液體汽化制冷是利用汽化時的吸熱和冷凝時的放熱作用實現的。液體蒸發形成蒸汽。當液體(制冷劑)處于密閉容器中時,容器中除了液體和液體本身產生的蒸汽外,沒有其他氣體,液體和蒸汽在一定壓力下會達到平衡。此時的蒸汽叫飽和蒸汽,壓力叫飽和壓力,溫度叫飽和溫度。在平衡狀態下,液體不再蒸發。此時,如果從容器中抽出一部分蒸汽,液體必須繼續蒸發以產生一部分蒸汽來維持這種平衡。當液體蒸發時,它吸收熱量,這被稱為蒸發潛熱。汽化潛熱來自被冷卻的物體并冷卻被冷卻的物體。
為了使這一過程繼續進行,有必要從容器中連續泵送蒸汽,將其冷凝成液體,然后將其返回容器。如果從容器中提取的蒸汽直接冷凝成蒸汽,則所需冷卻介質的溫度低于液體的蒸發溫度。我們希望蒸汽的冷凝在常溫下進行,所以有必要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。
制冷劑會在低溫低壓下蒸發,產生制冷效果。并在常溫高壓下冷凝,向周圍環境或冷卻介質釋放熱量。蒸汽在常溫高壓下冷凝,變成高壓液體,進入容器前需要降至蒸發壓力。
液體汽化制冷循環由工質汽化、蒸汽增壓、高壓蒸汽冷凝和高壓液體降壓四個過程組成。
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