目前使用的制冷方式

1、 食品創(chuàng)新121-23 趙慧芝 目前使用的制冷方式有：蒸氣壓縮式制冷；蒸汽吸收式制冷；蒸汽噴射式制冷；吸附制冷；熱電制冷；磁制冷；渦流管制冷；空氣膨脹制冷；絕熱放氣制冷；電化學(xué)制冷； 等蒸汽壓縮式制冷 由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。 制冷劑在蒸發(fā)壓力下沸騰，蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽，并將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在冷凝壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時(shí)放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)(通常是水或空氣)與冷凝壓力相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過(guò)膨脹閥或其它節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)制冷劑通過(guò)膨脹閥時(shí)，壓力從冷凝

2、壓力降到蒸發(fā)壓力，部分液體氣化，剩余液體的溫度降至蒸發(fā)溫度，于是離開(kāi)膨脹閥的制冷劑變成溫度為蒸發(fā)溫度的兩相混合物?；旌衔镏械囊后w在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，從被冷卻物體中吸收它所需要的氣化潛熱。如此周而復(fù)始地完成制冷循環(huán)。蒸汽吸收式制冷 由發(fā)生器、冷凝器、制冷節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液節(jié)流閥、溶液熱交換器和溶液泵組成。 利用某些物質(zhì)對(duì)制冷劑蒸汽有很強(qiáng)的吸收能力這一特性來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。 將一個(gè)盛有氨溶液的容器與一個(gè)盛有水溶液的容器共置于一個(gè)真空的球形罐內(nèi)，水吸收氨蒸汽，使氨溶液不斷氣化，氣化時(shí)從剩余的氨溶液中吸收氣化潛熱，同時(shí)水吸收氨蒸汽是一個(gè)放熱過(guò)程，盛有水的容器溫度升高。這里氨式制冷劑，水是吸收劑。蒸汽噴

3、射式制冷 主要設(shè)備蒸汽加熱器、噴射器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥及循環(huán)泵等。 以噴射器代替壓縮機(jī)，以消耗熱能作為補(bǔ)償，利用工質(zhì)(水、氨、R134a、R123、R600a等)在低壓下氣化吸熱來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。 來(lái)自蒸汽加熱器的高溫高壓工作蒸汽在噴射器噴嘴中絕熱膨脹，形成一股低壓高速氣流，從而將蒸發(fā)器里的低壓水蒸氣抽吸到噴射器中，并與之混合，在擴(kuò)壓器中增壓后進(jìn)入冷凝器，被冷卻水冷凝成液體。一部分凝結(jié)水通過(guò)循環(huán)泵提高壓力后送回蒸汽加熱器加熱汽化，用作高溫高壓工作蒸汽開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)；在蒸發(fā)器中的被冷卻介質(zhì)因失去熱量而溫度下降，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。另一部分凝結(jié)水經(jīng)節(jié)流閥降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收冷水的熱量汽化為低

4、壓水蒸氣后又被噴射器中的低壓高速氣流抽走。蒸發(fā)器中的冷水因失去熱量而溫度下降，作為冷源使用。吸附式制冷 以熱能為動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。 常用的吸附材料有沸石、分子篩、活性炭等，常用的制冷劑主要有水、氨和甲醇等。 一定的固體吸附劑對(duì)某種制冷劑氣體具有吸附作用。吸附能力隨吸附溫度的不同而不同。周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解析。解析時(shí)，釋放出制冷劑氣體，并使之凝為液體；吸附時(shí)制冷劑液體蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用。熱電制冷(溫差電制冷、半導(dǎo)體制冷或電子制冷) 以溫差電現(xiàn)象為基礎(chǔ)的制冷方法，利用Seebeck效應(yīng)的逆反應(yīng)-Peltier效應(yīng)的原理達(dá)到制冷目的。 Seebeck效應(yīng)就是在兩種不同金屬組成

