【正文】 數(shù) εi應(yīng)有： 可見，逆諾循環(huán)的制冷系數(shù)僅取決于熱源溫度Th和冷源溫度下 Tc，而與工質(zhì)（制冷劑）的性質(zhì)無關(guān)。而熱源溫度 Th愈多，冷源溫度 Tc愈低，則制冷系數(shù)愈小。這個結(jié)論在制冷技術(shù)上有著十分重要的指導(dǎo)意義。 實際制冷循環(huán)的制冷系數(shù)要低于上述的理想制冷數(shù)值。即逆卡循環(huán)的制冷系數(shù)最高，制冷最為經(jīng)濟。 實際上，為了提高制冷系數(shù)，要適當(dāng)?shù)厥怪评錂C在較小溫度范圍內(nèi)工作，因此，就必須盡可能地在放熱側(cè)采用較冷的冷卻劑來冷卻制冷劑，同時在吸熱側(cè)也不希望制冷劑達到不必要的過低溫度。第二節(jié) 壓縮制冷循環(huán)n 以下介紹在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。n 一、單級蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)n 二、單級壓縮制冷實際循環(huán)系統(tǒng)n 三、雙級壓縮制冷循環(huán)一、單級蒸汽壓縮制冷理論循環(huán)n 壓縮機、冷凝器，膨脹機和蒸發(fā)器組成，這種制冷循環(huán)模式只是非常理想的情況。實際上，由于存在下列原因，蒸汽壓縮式制冷循環(huán)必須具備更為切合實際的組成部分和操作條件：（ 1）因為膨脹機的構(gòu)造復(fù)雜，且收效不大，實際中以構(gòu)造簡單，操作方便的節(jié)流閥代替。工質(zhì)經(jīng)過節(jié)流閥是一個等焓變化，所以制冷量相應(yīng)地減小。n （ 2）為了增加制冷量，提高制冷系數(shù)，制冷劑在冷凝器中冷凝成飽和液體后，再經(jīng)過冷器冷卻而冷凝成飽和液體后，再經(jīng)過冷器冷卻成過冷液體。圖中 33`表示。于是節(jié)流膨脹過程即轉(zhuǎn)化為34線所代表的過程。由圖可顯然看出，制冷量因此增加了 44以下的一塊矩形面積。n 實際制冷循環(huán)冷凝溫度影響制冷量 ,T低 ,制冷量大 .（ 3）在理想循環(huán)中，進入壓縮機的是濕蒸汽狀態(tài)的制冷劑，壓縮過程是在濕蒸汽區(qū)域內(nèi)進行，稱為 “濕法壓縮 ”。 濕法壓縮中，由于液滴的不可壓縮性，就會產(chǎn)生液擊危險，對壓縮性，就會產(chǎn)生液擊的危險（敲缸），對壓縮機和原動機均不利。 因此，在實際過程中，須加裝液體分離器，將濕蒸汽中的液體分離出來，保證壓縮機吸入的為干飽和蒸汽，這樣，壓縮機的壓縮過程就不是 1‘2‘線，而是在過熱區(qū)進行的 12線，稱為 “干法壓縮 ”。 由此可見，實行干法壓縮雖增加了 1‘1線所代表的制冷量，另一方面卻增加了 122’1所代表的功耗。而且功耗增加要比制冷量增加為大，所以制冷系數(shù)總的是減小了。但考慮到上述濕法壓縮的嚴(yán)重危險，采用干法壓縮勢在必行。n 考慮了上述諸原因及其相應(yīng)的措施之后，實際蒸汽壓縮式制冷有圖，所示 122`3`341的封閉環(huán)路線。n 12線：干飽和蒸汽（點 1）被壓縮機吸入，經(jīng)干法壓縮至終點，即過熱高壓蒸汽（點 2）。 是絕熱等熵的壓縮過程 （溫度升高，壓力升高）。n 22`線：上述高壓過熱蒸汽送入冷凝器后，在等壓下被冷卻至飽和蒸汽（點 2`）。 是等壓放熱過程 。