制冷裝置的制冷量和運(yùn)行工況
對(duì)冷庫(kù)制冷設(shè)備裝置最基本的要求,是在冷庫(kù)中能保持一個(gè)所要求的穩(wěn)定冷藏溫度。我們知道,要使庫(kù)溫穩(wěn)定,蒸發(fā)器從冷庫(kù)中吸走的熱量應(yīng)正好同由外界漏入冷庫(kù)的和冷貨在儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)出的熱量相等。換言之,就是在該工況下,裝置的制冷量應(yīng)與冷庫(kù)的熱負(fù)荷相平衡。如果制冷量低于熱負(fù)荷,庫(kù)溫必將上升;反之一定下降。所以庫(kù)溫的升降和穩(wěn)定,實(shí)質(zhì)上就是制冷量與熱負(fù)荷這一對(duì)矛盾的兩個(gè)方面在制冷過(guò)程中對(duì)立統(tǒng)一的表現(xiàn)形式。
事實(shí)上,制冷裝置在工作時(shí),其制冷量與熱負(fù)荷之間不斷地經(jīng)歷著平衡與不平衡的反復(fù)變化過(guò)程;平衡總是暫時(shí)的,相對(duì)的,而不平衡卻是經(jīng)常的。所以庫(kù)溫總是在上下波動(dòng),只不過(guò)當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較完善時(shí),庫(kù)溫波動(dòng)的幅度較小。例如用電子計(jì)算機(jī)控制的船舶冷藏艙,溫度波動(dòng)量已能縮減為±O.25℃,但還是有波動(dòng)的。
因?yàn)橹评湎到y(tǒng)是一個(gè)封閉循環(huán)管路,冷劑在其中循環(huán)流動(dòng)時(shí),只有從前一部件排出的冷劑恰能被后一部件全部接收,即只有在從膨脹閥流入蒸發(fā)器的冷劑量(按重量計(jì))、蒸發(fā)器吸熱后蒸發(fā)的冷劑量、壓縮機(jī)的排氣量和冷凝器的冷凝量,四者相等時(shí),管路中的壓力和溫度才能穩(wěn)定不變,即處于穩(wěn)定工況。
為了方便起見(jiàn),對(duì)各部件的容量,即冷劑的通過(guò)能力都是按這些冷劑在該工況下,在蒸發(fā)器中的制冷能力來(lái)折算的,稱為部件在該工況下的制冷量。所以同樣也可以說(shuō),如果在該工況下冷劑的單位重量制冷量千卡/公斤。
蒸發(fā)器的制冷量、壓縮機(jī)的制冷量、冷凝器的制冷量和膨脹閥的制冷量四者相同時(shí),裝置的工作才處于穩(wěn)定工況。此時(shí)裝置的制冷量。就等于蒸發(fā)器的制冷量。由此可見(jiàn),制冷裝置的制冷量與這些部件在一定工況下的制冷量和性能有密切關(guān)系。但是只要其中有一個(gè)部件在該工況下的制冷量不足,使冷劑在該處的通過(guò)能力減小,裝置的制冷量就被這個(gè)部件所限住,雖然其他部件的制冷量較大也無(wú)濟(jì)于事。例如,在冷庫(kù)熱負(fù)荷增大時(shí),為了保持蒸發(fā)溫度穩(wěn)定,應(yīng)使壓縮機(jī)增缸運(yùn)行,這將導(dǎo)致冷凝壓力上升,就需加多循環(huán)冷卻水量,使冷凝壓力不要過(guò)分提高。但在冷凝器冷卻面不足或污損時(shí),冷凝壓力就可能超過(guò)壓縮機(jī)的最高允許排氣壓力,使壓縮機(jī)排氣量不能增大。這時(shí),冷凝器就成為限制裝置制冷量提高的部件了。又如,在蒸發(fā)器傳熱面積不足時(shí),液體冷劑在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量很少,雖庫(kù)溫不斷上升,但壓縮機(jī)增缸運(yùn)行時(shí)立即將蒸發(fā)器抽空,使壓縮機(jī)的吸氣壓力低于最低允許吸氣壓力,就使裝置被蒸發(fā)器所限制,無(wú)法適應(yīng)在較大的熱負(fù)荷下工作。
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