制冷裝置的制冷量和運行工況
對冷庫制冷設備裝置最基本的要求,是在冷庫中能保持一個所要求的穩定冷藏溫度。我們知道,要使庫溫穩定,蒸發器從冷庫中吸走的熱量應正好同由外界漏入冷庫的和冷貨在儲藏過程中發出的熱量相等。換言之,就是在該工況下,裝置的制冷量應與冷庫的熱負荷相平衡。如果制冷量低于熱負荷,庫溫必將上升;反之一定下降。所以庫溫的升降和穩定,實質上就是制冷量與熱負荷這一對矛盾的兩個方面在制冷過程中對立統一的表現形式。
事實上,制冷裝置在工作時,其制冷量與熱負荷之間不斷地經歷著平衡與不平衡的反復變化過程;平衡總是暫時的,相對的,而不平衡卻是經常的。所以庫溫總是在上下波動,只不過當調節系統較完善時,庫溫波動的幅度較小。例如用電子計算機控制的船舶冷藏艙,溫度波動量已能縮減為±O.25℃,但還是有波動的。
因為制冷系統是一個封閉循環管路,冷劑在其中循環流動時,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器的冷劑量(按重量計)、蒸發器吸熱后蒸發的冷劑量、壓縮機的排氣量和冷凝器的冷凝量,四者相等時,管路中的壓力和溫度才能穩定不變,即處于穩定工況。
為了方便起見,對各部件的容量,即冷劑的通過能力都是按這些冷劑在該工況下,在蒸發器中的制冷能力來折算的,稱為部件在該工況下的制冷量。所以同樣也可以說,如果在該工況下冷劑的單位重量制冷量千卡/公斤。
蒸發器的制冷量、壓縮機的制冷量、冷凝器的制冷量和膨脹閥的制冷量四者相同時,裝置的工作才處于穩定工況。此時裝置的制冷量。就等于蒸發器的制冷量。由此可見,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系。但是只要其中有一個部件在該工況下的制冷量不足,使冷劑在該處的通過能力減小,裝置的制冷量就被這個部件所限住,雖然其他部件的制冷量較大也無濟于事。例如,在冷庫熱負荷增大時,為了保持蒸發溫度穩定,應使壓縮機增缸運行,這將導致冷凝壓力上升,就需加多循環冷卻水量,使冷凝壓力不要過分提高。但在冷凝器冷卻面不足或污損時,冷凝壓力就可能超過壓縮機的最高允許排氣壓力,使壓縮機排氣量不能增大。這時,冷凝器就成為限制裝置制冷量提高的部件了。又如,在蒸發器傳熱面積不足時,液體冷劑在蒸發器中的蒸發量很少,雖庫溫不斷上升,但壓縮機增缸運行時立即將蒸發器抽空,使壓縮機的吸氣壓力低于最低允許吸氣壓力,就使裝置被蒸發器所限制,無法適應在較大的熱負荷下工作。
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