2019化工运行制冷过程工程分析

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化工运行制冷过程工程分析
一、?压缩蒸气制冷循环
制冷操作是从低温物料中取出热量，并将此热量传给高温物体的过程。

根据热力学第二定律，这种传热过程不可能自动进行。

只有从外界补充所消耗的能量，即外界必须做功，才能将热量从低温传到高温。

液体汽化为蒸气时，要从外界吸收热量，从而使外界的温度有所降低。

而任何一种物质的沸点(或冷凝点)，都是随压力的变化而变化，如氨的沸点随压力变化的情况见表16—1。

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?从表中可以看出，氨的压力越低，沸点越低；压力越高，沸点越高。

利用氨的这一特性，使液氨在低压(101．325kPa)下汽化，从被冷物质中吸取热量降低其温度，而达到使被冷物质制冷的目的。

同时将汽化后的气态氨压缩提高压力(如压缩至1220kPa)，这时气态氨的冷凝温度(30℃)高于一般冷却水的温度，因此可用常温水使气态氨冷凝为液氨。

制冷是利用制冷剂的沸点随压力变化的特性，使制冷剂在低压下汽化吸收被冷物质的热量降低其温度达到被冷物质制冷目的，汽化后的制冷剂又在高压下冷凝成液态。

如此循环操作，借助制冷剂在状态变化时的吸热和放热过程，达到制冷的目的。

制冷剂如果在较高的压力下由于设备破裂泄漏，就会导致液态制冷剂快速汽化而发生爆炸。

二、?制冷循环过程
制冷循环是借助一种工作介质制冷剂，使它低压吸热，高压放热，而达到使被冷物质制冷的循环操作过程。

在制冷循环中的制冷剂，由于低压气体必须通过压缩做功才能变成高压气体，即外界必须消耗压缩功，才能实现制冷循环。

如果把上述的制冷循环，用适当的设备联系起来，使传递热量的工作介质制冷剂(氨)连续循环使用，就形成一个基本的压缩蒸气制冷的工作过程，如图16—4所示的制冷循环。

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理想制冷循环(逆卡诺循环)由可逆绝热压缩过程(压缩机)、等压冷凝过程(冷凝器)、可逆绝热膨胀过程(膨胀机)、等压等温蒸发过程(蒸发器)等组成。

而实际制冷循环则如下所述。

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