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冷庫新聞
制冷機組究竟是如何實現制冷的
  • 發布人:恒飛制冷   發布時間:2013-06-08
  • 168体育簡單的制冷由四大要件組成:①壓縮機;②冷凝器;③節流閥;④蒸發器;我們日常使用的電冰箱,正好由這四要件加上箱體組成,箱體就好像冷庫。不過電冰箱上的③節流閥在技術上由相同作用的毛細管替代。首先講講什么叫制冷。制冷兩字只能說是技術上的術語,嚴格講是錯誤的,世界上沒有那國的科學家能制造出“冷”來。那到底什么是冷,先舉例說明:在寒冬臘月,氣溫降到-5℃,我們說今天天氣真冷,可東北人說不冷;在大伏天,氣溫在+32℃時,我們會說不算熱,但氣溫突然降到+25℃,我們會說太冷了;這冷是隨著人的常識來定的,在物理學中沒有冷的定義。在工程中冷是跟著生產需要而定的。如老總問,冷庫打冷了嗎?你說打冷了,這個冷是指-18℃;老總問,水果庫溫度穩定嗎?你說很穩定,這回答的含義是水果庫溫度穩定在±0℃了,這是我們這個行業對冷的定義。但是我們還是把這種利用機械設備把降溫對象降到所需溫度的方法叫制冷,這就是術語。什么叫制冷,比如我們將裝有一公斤20℃冷水的水壺放到一塊燒到500℃的鐵板上,沒有多久水就開了,如果不拿開水壺,不多久水就干了。大家和說鋼板在對水加熱,反過來也可以說水在對鋼板降溫。而且,降了多少度,都可計算出來,因為一公斤水從20℃升到100℃,它需要外界提供它80大卡熱量,水從100℃到燒干,它需要外界提供539大卡熱量,也就是說一公斤20℃冷水燒到干,要外界提供619大卡熱量。如果按制冷的角度它從外界或鋼板中提取了619大卡熱量而變成了水蒸汽,使鋼板降溫了,這就是制冷,是利用水對鋼板制冷。如果將水倒在鋼板上,那就更直觀了。在上述的制冷過程中,如果鋼板的大小一定,并排除外界空氣的降溫因素,那么鋼板降了多少度,是可以精確計算出來的。在這里所述及到的‘熱量’、‘溫度’、‘大卡’、‘℃’等物理量,我想學過物理的人都能理解。初中物理就講到,熱量總是通過傳導、對流、輻射,從溫度高的物體轉移到溫度低的物體,絕不可能反過來進行。一個物體失去一些熱量后,它的溫度也會降低一些。我們的目的就是通過制冷系統,將商品中和空氣中的熱量向比商品溫度更低的制冷劑傳遞,達到降低商品溫度的目的。我們的制冷系統與鍋爐的制熱系統在熱力學上來講是完全一樣的,它們的熱傳導公式也完全一樣,我們先以鍋爐作比擬,進一步講講制冷劑在制冷時的作用。上面講的燒水壺也可算是一只鍋爐,不過水燒開了,我們就灌熱水瓶了,如果我們在壺嘴上套根管子,通到浴室,那就可以洗桑拿了,水壺就成小鍋爐了。要注意的是這時水壺中的水永遠是100℃,水壺出口處的蒸汽溫度也是100℃,為什么不是110℃,不是90℃?這是因為在一個大氣壓下水的沸騰溫度是100℃,這是水的物理性能所決定了的。在青藏高原,大氣壓力較低,水70℃左右就開了,沒有高壓鍋就只能吃夾生飯,而在高壓鍋里,溫度可達到110℃,因為高壓鍋排氣閥的重量,剛好使鍋內壓力保持在1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓)。一般小型鍋爐可燒4Kg/CM2表壓力蒸汽,蒸汽溫度也接近140℃,鍋爐中的水溫也與蒸汽溫度一樣也是140℃。煤氣爐的火頭溫度可達1000℃左右,火頭將熱量傳遞給水,使水的溫度上升直達沸點,一公斤水從沸點到燒干(全部變成蒸汽),將從煤氣火頭中帶走的熱量與上面所講水壺給鋼板降溫是一樣的,接近壺底的火焰是一個降溫過程。鍋爐中的煤燃燒溫度在1200℃左右,沒有鍋爐中水的降溫,鍋爐中的排管將被燒塌。從我們的角度來講,在這里的水就是制冷劑。反過來水蒸汽進了浴室馬上凝結成小水珠(霧氣),放出熱量使浴室內溫度上升,同樣一公斤水燒成的一公斤蒸汽,汽在浴室里放出539大卡熱量后全部變成水,在蒸汽變成水的時候,小水珠的溫度是100℃,這是一個冷凝過程。當然小水珠會繼續放出熱量而降低溫度,等水珠變成水滴落到地上或附在墻壁上時,只有30℃左右了,這就不是冷凝過程了,而只是普通降溫過程。