【正文】 在使用中的絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)冷凝器是在低于上述條件的情況下工作，從而使冷凝面積過(guò)剩，為制冷劑過(guò)冷創(chuàng)造了條件。 （ 4） 制冷系統(tǒng)中設(shè)置了回?zé)崞鳌? 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 現(xiàn)在我們來(lái)分析液體過(guò)冷對(duì)單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)是否有益。 從制冷系數(shù)變化的角度對(duì)比如下： 理論循環(huán) 1— 2— 3— 4— 5— 1 過(guò)冷循環(huán) 1— 2— 3— 4′—5′— 1 q0=h1h5 q0′=h1h′5=(h1h5)+(h5h′5)=q0+Δq0 w0=h2h1 w0′=h2h1 ε0=q0/w0 ε0′=q0′/w0′=(q0+Δq0)/w0=ε0+Δε0 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 理論分析顯示，有過(guò)冷的制冷循環(huán)，其制冷系數(shù)提高了，因此，過(guò)冷循環(huán)對(duì)單級(jí)蒸氣壓縮式理論循環(huán)有益，且過(guò)冷度越大，對(duì)制冷循環(huán)越有益。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 【 例 】 兩個(gè)單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)用于水果保鮮，使用工質(zhì)為 R22，需制冷量 Q0=55 kW。其中一制冷循環(huán)為理論循環(huán)，另一制冷循環(huán)為過(guò)冷循環(huán)，過(guò)冷度 Δtgl=5℃ ，試比較兩個(gè)制冷循環(huán)的性能。由工質(zhì) R22的熱力性質(zhì)表，查出各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)如下： h1= kJ/kg；v1=； h2= kJ/kg； h4=h5= kJ/kg；h′4=h′5= kJ/kg。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 實(shí)例計(jì)算顯示，液體過(guò)冷循環(huán)使制冷循環(huán)的制冷系數(shù)ε0增大，使制冷循環(huán)的單位質(zhì)量制冷量 q0增大，從而使制冷循環(huán)的質(zhì)量流量 MR減少，使制冷循環(huán)的單位體積制冷量 qv增加，制冷壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量 Vs減少，從而使制冷循環(huán)所需要的制冷壓縮機(jī)的尺寸可以減小。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 實(shí)現(xiàn)過(guò)冷的方法： （ 1）設(shè)計(jì)、選型時(shí)，適當(dāng)增大冷凝面積?？刹捎蒙罹蚴估鋮s水先入過(guò)冷器，以獲得較大的過(guò)冷度。 獲得一定的過(guò)冷度，在技術(shù)上是切實(shí)可行的，但需要為此付出一定的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。因此，是否采用過(guò)冷系統(tǒng)，采用哪種過(guò)冷方式以及多大的過(guò)冷度都需要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面綜合考慮。 （ 1） 通常情況下，在小型制冷循環(huán)，尤其是氟利昂制冷循環(huán)中，非常需要過(guò)冷，因?yàn)樾⌒椭评湎到y(tǒng)通常未設(shè)置氣液分離輔助設(shè)備，節(jié)流后的濕蒸氣直接進(jìn)入蒸發(fā)器。另外，在制冷系統(tǒng)有多個(gè)蒸發(fā)器并聯(lián)使用時(shí)，可減少供液不均的可能。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與過(guò)冷循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 制冷劑蒸氣的溫度高于同一壓力下飽和蒸氣的溫度稱為過(guò)熱，兩者溫度之差稱為過(guò)熱度，用 Δtgr表示。 過(guò)熱分為 有效過(guò)熱和有害過(guò)熱 兩種。反之，過(guò)熱吸收的熱量來(lái)自被冷卻對(duì)象之外，沒(méi)有產(chǎn)生有用的制冷效果，則稱為有害過(guò)熱。但在實(shí)際循環(huán)中，制冷壓縮機(jī)吸入的制冷劑蒸氣往往是過(guò)熱的蒸氣。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 （ 2） 為了保護(hù)制冷壓縮機(jī)不會(huì)發(fā)生“濕沖程”（制冷壓縮機(jī)吸入了制冷劑液體為“濕沖程”），設(shè)計(jì)時(shí)人為地增加了過(guò)熱過(guò)程。 （ 4） 蒸發(fā)器與制冷壓縮機(jī)之間的連接管道吸取被冷卻對(duì)象的熱量而過(guò)熱，屬有效過(guò)熱。 （ 6） 半封閉、全封閉制冷壓縮機(jī)中，制冷壓縮機(jī)吸氣需要冷卻電動(dòng)機(jī)而過(guò)熱，屬有害過(guò)熱，但是必需的。在圖 ，同時(shí)給出了理論制冷循環(huán) 1— 2— 3— 4— 5— 1和具有吸氣過(guò)熱的制冷循環(huán) 1′— 2′— 3— 4— 5— 1′。