n 2`3`線：在上述冷凝器中，在等壓等溫下被冷卻水冷凝而成飽和液體。 是等壓等溫放熱過程 。n 3`3線：飽和液體經(jīng)過冷器在等壓下被冷卻成過冷液體（點 3）。是 等壓過程 。 n 34線：過冷液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流減壓成略帶蒸汽的液體。是 等焓過程 。n 41線：此液體在氣液分離器中將所帶飽和蒸汽分出，而飽和液體則經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)變成蒸汽，進入氣液分離器分離出液沫而成為飽和蒸汽，兩飽和蒸汽合并為壓縮機所吸入。是 等壓等溫吸熱過程 。 制冷過程。 有些制冷機循環(huán)還對蒸發(fā)器之后進入壓縮機之前的制冷劑蒸汽進行過熱，這樣壓縮機吸入就是過熱蒸汽，實現(xiàn)干法壓縮。 可以看出，制冷機綜合了壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等機件。為了提高制冷機效率及保證制冷系統(tǒng) 安全穩(wěn)定 ，在實際制冷系統(tǒng)中，還加裝油分離器、貯液桶、空氣分離器等附屬設(shè)備。下面介紹。二、單級壓縮制冷實際循環(huán)系統(tǒng)n 氨的低壓蒸汽，在 壓縮機內(nèi)壓縮成高壓的過熱蒸汽。經(jīng)油分離器 ，進入 冷凝器 冷卻，冷凝成液氨，把熱量傳遞給水。高壓液氨進 貯氨器 ，經(jīng) 調(diào)節(jié)站 ，通過 調(diào)節(jié)閥節(jié)流降壓 →氨液分離器 → 液體 → 蒸發(fā)器 ；氣體進壓縮機（作用）三、雙級壓縮制冷循環(huán)n 為什么采用雙級壓縮制冷循環(huán)？n 通常的單級壓縮式制冷循環(huán)，蒸發(fā)溫度只能達到 25℃ 左右，當(dāng)生產(chǎn)上需要更低的蒸發(fā)溫度時，單級制冷循環(huán)便不適應(yīng)了（欲獲得更低的制冷溫度，則蒸發(fā)壓力就變得更低）。 如果依靠單級壓縮機壓縮，則壓縮比 ( )過大 , 制冷量小 (余隙產(chǎn)生不利的影響 ,余隙隨壓縮比的增大而減小 ).功耗不經(jīng)濟。 另外，壓縮比過大，壓縮終了時蒸汽的溫度很高，須采用高著火點的潤滑油壓縮機，且溫度高使?jié)櫥偷恼扯认陆?，被高溫氨氣帶走的潤滑油也較多（即潤滑油混入氨氣中的多），同時溫度上升，使?jié)櫥秃桶睍纸?；氣缸易變形；這些對安全運行都是不利的，此時，若采用雙級壓縮制冷，能改善這些不利困難。n 雙級壓縮制冷循環(huán)，是指來自蒸發(fā)器的氨蒸汽要經(jīng)過兩次壓縮后，才進入冷凝器，在兩次壓縮中間過程設(shè)置中間冷卻器，用中壓氨液的蒸發(fā)吸熱來冷卻第一次壓縮的過熱蒸汽。n 雙級壓縮制冷循環(huán)較單級壓縮制冷循環(huán)的優(yōu)點：n ，排氣溫度低，氣缸吸氣系數(shù)高，且壓縮機潤滑工作良為。n （功耗減少，或省功）n 但所需設(shè)備投資較單級大，操作較復(fù)雜，所以n 一般壓縮比 8時，n 采用雙級壓縮較為經(jīng)濟合理。對于氨壓縮機來說，當(dāng)蒸發(fā)溫度在 25℃ 以下時，宜采用雙級壓縮制冷 。n n 制冷劑在各狀態(tài)的參數(shù)變化圖。