投入一塊錢能產(chǎn)生幾塊錢的效益，這是效率問(wèn)題，做任何事都講效率，壓縮機(jī)的工作也不例外。
一、關(guān)于理想循環(huán)和理論循環(huán)
由于一些因素的影響，使制冷機(jī)工作過(guò)程產(chǎn)生一些損耗，制冷量達(dá)不到理想效果，那么什么是理想效果呢？
為了便于分析制冷循環(huán)過(guò)程，我們把一些影響因素忽略不計(jì)，這就引出了理論循環(huán)的概念，理論循環(huán)是認(rèn)為壓縮過(guò)程中氣體與汽缸壁等沒(méi)有熱交換是等熵過(guò)程，吸排氣閥片沒(méi)有壓力損失，冷凝過(guò)程和蒸發(fā)過(guò)程中沒(méi)有壓力損失是等壓過(guò)程，節(jié)流過(guò)程中沒(méi)有熱損失是等焓過(guò)程，在這種假設(shè)條件下，只要知道蒸發(fā)溫度和冷凝溫度就很容易在壓焓圖上畫出單級(jí)壓縮制冷循環(huán)過(guò)程圖，查出各狀態(tài)點(diǎn)的焓值、比容、密度、溫度壓力等參數(shù)，據(jù)此計(jì)算出單位質(zhì)量制冷量、冷凝熱、壓縮功等指標(biāo)，用制冷量除以壓縮功得出制冷系數(shù)，這是個(gè)理論能效比，而實(shí)際過(guò)程有一系列損失，用理論制冷量乘以一個(gè)折扣系數(shù)得出實(shí)際制冷量。這就是為什么要提出理論制冷循環(huán)的原因。
那么為什么要提出理想循環(huán)概念呢？
因?yàn)槔碚撗h(huán)的制冷系數(shù)還不是最大制冷系數(shù)，只有按逆卡諾循環(huán)方式進(jìn)行的制冷循環(huán)也就是理想循環(huán)得到的制冷系數(shù)才是最大制冷系數(shù)。用理論循環(huán)制冷系數(shù)除以理想循環(huán)制冷系數(shù)得出熱力完善度這個(gè)指標(biāo)。它是為了說(shuō)明理論循環(huán)接近理想循環(huán)的程度。這就是提出理想循環(huán)概念的原因，就是為了得出熱力完善度這個(gè)指標(biāo)。
綜上所述，教材介紹理想循環(huán)和理論循環(huán)是為了進(jìn)行效率分析?？磳?shí)際循環(huán)接近理論循環(huán)和理想循環(huán)到什么程度，比如一份試卷滿分是100分，實(shí)際上你做不到100分，但你與100分有多大距離看得出來(lái)，當(dāng)然越接近越好，那么導(dǎo)出理想循環(huán)和理論循環(huán)是為了得出一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)。
二、回?zé)嵫h(huán)是怎么回事？
簡(jiǎn)言之，回?zé)嵫h(huán)是為了提高制冷機(jī)的工作效率。
所謂回?zé)嵫h(huán)是指用節(jié)流前的常溫制冷劑液體與壓縮機(jī)吸入前的低溫制冷劑回汽進(jìn)行熱交換，使壓縮機(jī)吸氣的有害過(guò)熱變成有用過(guò)熱。
節(jié)流前的制冷劑液體溫度越低，節(jié)流過(guò)程的閃發(fā)損失越小，單位質(zhì)量制冷量就越大，制冷系數(shù)就越高。而制冷劑蒸汽離開蒸發(fā)器后，進(jìn)入壓縮機(jī)之前與室外大氣進(jìn)行熱交換所吸收的熱量是無(wú)效制冷量，因此而產(chǎn)生的耗功屬于浪費(fèi)，那么用這種低溫回氣與節(jié)流閥前的制冷劑液體進(jìn)行熱交換，就把這部分損耗的冷量進(jìn)行了有效利用，變有害過(guò)熱為有用過(guò)熱。也就是進(jìn)行冷量回收，這可以提高制冷效率。
三、關(guān)于雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)
壓縮機(jī)的壓縮比越小，其排氣量就越大，制冷量就越大，反之，制冷量變小。當(dāng)壓縮比大到一定程度的時(shí)候，制冷系數(shù)就太小了，機(jī)組運(yùn)行能耗大，產(chǎn)冷量小，不劃算，這個(gè)時(shí)候就用兩臺(tái)壓縮機(jī)接力來(lái)升高排氣壓力，低壓級(jí)壓縮機(jī)將蒸發(fā)器中的低溫低壓蒸汽先壓縮到中間壓力，冷卻后高壓級(jí)壓縮機(jī)再吸入中間壓力蒸汽壓縮到冷凝壓力。也就是說(shuō)從蒸發(fā)壓力到冷凝壓力經(jīng)過(guò)了兩次壓縮。每一級(jí)的壓縮比降低，提高了制冷系數(shù)。得到比較高的能效比。蒸發(fā)壓力不變，夏季環(huán)境溫度高了后，冷凝壓力升高，使壓縮比升高，一般氨機(jī)絕對(duì)壓力比高于8，氟機(jī)高于12時(shí)，就要采用兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)。雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)一般適用于降溫要求在-18度以下的制冷系統(tǒng)。這樣才能提高制冷機(jī)的工作效率。