因此，節(jié)流閥后、制冷壓縮機(jī)前的低溫管道和設(shè)備如果暴露在被冷卻空間之外，均須包絕熱材料，盡量避免產(chǎn)生有害過(guò)熱。 圖 是在蒸發(fā)溫度為 0℃ 、冷凝溫度為40℃ 的條件下計(jì)算所得的結(jié)果。蒸氣有效過(guò)熱對(duì)制冷劑 R134a、 R290、 R502有益，使它們的制冷系數(shù)增加，且制冷系數(shù)的增加值與過(guò)熱度成正比；蒸氣有效過(guò)熱對(duì)制冷劑 R2 R717無(wú)益，使它們的制冷系數(shù)降低，且制冷系數(shù)的降低值與過(guò)熱度成正比，制冷劑 R717表現(xiàn)更為突出。保鮮需制冷量 Q0=50 kW。在使用工質(zhì)氨（ R717）或丙烷（ R290）作制冷劑時(shí)，試比較兩個(gè)制冷循環(huán)的性能。 分別由工質(zhì) R717和 R290的熱力性質(zhì)表查出各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)見(jiàn)表 ，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 、表 。因此，有害過(guò)熱對(duì)制冷循環(huán)無(wú)益，應(yīng)盡量避免和減少有害過(guò)熱。因此，有效過(guò)熱對(duì)使用制冷劑 R717的制冷循環(huán)無(wú)益。因此，有效過(guò)熱對(duì)使用制冷劑 R290的制冷循環(huán)有益。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 通常實(shí)現(xiàn)過(guò)熱的方法是： （ 1）設(shè)計(jì)時(shí)，考慮適當(dāng)?shù)倪^(guò)熱度，增大蒸發(fā)面積。 實(shí)際應(yīng)用中，采用第一種過(guò)熱方法較多，第二種過(guò)熱方法只在氟制冷系統(tǒng)中采用。 圖 氨制冷循環(huán)隨著制冷劑蒸氣過(guò)熱度的增大，制冷系數(shù)快速下降。制冷壓縮機(jī)過(guò)熱會(huì)降低其容積效率，增加能耗，并對(duì)其運(yùn)行的可靠性及壽命不利。因此，氨制冷循環(huán)中不適合采用過(guò)熱循環(huán)。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 實(shí)際氨制冷循環(huán)中為了避免制冷壓縮機(jī)的“濕沖程”，氨制冷壓縮機(jī)仍采用適度過(guò)熱，過(guò)熱度規(guī)定見(jiàn)表。 對(duì)于氟制冷循環(huán)，盡管 圖 R22在過(guò)熱循環(huán)中，制冷系數(shù) ε0有下降趨勢(shì)，但氟制冷系統(tǒng)仍普遍采用較大的過(guò)熱度，一方面是過(guò)熱循環(huán)普遍可以改變制冷循環(huán)的性能參數(shù)，另一方面是為了保護(hù)制冷壓縮機(jī)。由圖可知，回?zé)嵫h(huán)實(shí)質(zhì)是在普通的制冷循環(huán)系統(tǒng)中增加了一個(gè)回?zé)崞鳌? 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 回?zé)嵫h(huán)對(duì)實(shí)際制冷循環(huán)性能的影響 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 由圖 ,1′— 2′— 3′— 4′— 1′與理論循環(huán) 1— 2—3— 4— 1相比，多了蒸氣過(guò)熱段 1— 1′和液體過(guò)冷段 3— 3′。換句話說(shuō)，經(jīng)過(guò)回?zé)崞鞯臒峤粨Q，制冷劑蒸氣的過(guò)熱度大于制冷劑液體的過(guò)冷度。過(guò)熱過(guò)程因?yàn)椴皇窃诒焕鋮s空間進(jìn)行，因而沒(méi)有產(chǎn)生制冷效果，屬于有害過(guò)熱，對(duì)循環(huán)不利。因此，回?zé)嵫h(huán)對(duì)實(shí)際制冷循環(huán)是否有益，取決于過(guò)熱和過(guò)冷過(guò)程對(duì)制冷循環(huán)的影響程度。在單位容積制冷量、制冷系數(shù)等方面，它的變化規(guī)律與前面分析的有效過(guò)熱的變化規(guī)律完全一致。在實(shí)際應(yīng)用中： 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 （ 1） 氟制冷循環(huán)適合使用回?zé)崞??；責(zé)嵫h(huán)的過(guò)冷可使節(jié)流降壓后的散發(fā)性氣體減少，從而使節(jié)流機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定、蒸發(fā)器的供液均勻。 （ 2） 在低溫制冷裝置中也使用回?zé)崞鳌? 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 （ 3） 對(duì)于制冷劑 R11 R114等，由于其熱力性質(zhì)圖的特殊性，制冷壓縮機(jī)吸入飽和蒸氣進(jìn)行壓縮，其壓縮過(guò)程線將進(jìn)入兩相區(qū)，為了保護(hù)制冷壓縮機(jī)，宜采用過(guò)熱或回?zé)嵫h(huán)。 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與回?zé)嵫h(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 節(jié)流閥前過(guò)冷及吸氣過(guò)熱循環(huán) 圖 理論循環(huán)與回?zé)嵫h(huán)的 lgph圖 建筑設(shè)備熱源與冷源 主編：王 麗 陳志佳