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過(guò)冷、過(guò)冷度、過(guò)冷循環(huán)

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1、制冷劑的過(guò)冷與過(guò)冷度是什么意思?

制冷劑飽和液體在飽和壓力不變的條件下,繼續(xù)冷卻到飽和溫度以下稱(chēng) 為過(guò)冷,這種液體稱(chēng)為過(guò)冷液體。過(guò)冷液體溫度稱(chēng)為過(guò)冷溫度,過(guò)冷溫度與 飽和溫度差值稱(chēng)為過(guò)冷度。

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例如:以R22冷媒為例,假設(shè)冷凝器內(nèi)的壓力為1.64MPa,則飽和溫度為45℃。飽和狀態(tài)的A-B間為45℃,A-B間冷媒為氣液混合狀態(tài)(潛熱)。B-C間所有的氣體已經(jīng)變?yōu)橐后w,狀態(tài)為全液體狀態(tài),并且不斷向周?chē)幔箿囟壤^續(xù)下降(顯然),譬如降至40℃ 。這時(shí)冷凝器出口溫度比冷凝器內(nèi)的溫度低5℃,這種狀態(tài)稱(chēng)為過(guò)冷,我們稱(chēng)這時(shí)流出的冷媒有5℃的過(guò)冷度。

在理論制冷循環(huán)中冷凝后的液體處于飽和狀態(tài),而在實(shí)際循環(huán)中,為了防止制冷劑在節(jié)流過(guò)程前氣化,冷凝后的液體是過(guò)冷液體;此時(shí)狀態(tài)4’位于飽和液態(tài)線的左側(cè)。

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從以下的壓焓圖我們能夠得到,提高制冷系統(tǒng)的過(guò)冷度,單位制冷量是增加的,增加量為:h6-h6’ (6點(diǎn)焓值減去6’點(diǎn)的焓值),這是就是增加的單位制冷量,可見(jiàn),液體過(guò)冷對(duì)制冷系統(tǒng)是有利的,所以在制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,我們會(huì)加大冷凝器的設(shè)計(jì)來(lái)提高制冷系統(tǒng)的制冷量或者能效比。

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制冷劑液體的過(guò)冷度取決于冷凝器的設(shè)計(jì)、制冷劑的種類(lèi)以及冷卻介質(zhì)與制冷劑之間的溫差。制冷劑與冷卻介質(zhì)進(jìn)行逆流換熱時(shí),兩者的溫度變化如下圖所示:

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圖中制冷劑的溫度從t2降至tk(冷凝溫度),再降低到t3,冷卻介質(zhì)的溫度從Tw1上升到Tw2。如果冷卻介質(zhì)的流量極大, Tw1幾乎等于Tw2,此時(shí)傳熱溫差最大,但消耗于冷卻介質(zhì)流動(dòng)的能量也很大,這是不恰當(dāng)?shù)摹K酝ǔH±鋮s水溫度的升高為4~6℃,冷卻空氣的溫升為8~10℃。

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