制冷小白进阶指南:不可不知的核心知识点(上篇)
制冷小白进阶指南:不可不知的核心知识点(上篇)
制冷系统是现代生活中不可或缺的技术之一,广泛应用于空调、冰箱、冷冻设备等领域。对于制冷系统的初学者来说,理解一些核心概念和参数是非常重要的。本文将介绍制冷系统中的一些基本知识点,帮助读者建立对制冷系统的基本认识。
制冷量
制冷设备在单位时间内从被冷却物体或空间中移除的热量总量。它通常用来衡量制冷设备的能力或效能。制冷量的大小直接反映了制冷设备在特定条件下可以提供的冷却效果。制冷量可以用不同的单位来表示,其中最常用的单位包括千瓦、冷吨等单位。
冷凝温度
冷凝温度是在一定的压力下,气体转化为液体时的特定温度。例如,在空调和制冷系统中,制冷剂在压缩机的作用下被压缩成高温高压的气体,然后通过冷凝器释放热量给周围环境,自身逐渐冷却并液化,这时的温度就是冷凝温度。冷凝温度的高低会影响制冷系统的效率和能耗。冷凝温度是制冷系统中重要的参数之一。
蒸发温度
“蒸发温度”通常指的是制冷剂在蒸发器内由液态变为气态的温度。这个温度决定了制冷系统的吸热能力,因为它反映了制冷剂能够从被冷却物体或空间中吸收多少热量。膨胀阀开启度大,蒸发温度升高,低压压力也升高,制冷量就会增大;如果膨胀阀开启度小,蒸发温度降低,低压压力也降低。
吸气温度
吸气温度在制冷和空调系统中是指制冷剂在压缩机吸入前的温度。制冷剂在蒸发器中吸收了热量后,变成了低压低温的气体,然后被压缩机吸入。这个过程中的气体温度就是吸气温度。吸气温度对于制冷系统的性能非常重要,因为它直接影响压缩机的工作效率和系统的整体性能。
吸气压力
吸气压力就是制冷剂进入压缩机之前的低压状态下的压力。它反映了制冷剂在蒸发器内的蒸发情况,同时也是衡量系统性能的重要指标之一。吸气压力受到多种因素的影响,包括制冷剂充注量、蒸发器负荷以及系统是否畅通无阻等。合适的吸气压力对于保证制冷系统的高效运行至关重要,因为它不仅影响到压缩机的工作效率,还关系到制冷剂能否正确地完成相变过程,从而实现有效的热交换。因此,监测和调整吸气压力是制冷设备日常维护的重要环节。
吸气过热度
指低压侧和感温包内蒸汽之间的温度差。过热度的测量尽可能靠近感温包的位置测量蒸发压力,并将读数换算成温度,然后用感温包处测得的实际温度减去该温度。如果制冷设备完全没有过热度,会引起液击损坏压缩机,此外吸气过热度有提高系统效率,优化蒸发器性能、提高系统稳定性等的作用。但是,过热度太高也有缺点,过热度偏高会引起压缩机排气温度升高,所以吸气过热度应该控制在一定范围之内。
排气过热度
指在制冷系统中,压缩机排出的制冷剂蒸汽温度。过热度是指实际蒸汽温度与相同压力下饱和蒸汽温度之差。排气过热度=排气温度 —系统高压饱和蒸汽温度。
过冷度
过冷度是指制冷剂液体的实际温度与其对应压力下的饱和温度之间的差值。一般将排气压力近似看作冷凝压力,排气压力对应的饱和液体温度和冷凝器出口液体的温度之差,作为过冷度。对于风冷冷凝器,3~5度的过冷度比较合适。制冷系统正常循环时,冷凝器的出口一般都会有一定的过冷度。
饱和压力/饱和温度
在制冷系统中,饱和压力和饱和温度是非常重要的概念,因为它们定义了制冷剂在不同状态下的相变点。通过调节压力或温度,可以控制制冷剂的状态,从而实现制冷或制热的效果,如下图:
饱和压力:在一定温度下,液体和它的蒸气处于动态平衡状态时,蒸气对容器壁所产生的压力。当液体在其饱和压力下时,任何轻微的压力变化都会导致液体和气体之间发生相变:如果压力增加,更多的气体将会液化;如果压力减少,则液体将会汽化。饱和压力随温度的变化而变化,温度越高,饱和压力也越大。
饱和温度:在一定的压力下,液体和它的蒸气达到平衡状态时的温度。在饱和温度下,液体和气体共存并且相互转化的速度相等,形成了一个动态平衡。如果温度超过饱和温度,液体将完全转变为气体(假设没有外部约束阻止全部气化);相反,如果温度低于饱和温度,则气体将凝结成液体(假设没有外部因素阻止凝结)。饱和温度同样随着压力的改变而改变,压力增加则饱和温度升高,压力减小则饱和温度降低。
表压压力
表压指的是管道压力,指的是用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力,又叫相对压力),“表压力”以大气压力为起点,符号为Pg。
绝对压力(绝对压力=相对压力+大气压力)
直接作用于容器或物体表面的压力,称为“绝对压力”,绝对压力值以绝对真空作为起点,符号为PABS(ABS为下标)。
饱和蒸气
在一定温度和压力条件下,与同种物质的液相处于动态平衡状态下的蒸气。在制冷和空调系统中,制冷剂常常会在蒸发器中经历从液态到饱和蒸气再到过热蒸气的过程,而在冷凝器中则是从过热蒸气到饱和蒸气再到液态的过程。理解饱和蒸气的概念对于设计和操作这些系统非常重要。
未完待续...