5、的閉合線(xiàn)路中，如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同，就會(huì)在兩接觸點(diǎn)間產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差-接觸電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)閉合線(xiàn)路中就有電流流過(guò)，稱(chēng)為溫差電流。反之，在兩種不同金屬組成的閉合線(xiàn)路中，若通以直流電，就會(huì)使一個(gè)接電變冷，一個(gè)變熱，這稱(chēng)為Peltier效應(yīng)，亦稱(chēng)溫差電現(xiàn)象。磁制冷 磁制冷就是利用磁熱效應(yīng)，又稱(chēng)磁卡效應(yīng)(Magneto-Caloric Efect,MCE)的制冷。磁熱效應(yīng)是指磁制冷工質(zhì)在等溫磁化時(shí)向外界放出熱量，而絕熱去磁時(shí)溫度降低，從外界吸收熱量的現(xiàn)象。渦流管制冷 主要由噴嘴、渦流室、分離孔板及冷熱兩端的管子組成。 氣體渦流制冷式一種借助渦流管的作用使高速氣流產(chǎn)生漩渦分為冷、熱兩股氣流，利用分離出來(lái)

6、的冷氣流即可制冷。 經(jīng)過(guò)壓縮并冷卻到室溫的氣體(通常是用空氣，也可用其他氣體如二氧化碳、氨等)進(jìn)入噴嘴內(nèi)膨脹以后以很高的速度切線(xiàn)方向進(jìn)入渦流室，形成自由渦流，經(jīng)過(guò)動(dòng)能的交換并分離成溫度不相同的兩部分，中心部分的氣流動(dòng)能降低經(jīng)孔板流出，即冷氣流；邊緣部分的氣流動(dòng)能增大成為熱氣流從另一端經(jīng)控制閥流出。所以渦流管可以同時(shí)得到冷熱兩種效應(yīng)。根據(jù)試驗(yàn)當(dāng)高壓氣流的溫度為室溫時(shí)冷氣流的溫度可達(dá)-50-10，熱氣流的溫度可達(dá)100-30?？刂崎y式用來(lái)改變熱端管子中氣體的壓力，因而可調(diào)節(jié)兩部分氣流的流量比，從而也改變了它們的溫度。嘴空氣膨脹制冷 氣體膨脹制冷是利用高壓氣體絕熱膨脹或絕熱放氣使氣體溫度降低而實(shí)現(xiàn)的

7、。 最早出現(xiàn)的離壓氣體膨脹制冷壓縮空氣制冷機(jī)，其理想循環(huán)是由兩個(gè)定熵過(guò)程和兩個(gè)定壓過(guò)程組成的逆向循環(huán)，其循環(huán)裝置如圖35所示。壓縮空氣制冷循環(huán)與壓縮蒸氣制冷循環(huán)的最大區(qū)別是其制冷是靠吸收顯熱(而不是潛熱)實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單壓縮空氣制冷循環(huán)的主要缺點(diǎn)是制冷量不大。為此。在空氣冷卻器和膨脹機(jī)之聞加入一翹熱器，形成回?zé)崾娇諝鈮嚎s制冷循環(huán)，如圖36所示?；?zé)崞骷訜岷蟮目諝庠龠M(jìn)入壓縮機(jī)可以使壓輔機(jī)的壓比降低，小壓比制冷與空調(diào)裝置空氣壓縮可采用葉輪式壓縮機(jī)，其室氣排量遠(yuǎn)近大于活塞式壓縮機(jī)，從而提高了循環(huán)的制冷能力。斯特林制冷機(jī)是另一種更先進(jìn)的壓縮空氣制冷循環(huán)，其理想循環(huán)是由兩個(gè)定熵過(guò)程和兩個(gè)定容過(guò)程組成的逆向循環(huán)。 絕熱放氣制冷 絕熱放氣膨脹又稱(chēng)為西蒙膨脹，它是容器中的高壓氣體向低壓空間放氣的膨脹過(guò)程。在此過(guò)程中，留在容器中的氣體向放出的氣體作推動(dòng)力，消耗自身的一部分內(nèi)能而降溫，產(chǎn)生制冷效應(yīng)。絕熱放氣膨脹過(guò)程是介于節(jié)流膨脹與等流膨脹之間的不可逆過(guò)程，目前是獲得低溫的重要方法之一。G-M制冷和脈管制冷就屬于典型的絕熱放氣制冷。電化學(xué)制冷 電化學(xué)法是以在化學(xué)上的吸熱和