第三節(jié) 液體過冷、蒸汽過熱及回熱循環(huán) 一、液體過冷
1. 定義
液體過冷：液體制冷劑的溫度低于其壓力所對應的飽和液體溫度。
過冷度：液體過冷溫度和其壓力所對應的飽和液體溫度之差。
具有液體過冷的循環(huán)稱為液體過冷循環(huán)。
2. 分析
3. 實現(xiàn)方法
1. 冷凝器后裝過冷器（★圖1-6）
2. 設計，選型時，適當增大冷凝器面積F×1.15（較多使用）
3. 制冷系統(tǒng)中設置回熱器，采用回熱循環(huán)
二、蒸汽過熱
1. 定義
蒸汽過熱：制冷劑蒸汽的溫度高于其壓力所對應的飽和溫度。
過熱度：蒸汽過熱后的溫度和同壓力下飽和溫度的差值。
具有蒸汽過熱的循環(huán)稱為蒸汽過熱循環(huán)。
有效過熱：過熱吸收熱量來自被冷卻介質(zhì)，產(chǎn)生有用的制冷效果。
有害過熱：過熱吸收熱量來自被冷卻介質(zhì)以外，無制冷效果。
3. 過熱分析
有效過熱分析：對循環(huán)是否有益與制冷劑性質(zhì)有關(guān)。
2. 過熱原因
a. 蒸發(fā)器面積大于設計所需面積（有效過熱）
b. 蒸發(fā)器與壓縮機間的連接管道吸取外界環(huán)境熱量而過熱（有害）
c. 連接管道吸取被冷卻對象的熱量而過熱（有效）
d. 系統(tǒng)中設置回熱器（有害過熱，但有過冷過程伴隨） ★實際運行中，希望有適當?shù)倪^熱度：
氨： 過熱度5～8℃
氟利昂：可采取較大的過熱度
三、回熱循環(huán)
1. 實現(xiàn)方法：增設回熱器。（★圖1-9）
2. 回熱循環(huán)分析
3. 優(yōu)點：
1.利于壓縮機運行，防止液擊；
2. 提高壓縮機輸氣系數(shù)；
3. 改善低溫下壓縮機的潤滑條件
四、熱力計算
工作參數(shù)的確定
1. 蒸發(fā)溫度t0：制冷劑在蒸發(fā)器中汽化時的溫度，與被冷卻對象（冷凍水、鹽水、空氣）有關(guān)。
空氣 ： t0＝t’－（8～10℃）
水或鹽水： t0＝t’－（4～6℃）
2. 冷凝溫度tk：制冷劑在冷凝器中液化時的溫度，與冷凝器結(jié)構(gòu)型式和所采用的冷卻介質(zhì)（水或空氣）有關(guān)。
空氣： tk＝t進口＋15℃
水： tk＝tpj＋（5～7℃）
蒸發(fā)式冷凝器： tk＝夏季室外計算濕球溫度＋（8～15℃ ）
3. 過冷溫度trc： trc＝tk－（3～5℃）
4. 壓縮機吸氣溫度t1：
氨： t1＝t0＋（5～8℃）
氟利昂（回熱循環(huán)）： t1＝15℃
★ 例1-1
如p＝1atm時，水的ts＝100℃，而通常自來水的溫度為20℃，自來水即為過冷液體，過冷度為80℃。
點4’的溫度：過冷溫度trc
過冷度△trc＝tk－trc
過冷器中通以溫度較低的冷卻水，如深井水等。可獲得較大的過冷度。
液體過冷會增大初投資及運行費用，通常對大型的制冷裝置才采用液體過冷，而且根據(jù)計算，當蒸發(fā)溫度低于-5℃時，應用液體過冷才是有利的。故一般空調(diào)用制冷裝置都不采用液體過冷。對于大型的且蒸發(fā)溫度很低的制冷裝置，在條件許可時盡可能采用液體過冷。
有效過熱指能帶來制冷效果的過熱，如蒸汽
熱發(fā)生在蒸發(fā)器本身，或發(fā)生在安裝于被冷卻室內(nèi)的吸氣管道上。
4. 壓縮機的吸氣比容增大，意味著每公斤制冷劑將需要更大的壓縮機容積，或?qū)o定的壓縮機而言，它將意味著制冷量下降：循環(huán)的單位容積制冷量下降，制冷系數(shù)下降。
吸氣過熱對循環(huán)及壓縮機都有不利影響。吸氣管路中蒸汽過熱的程度，與蒸發(fā)溫度和管路的絕熱程度有關(guān)。節(jié)流閥后、壓縮機前的低溫管道和設備如果暴露在被冷卻空間以外，均需包絕熱材料，盡量避免有害過熱。
說明：蒸汽過熱對循環(huán)不利，但制冷劑實際運行中，希望壓縮機吸氣有適當?shù)倪^熱度，否則未汽化的制冷劑液體會進入壓縮機氣缸，給運行帶來危害，并使壓縮機制冷量下降。
通常允許的吸氣過熱度大小，與工質(zhì)種類有關(guān)。
氟利昂大過熱度，能使?jié)櫥晚樌祷貕嚎s機，有利于改善壓縮機運行條件。
使冷凝器冷凝后的制冷劑液體先通過回熱器再去節(jié)流閥；蒸發(fā)器吸熱汽化的制冷劑蒸汽先通過回熱器再去壓縮機。從而使節(jié)流閥前常溫下的制冷劑液體與壓縮機吸入口前低溫的制冷劑蒸汽進行熱交換，達到節(jié)流前制冷劑液體過冷、壓縮機吸氣過熱的目的。
回熱器一般采用盤管式。在小型制冷系統(tǒng)中，往往不裝設回熱器，而是將蒸發(fā)器出口的低溫蒸汽管道，與節(jié)流前的液體管道并列敷設在一起，外面用隔熱材料包扎起來，使兩管壁接觸進行熱量交換，以達到回熱的目的。
1. 壓縮機吸氣過熱，防止低壓蒸汽中夾帶的液滴進入壓縮機；2. 提高壓縮機吸氣℃，減輕或避免吸氣的有害過熱，建漆吸入蒸汽與氣缸壁間的熱交換，提高輸氣系數(shù)；3. 對于低溫下工作的壓縮機，改善潤滑。故是否應用蒸汽回熱循環(huán)，需要從多方面綜合考慮。
tpj為冷凝器中冷卻水進出口平均溫度。立式殼管式冷凝器，水的溫升為2～4℃。
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