣系統，再配以省功器，藉以提高製冷機的運轉經濟性。

冷凝器 　靠環境介質帶走製冷劑的熱量，製冷劑在其中被冷卻並冷凝成液體。冷凝器分爲水冷式和空氣冷卻式兩種。①水冷式冷凝器是應用最廣的一類冷凝器，用於中、大型製冷機中。水冷式冷凝器有:殼管式,製冷劑在管外冷凝（見管殼式換熱器）；套管式，製冷劑在管腔中冷凝（見套管式換熱器）；噴淋式，製冷劑在管內冷凝（見蛇管式換熱器）；蒸發式，製冷劑在管內冷凝，管外用水噴淋，並有空氣吹過管子表面。殼管式結構較緊湊，傳熱效果較好，應用較爲廣泛。用於氟利昂製冷機的殼管式冷凝器，因氟利昂冷凝時的放熱係數較小，常在管外設有翅片，以強化傳熱。②空氣冷卻式冷凝器多用於小型氟利昂製冷機中，分爲空氣強迫對流式（風扇鼓風）和自然對流式兩種，前者的傳熱效果較好。空氣冷卻式冷凝器均做成蛇管式,製冷劑在管內冷凝,而且在管外設有翅片。

蒸發器 　依靠製冷劑的蒸發直接或間接（透過載冷劑）吸取被冷卻物體的熱量。蒸發器可分爲：冷卻液體的蒸發器，用於間接冷卻；冷卻空氣的蒸發器，用於直接冷卻。冷卻液體的蒸發器用來冷卻載冷劑，常用的有：管殼式，製冷劑在管外蒸發；沉浸式，製冷劑在管內蒸發；乾式蒸發器等。用於氟利昂製冷機的管殼式蒸發器一般在管外也設有翅片，以強化傳熱。乾式蒸發器的結構與管殼式相似，但製冷劑在管內蒸發，可使用光管或內翅片管，傳熱效果好。冷卻空氣的蒸發器常製成蛇管式,管外套有翅片,空氣在管外強制流動，製冷劑在管內蒸發。這種蒸發器與鼓風機的組合稱爲空氣冷卻器。此外，在冷藏裝置（見製冷裝置）中常使用空氣自由對流的蛇管式蒸發器，即冷卻排管。 只用於復疊式製冷機中。它依靠高溫級中製冷劑的蒸發使低溫級中的製冷劑蒸氣冷凝，它既是高溫級的蒸發器，又是低溫級的冷凝器。冷凝蒸發器有套管式、繞管式和管殼式等，均採用管內蒸發、管外冷凝的方式。

節流機構 　把製冷劑液體從冷凝壓力降低到蒸發壓力的控制機構，它能同時控制供液量。節流機構有節流閥、浮球調節閥、熱力膨脹閥、毛細管和節流孔板等。

① 節流閥:它是手動操作的控制閥門，轉動手輪可改變閥的通道截面，控制供液量，常用於較大型的製冷機中。

② 浮球閥:一種自動控制閥門。它靠蒸發器或中間冷卻器中製冷劑液麪的變化，透過浮球和傳動機構的動作改變閥門的通道截面，只用於氨製冷機中。

③ 熱力膨脹閥:一種依靠蒸發器出口製冷劑蒸氣的過熱度來改變通道截面的自動控制閥門(圖5)。熱力膨脹閥裝在蒸發器的進口,感溫包設在蒸發器出口管上。感溫包中充有感溫工質（製冷劑或其他氣體、液體）。當蒸發器的供液量偏小時，蒸發器出口蒸氣的過熱度增大，感溫工質的溫度和壓力升高，透過頂杆將閥芯向下壓，閥門開度變大，供液量增多；反之，當供液量偏大時，蒸發器出口蒸氣過熱度變小，閥門通道便自動變小，供液量隨之減少。水推動閥門下方的調整杆，可以調整蒸氣的過熱度。熱力膨脹閥大多用於氟利昂製冷機中。

④ 毛細管:也稱節流管，通常爲長0.1～2米、內徑1～3毫米的細長銅管，用於小型冰箱和空氣調節設備中。

⑤ 節流孔板:用於某些離心式製冷機中，分爲單孔板和多孔板（幾個孔板串聯工作）等。孔板的流通截面不能調節，僅適用於工況較穩定的製冷機。 壓縮式製冷機的主要性能指標是工作溫度（冷凝溫度和蒸發溫度）、製冷量、功率和製冷係數。壓縮式製冷機的製冷量和功率主要取決於壓縮機的結構尺寸和轉速，同時也隨工作溫度而變。表爲各種壓縮式製冷機的特點和應用。

空調壓縮機工作原理

壓縮機工作原理：

從吸氣管吸入低溫低壓的製冷劑氣體，透過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮後，向排氣管排出高溫高壓的製冷劑氣體，爲製冷循環提供動力。從而實現壓縮-冷凝（放熱）-膨脹-蒸發（吸熱）的製冷循環。

壓縮機的種類：

1、活塞壓縮機活塞式壓編機的工作是氣缸、氣調和在氣復中作往復運動的活塞所構成的工作客積不斷變化來完。

2、螺桿壓縮機螺桿壓縮機是一種工作容積作迴轉運動的容積式氣體壓縮機械。

3、離心壓縮機離心壓縮機也叫“渦燁壓縮機”，爲多級式，能使氣體獲得較高壓強，處理量較大，效率較高。

壓縮機的主要作用是電動機作爲動力，帶動壓縮機轉動，使得推動活塞在汽缸內往復運動，從而推動製冷劑在系統中流動。其工作過程就是吸氣，壓縮，排氣，膨脹的循環過程。

壓縮機是一種將低壓氣體，提升爲高壓氣體的從動流體機械，是製冷系統的心臟。它應用極爲廣泛。

空調製冷的工作原理是什麼

空調製冷的工作原理主要基於一個物理現象，即當某種物質（製冷劑）從高壓狀態下膨脹到低壓狀態時，會吸收周圍的熱量，從而使周圍環境的溫度降低。空調系統中的製冷劑在不同壓力下循環流動，從而實現製冷效果。

空調製冷四大件具體介紹：

1、蒸發器：蒸發器是製冷四大件中很重要的一個部件，低溫的冷凝“液”體透過蒸發器，與外界的空氣進行熱交換，“氣”化吸熱，達到製冷的效果。

2、壓縮機：壓縮機是製冷的重要部件。如果把製冷劑比作人身上的血液，那麼壓縮機就是人的心臟，它是製冷劑在製冷系統循環的動力。它吸收來自蒸發器的低溫低壓的氣體，透過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮後，排出高溫高壓的製冷劑氣體，爲製冷循環提供動力。壓縮機分爲活塞式壓縮機，螺桿式壓縮機，離心式壓縮機等。

3、冷凝器：冷凝器是冷卻經制冷壓縮機壓縮後的高溫製冷劑蒸汽並使之液化的熱交換器。

4、節流閥：節流閥的作用是將冷凝器中冷凝壓力下的飽和液體或過冷液體節流後降至蒸發壓力和蒸發溫度，同時根據負荷的變化，調節進入蒸發器製冷劑的流量。 膨脹閥是製冷系統中常見的節流裝置。