在蒸發(fā)器中所形成的低壓低溫制冷劑蒸汽（點 1），被低壓壓縮機吸入，經(jīng)壓縮到中間壓力的過熱蒸氣（點 2），進入同一壓力的中間冷卻器，被冷卻至干飽和蒸氣（點 3），n 接著高壓壓縮機吸入如下干飽和蒸汽： 1）來自低壓壓縮機的已被冷卻 (放熱 )得干飽和蒸汽 (點 3)；2）經(jīng)膨脹閥 Ⅱ 節(jié)流降壓的制冷劑 (9液體部分 ),在等壓等溫氣化（ 吸熱 ，以冷卻低壓壓縮機排出的中壓過熱蒸汽）所形成的干飽和蒸氣（點 3），以上兩者為中壓干飽和蒸氣。n 中壓干飽和蒸汽在高壓壓縮機中被壓縮到冷凝壓力的過熱蒸氣（點 4），在冷凝器中冷卻到干飽和蒸汽（點 5），進一步冷凝成制冷劑液體（點 6），n 然后，分成兩路：一路經(jīng)膨脹閥Ⅱ ，節(jié)流降壓后的制冷劑（點 9），進入中間冷凝器；一路在中間冷卻器的盤管內(nèi)過冷 (放熱 )，過冷后的制冷劑（點 7），再經(jīng)過膨脹閥 ?節(jié)流降壓，節(jié)流降壓后的制冷劑進入蒸發(fā)器，蒸發(fā)吸熱，發(fā)生冷效應(yīng)。第三節(jié) 制冷劑及載冷劑n 制冷劑 ——在直接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中循環(huán)，通過其本身的狀態(tài)變化 ，來傳遞熱量的工質(zhì)稱為制冷劑（冷凍劑）。n 如氨、氟利昂等。n 載冷劑 —— 在間接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中起 傳遞冷效應(yīng) 的介質(zhì)稱為載冷劑（冷媒）。n 載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻，然后再去冷卻物料或冷藏庫。如鹽水（氯化鈉）、氯化鈣鹽水、冰、冰鹽等。一、對制冷劑的要求n 制冷劑在循環(huán)中，是在蒸發(fā)器中對外輸出冷量（即在低溫下吸收熱量），在冷凝器中放出熱量，起著熱量傳遞的煤介作用。各種制冷劑的一個共同特征是它們的臨界溫度較高，在常溫及普通低溫下能夠液化。n 由于制冷機的大小，構(gòu)造和材料以在一定情況下的操作壓力與制冷劑的性質(zhì)有密切關(guān)系，所以在進行壓縮制冷時，必須慎重選用適合于操作條件的制冷劑。特別是在食品加工中 .對制冷劑有以下幾方面的要求： ：在大氣壓力下，制冷劑的沸點要低，即易蒸發(fā)。制冷劑的臨界溫度要高，至少要高于一般冷卻水的溫度，即就可以在冷凝器內(nèi)液化。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的壓力最好能與大氣壓力相近或稍高于大氣壓，在冷凝內(nèi)壓力不應(yīng)過高，這樣空氣就不會滲入系統(tǒng)，制冷劑也不會自系統(tǒng)滲出。（避免空氣竄入制冷機系統(tǒng)中，降低傳熱系數(shù)以及增加壓縮機的功率消耗。） 制冷劑的汽化潛熱應(yīng)盡可能地大，蒸汽容積小，循環(huán)量減少，即單位制冷能力大。 導(dǎo)熱系數(shù)和散熱系數(shù)大，以提高熱交換器的傳熱效率。n ：n 制冷劑對金屬不應(yīng)有腐蝕作用。n 比重和粘度要小，使制冷劑循環(huán)流動阻力小。n 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒，高溫高壓下不分解，不與潤滑油發(fā)生反應(yīng)。不爆炸。n ：n 對人無毒、無害n ：n 易于購得，價格低廉。二、常用的制冷劑工業(yè)上已采用的制冷劑很多，目前常用有以下幾種，氨，氟利昂 12，氟利昂 22，氯甲烷，二氧化碳。