蒸汽压缩制冷循环，一步一步

的蒸汽压缩制冷循环近200岁，但似乎很快就会准备好离开现场。虽然有些人已被视为环境有害和低效的方法，但循环仍然适用于工业领域。天然气植物，石油炼油厂和石化植物以及大多数食品和饮料流程是使用蒸汽压缩制冷系统的工厂。它是什么定义这些系统的特征？对这个系统最简单的解释是热机反向工作，技术上称为逆卡诺热机。换句话说，它是热量从低温热源转移到高温热源的过程。热力学第二律法的克劳斯·思考状态：“不可能构建在循环中操作的装置，并且不会产生除了从较低温度体转移到更高温度的体内的热量之外的效果”。由于蒸汽压缩循环是针对第二种热力学定律的，因此转移需要一些工作。

为什么我们使用术语“压缩”？

的蒸汽压缩制冷循环涉及四个组件：压缩机、冷凝器、膨胀阀/节流阀、蒸发器。这是一个压缩过程，其目的是提高制冷剂的压力，因为它从蒸发器流动。高压制冷剂流经冷凝器/热交换器，然后达到初始低压，返回到蒸发器。下面对这些步骤进行了更详细的说明。

步骤1:压缩

制冷剂(如R-717)低温低压进入压缩机。它是气态的。在这里,压缩发生以提高温度和制冷剂压力．制冷剂离开压缩机进入冷凝器。由于这一过程需要工作，可以使用电动机。压缩机本身可以是涡旋式、螺杆式、离心式或往复式。

第2步：凝结

冷凝器本质上是一个热交换器。热量从制冷剂转移到水流。这种水进入冷却塔，用于在水冷冷凝的情况下冷却。请注意，海水和空气冷却方法也可能发挥此作用。当制冷剂流过冷凝器时，它处于恒定压力。一个人不能忽视冷凝器的安全性和性能。具体地，用于安全性和效率的原因，压力控制至关重要。有几个压力控制装置来满足这一要求

步骤3:节流和膨胀

制冷剂进入节流阀后膨胀释放压力。因此，在该阶段的温度下降。由于这些变化，制冷剂将节流阀留下作为液体蒸汽混合物，通常分别为约75％和25％的比例。节流阀在蒸汽压缩循环中起两个至关重要的角色。首先，它们保持低压侧和高压侧之间的压差。其次，它们控制进入蒸发器的液体制冷剂的量。

步骤4:蒸发

在蒸汽压缩制冷循环的这一阶段，制冷剂的温度低于其周围环境。因此,它蒸发吸收蒸发潜热．来自制冷剂的热萃取发生在低压和温度下。压缩机抽吸效果有助于保持低压。市场上有不同的蒸发器版本，但主要分类是液体冷却和空气冷却，取决于它们是否分别冷却液体或空气。

图1：步骤的示意图

蒸汽压缩循环中的问题

性能系数(COP)表示这个循环的效率。我们知道制冷机的目的是散热，并且这个过程需要做功，那么循环的COP就变成了:其中h是系统的焓。一些蒸汽压缩制冷循环问题可能会影响这个值:

压缩机泄漏/失败

工业制冷压缩机的故障对公司来说是昂贵的事情，也会损害制造商的声誉。通常，制造商会在搜索故障时拆除回收的压缩机。经过多年的研究，一些常见的压缩机故障原因已确定包括润滑问题，过热，折叠，洪水回归和污染．

Fouling - 蒸发器和冷凝器

污垢是任何阻碍水和制冷剂之间转移的绝缘体。它可能是由藻类生长、沉积、水垢形成或粘液造成的。当这个问题增加水头压力时，它会导致压缩机能耗的增加。最佳实践是什么?保持蒸发器表面和冷凝器管清洁．水处理实践需要打算在海湾保持这个问题。

电机冷却

电机很容易是能耗最高的蒸汽压缩循环．大多数时候在该设备中效率下降时，它是因为冷却问题。许多问题可能导致这堵塞的空气过滤器，脏空气通道等。冷却器日志的常规检查应该出于任何异常，特别是电流和电压之间的比较。

液体线限制

如果你是一个制冷技术人员，你遇到了很低的蒸发器压力，其中一个要检查的区域是液体线，特别是针对任何形式的限制。许多其他症状可能指向影响系统焓的问题，如以下示例所示:

1. 异常高放电温度
2. 低电流消耗
3. 高过热
4. 低聚压力
5. 当地霜冻接近限制
6. 视线玻璃有气泡

在商业冷却中，液体线限制可能使系统的冷却能力降低多达50％。诊断这个问题并不是花哨的，因为一位经验丰富的技术人员只能通过检查系统历史或在视觉上检查一些问题。如果您没有熟悉该系统，您可能需要进行一些测试以查明该问题。第一个是温度下降试验，这在可能产生限制的所有点处完成。你也可以执行冻结测试如果找到确切的点变得麻烦。当您怀疑有几个部件，如蒸发器、给料管和计量装置时，这个测试很有用。热成像已成为识别液线限制的最先进、最可靠的方法。它提供实时结果，帮助您识别温度变化所显示的问题。

需要改善你的系统吗？

理解蒸汽压缩循环是解决常见工业制冷问题的关键一步。循环中涉及的所有组件都有可能破坏系统的效率或整体功能。ARANER可以帮助您识别蒸汽压缩制冷循环中的升级机会．该过程涉及评估当前的系统条件和可能的改进机会。系统的其他可能的改进方法包括安装高效系统元件冷却塔升级。今天联系团队用于这些和其他工业制冷解决方案。