同樣將鍋爐蒸汽通到室內熱水汀(室內供熱排管)中,熱水汀對蒸汽來說就成了冷凝器,如果供應的蒸汽壓力是1Kg/CM2表壓力(實際是2個大氣壓),熱水汀表面溫度就是110℃,熱水汀向室內空氣散發熱量,使室內溫度上升,而蒸汽就在熱水汀內冷凝成水,如果向室內散發了539大卡熱量,熱水汀內就冷凝下來1公斤水。按制冷角度來講,這整個過程就是煤燃燒的熱量被水吸收而沸騰,成為蒸汽,蒸汽帶著吸收來的熱量來到熱水汀,熱水汀的表面向空氣散發了熱量,蒸汽失去熱量后又從新冷凝成蒸餾水,這水可通過設備回到鍋爐繼續使用。現在回到制冷的四大要件:①壓縮機,與空氣壓縮機原理一樣;②冷凝器,可以理解為熱水汀或做酒業的蒸餾器(錫鍋);③蒸發器,可以理解為上面所講的水壺或鍋爐;④節流閥,可以理解為從樓上高位的熱水汀到鍋爐之間,加一只閥,開小一點,讓蒸餾下來的水流進鍋爐繼續使用,不讓熱水汀中的水流光了使鍋爐中的蒸汽反沖回熱水汀,這一點與我們制冷不同,因為整個系統是均壓的,而制冷系統冷凝部分是高壓的,節流閥是控制制冷劑合理分配給蒸發器,讓蒸發器處于正常的制冷工作狀態。在電冰箱上制冷的四大要件是:①壓縮機,藏在冰箱后面,圓頭圓腦的家伙;②冷凝器,就是在冰箱后面的散熱片;③蒸發器,在初期的單門冰箱中的凍結框,可以看得很清楚,拆開無霜冰箱的內襯也能看到冷風機一樣的翅片管;④節流閥,在冰箱后面有一段繞成螺旋狀的細銅管,那就是毛細管。冰箱的外殼就相當與冷庫外體。在制冷行業中,制冷劑可以是水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。空調用溴化鋰吸收式制冷機,就是以水作為制冷劑使用。電冰箱中使用的是F12,在大冷庫的制冷系統中用的是液態氨(不是氨水),液態氨的性質在氨的物理性能表上可以查到,它在一個大氣壓下的蒸發溫度是-33.3℃。如果將液氨從常溫的鋼瓶中放出,一出鋼瓶它立即變為-33.3℃的液氨(因為外界是一個大氣壓),如果流到水泥地上,水泥地的溫度立刻使它沸騰,這是水泥地的熱量傳給了液氨,使液氨蒸發成汽態氨,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,要使液氨全部蒸發光,他必需從水泥地上吸收326大卡熱量,吸收多少,蒸發多少,吸不足326大卡熱量,就一定有液氨殘留下來。如果將液氨放在一個金屬盆里,再將金屬盆底接觸水面,水的熱量立刻傳給液氨,液氨受熱沸騰,水也很快結冰;如果將盆懸掛在空中,盆底周圍的空氣立即因熱量傳給了液氨而失去熱量而降溫,降了溫的空氣在下降,周圍熱空氣立即來補充,在盆下面可以看到帶著霧的冷空氣在緩緩降下。這個盆就是‘蒸發器’。至于蒸餾器,有人看過,有人沒看過,但是大家都看過茶缸蓋凝結水的現象,或者農村吊酒的錫鍋,原理是一樣的。缸蓋里面是熱騰騰的水蒸汽,缸蓋外是冷空氣,水蒸汽通過缸蓋將熱量傳遞給了冷空氣,失去了一定熱量的水蒸汽,在缸蓋里表面凝結成水,這就是冷凝器的原理,上面講的熱水汀也是同樣原理。現在講庫房里的制冷進行過程:液態氨在蒸發器(排管)中如果處于0.3Kg/CM2表壓力狀態(應該是0.03Mpa表壓力,出于習慣的方便,還是用Kg/CM2),它的沸騰溫度應該是-28℃;而蒸發器外是-18℃的冷庫,如果有高于-18℃的商品進庫,商品中的熱量很快傳給了空氣,使空氣溫度上升到比如-15℃,-15℃的空氣又將從商品中傳來的熱量傳給了-28℃的液氨,液氨吸收了熱量溫度不會上升,而是沸騰蒸發為氣體(氨蒸汽),這樣空氣來來回回的傳送,商品中的熱量逐步減少,溫度逐步降低,后降到-18℃,制冷就可以結束了,這是蒸發器的工作任務,庫內空氣向蒸發器傳遞多少熱量,蒸發器內的液氨就蒸發掉相應的重量。當然除了商品中的熱量外,還有外界氣溫中的熱量通過圍護結構傳進來的熱量,開門時空氣帶進的熱量,使庫溫不時的上升,所以需要定時開機降溫。

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