具有良好的熱力學(xué)性質(zhì)，在工業(yè)上被廣泛采用。氨在 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的蒸發(fā)溫度 ℃ ，液體密度 179。是一種易于購得，價格低廉得制冷劑。 使用范圍是蒸發(fā)溫度在 70℃ 以上，蒸發(fā)壓力高于 1大氣壓。冷凝器的壓力不超過，通常在 ～ 。為中等壓力的制冷劑之一。 氨的氣化潛熱大 (15 ℃ , kj/kg)，所以氨的單位容積產(chǎn)冷量比較大，單位重量產(chǎn)冷量 ，單位容積產(chǎn)冷量為 518Kj/m3，因此，在系統(tǒng)中循環(huán)的制冷劑量較少，可以縮小壓縮機和其他設(shè)備的尺寸。n 氨幾乎不溶于油中，但吸水性強，可以避免在系統(tǒng)中形成冰塞。工業(yè)氨含水＜ ％。n 氨不腐蝕鋼鐵，但若含水，則對銅及銅合金具有氧化作用，（故氨壓縮機不能使用銅及銅合金），對青銅和磷銅腐蝕性小，（故壓縮機軸瓦、活塞環(huán)等部件，有時也用此材料）。n 氨具有一種強烈的特殊臭味，對人體器官有害?？諝庵泻?1﹪ （ v/v）的氨時，可能發(fā)生中毒事故。n 氨可燃，如果空氣中含有 ～ ﹪ （v/v）氨時，遇火爆炸。n 為了減少氨對空氣的污染，有些國家對用氨作為制冷劑已限制使用。n 由于氨易得，在我國仍有使用。n 12（ CF2Cl2）n 是一種對人體生理危害性最小的制冷劑。n 無色、無臭、不燃燒、無爆炸性。n 在 535℃ 下，尚不分解。但與水或氧氣混合時，再加熱可分解成有害的毒氣－光氣。n 氟利昂在沒有水分時，對銅、鋼、鍍鋅鐵、鉛、錫等金屬無腐蝕性。n 在 1atm下，沸點 ℃ ，液體密度1486kg/m178。 。氣化潛熱小 (15 ℃ , kj/kg).在一般的工作條件下，冷凝器中的壓力不會超過 11大氣壓。n 極易溶于油中，使油的粘度降低，為保證潤滑可靠，必須用粘度較多的潤滑油。n 氟利昂 12與水不化合，如有水存在會引起膨脹閥冰塞。因此含水量小于 ﹪ 。n 滲透能力強，能透過極細的縫隙，因無臭味，滲透不易發(fā)現(xiàn)。n 缺點 :（ 1）氟利昂 12單位容積產(chǎn)冷量較小，因此，氟利昂 12壓縮機的尺寸較相同產(chǎn)量壓縮機為大 .n （ 2）氟利昂 12比重大，循環(huán)阻力大，因此須降低制冷機制冷劑的流動速度，通過加大其流通斷面（如加大管徑等）來達到。三、載冷劑n 一般制冷機中蒸發(fā)器所發(fā)生的冷效應(yīng)有兩種用法。直接膨脹式和 間接膨脹式。n 直接膨脹式是將蒸發(fā)器直接用冷卻裝置以冷卻物體，即將低壓，低溫的液體制冷劑通入冷庫內(nèi)或者其他冷加工設(shè)備上的冷卻器一側(cè)，使制冷劑直接蒸發(fā)而產(chǎn)生冷效應(yīng)。這種使用冷效應(yīng)的方法稱為直接膨脹式。n 但在多數(shù)情況下，不是直接用制冷劑，而是間接用一種鹽類的水溶液作為載冷劑。即制冷機的蒸發(fā)器為沉浸式換熱器，容器內(nèi)有 NaCl、CaCl2及 MgCl2等鹽的水溶液或者糖的水溶液，液體制冷劑在蒸發(fā)器蒸發(fā)，吸收鹽水溶液的熱量，并使之冷卻，然后再用泵將被冷卻的水溶液送入冷庫或者其他冷加工設(shè)備中，吸收被冷凍物料的熱量，然后再回到蒸發(fā)器中，熱量又被制冷劑吸收，如此循環(huán)而已。這種方法稱為間接膨脹式。載冷劑必須具備的條件： 冰點低、熱容量大、對