四、關(guān)于復(fù)疊式制冷循環(huán)
日常生活中，我們一般的低溫要求在零下二三十?dāng)z氏度就可以了，使用的是中溫中壓制冷劑，如果要求降溫到-70℃以下，對(duì)于中溫中壓制冷劑，就接近其凝固點(diǎn)了，制冷劑凝固了，就無(wú)法完成制冷循環(huán)了。此外，中溫中壓制冷劑即使不凝固的，在-70℃以下其蒸發(fā)壓力也是負(fù)壓，工作起來(lái)壓縮比很大。就無(wú)法滿足制冷要求了。這時(shí)候要想其他辦法降溫。
我們先談?wù)勚评鋭┑姆诸?，制冷劑按工作溫度壓力分為三大類，即低溫高壓制冷劑，中溫中壓制冷劑，高溫低壓制冷劑。就是說(shuō)制冷劑的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)越低，在常溫下其冷凝壓力越高。
那么要想得到很低的蒸發(fā)溫度，中溫中壓制冷劑辦不到，使用低溫高壓制冷劑，其蒸發(fā)溫度是很低，但在常溫下，其冷凝壓力高得不得了。導(dǎo)致壓縮比很高，制冷效率低，即使采用多級(jí)壓縮，壓力容器的安全也是問(wèn)題。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家發(fā)明了復(fù)疊式制冷循環(huán)。
所謂復(fù)疊式制冷循環(huán)，就是為了得到更低的蒸發(fā)溫度，使用兩套制冷機(jī)組疊加起來(lái)使用，用低溫高壓制冷劑機(jī)組作低溫級(jí)機(jī)組，用中溫中壓制冷劑作為高溫級(jí)機(jī)組。低溫高壓制冷劑能得到很低的蒸發(fā)溫度，但常溫下冷凝壓力太高，想辦法降低其冷凝溫度就可以降低其冷凝壓力，用中溫中壓制冷劑機(jī)組的蒸發(fā)器制冷為低溫高壓制冷機(jī)組的冷凝器降溫，低溫級(jí)的冷凝壓力就降下來(lái)了，從而達(dá)到低溫制冷的目的。這就是復(fù)疊式制冷循環(huán)。
四、提高制冷效率的制冷機(jī)維護(hù)問(wèn)題
制冷機(jī)組設(shè)計(jì)完成后在使用過(guò)程中，在工況不變的情況下，按說(shuō)理論上其制冷效率就一定了，但制冷機(jī)組的使用條件隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，這必然會(huì)引起工作效率的變化，日常維護(hù)就是要保持其穩(wěn)定的工況，使其制冷效率維持最高。
通過(guò)制冷循環(huán)壓焓圖來(lái)分析，當(dāng)蒸發(fā)壓力一定時(shí)，冷凝壓力升高，單位質(zhì)量制冷量下降，冷凝壓力降低，單位質(zhì)量制冷量上升。當(dāng)冷凝壓力一定時(shí)，蒸發(fā)壓力上升單位質(zhì)量制冷量上升，蒸發(fā)壓力下降則單位質(zhì)量制冷量下降。也就是說(shuō)在保證降溫工藝要求的情況下，蒸發(fā)壓力越高越好，冷凝壓力越低越好。反之，則制冷效率下降。
那么制冷機(jī)在工作過(guò)程中，什么因素會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)壓力降低，冷凝壓力升高呢？這要將蒸發(fā)過(guò)程和冷凝過(guò)程分開來(lái)分析。
在蒸發(fā)過(guò)程中，為了達(dá)到降溫要求有個(gè)設(shè)定的蒸發(fā)溫度和對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)壓力，但當(dāng)蒸發(fā)器工作不正常時(shí)，蒸發(fā)壓力會(huì)降低，主要有下列因素：
1、制冷劑供液不足；
2、蒸發(fā)器、鋁排管蒸發(fā)器外部結(jié)冰、結(jié)霜或積灰；
3、蒸發(fā)器內(nèi)部有油；
4、對(duì)于強(qiáng)制對(duì)流降溫系統(tǒng)，載冷劑流量不足，如冷風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足，鹽水池鹽水流動(dòng)量太??；
5、其它
在冷凝過(guò)程中，導(dǎo)致冷凝壓力升高主要有下列因素：
1、冷凝器中流動(dòng)的冷卻介質(zhì)進(jìn)入溫度太高，流量不足；
2、冷凝器中有空氣；
3、冷凝器中存有太多的制冷劑或潤(rùn)滑油，導(dǎo)致冷凝面積減??；
4、冷凝器表面有灰或水垢；
5、其它。
蒸發(fā)過(guò)程和冷凝過(guò)程的維護(hù)主要圍繞上述環(huán)節(jié)展開。此外壓縮機(jī)高低壓竄氣、余隙容積過(guò)大、吸排氣壓力損失太大都會(huì)使功耗增加而制冷量下降。導(dǎo)致工作效率降低。
學(xué)習(xí)制冷原理是為了應(yīng)用。學(xué)好制冷原理對(duì)于分析處理故障有很好的作用。通過(guò)上述介紹，大家要想學(xué)好制冷原理并不難。
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