影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素

　　摘要：制冷技术对于我们现代的生活很重要，面对此发展形式，本文为大家讲述影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素。 

　　影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素(非故障因素)有节流前制冷剂液体的过冷度、压缩机吸入蒸气的过热度、冷凝温度及蒸发温度的变化等。
　　
　　(1)液体过冷对循环的影响--制冷剂在节流前处于过冷状态时的循环在1gp-h图上的表示为1-2-3'-4'-1，如图1所示。它相对于无过冷的循环1-2-3-4-1，其单位制冷量增加了△q0，而单位理论功w0不变，因此循环的制冷系数ε0将提高。节流前制冷剂的过冷还有利于膨胀阀的稳定工作。在实际中常采用过冷器、回热器等方法实现节流前制冷剂液体的过冷。

　　图1   液体过冷对制冷循环的影响

　　(2)吸气过热对循环的影响--压缩机吸入的制冷剂蒸气为过热蒸气时的循环在1gp-h图上的表示为1'-2'-3-4-1'，如图2所示。它相对于无过热的循环1-2-3-4-1，其单位制冷量增加了△q0(过热发生在蒸发器内)，单位理论功也增加为w'0。对一些制冷剂，循环的制冷系数ε0将提高，这类制冷剂称为过热有利的制冷剂，如R134a、R600a等。而对另一些制冷剂，循环的制冷系数ε0将降低，这类制冷剂称为过热无利的制冷剂，如R717等。如果过热发生在吸气管中，则称为有害过热，这种情况下，循环的制冷系数ε0总是下降的。吸气过热可避免湿压缩的发生，但会使压缩机的排气温度升高，对过热无利的制冷剂温度升高的幅度更大，严重时会影响到压缩机的正常润滑。因此对采用过热无利的制冷剂的制冷系统应严格控制其过热度。

图2   吸气过热对制冷循环的影响

　　(3)冷凝温度变化的影响--当蒸发温度to不变，冷凝温度由tk升高到t'k时，制冷循环由1-2-3-4-1改变为1-2'-3'-4'-1(见图3)，引起的变化是:

图3   冷凝温度变化对制冷循环的影响

　　1)冷凝压力由pK升高到p'k。
　　
　　2)单位质量制冷量由q0减小为q'0，单位理论耗功由w0增大到w'0，因此循环的制冷系数ε0必然降低;同时，因q0减小，而吸气质量体积v1未变，故单位容积制冷量qv也将减小。
　　
　　3)对于制冷系统来说，在压缩机输气量V0不变的情况下，由于吸气质量体积v1未变，制冷剂的循环量G也不会改变，所以制冷机的制冷量Q0(等于Gq0)将减少，压缩机的理论耗功率N0(等于Gw0)也将增大。
　　
　　(4)蒸发温度变化的影响--当冷凝温度tk不变，蒸发温度由to降低到t'o时，制冷循环由1-2-3-4-1改变为1'-2'-3-4'-1'(见图4)，引起的变化是:

图4   蒸发温度变化对制冷循环的影响

　　1)制冷剂的蒸发压力由p0降低到p'0。
　　
　　2)单位质量制冷量由q0减小为q'0，单位理论耗功由w0增大到w'0，因此循环的制冷系数ε0必然降低;同时吸气质量体积v1也增大，故单位容积制冷量qv也将减小。
　　
　　3)对于制冷系统来说，在压缩机输气量而不变的情况下，由于吸气质量体积v0增大，制冷剂的循环量G减小，所以制冷机的制冷量Q0大幅下降，压缩机的理论耗功率N0(等于Gw0)则视具体情况而变化。热力学分析和实验表明:对于各种制冷剂，大约在压力比pK/p0=3时，压缩机的轴功率达到最大值;当压力比pK/p0＜3时，轴功率随蒸发温度的下降而增大;当压力比pK/p0＞3时，轴功率随蒸发温度的下降而减小。