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制冷设备 |
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1834年,美国的J.珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作的制冷机。1844年,美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机,用在医院中制冰和冷却空气。1872~1874年,D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨压缩机,并制成了氨蒸气压缩式制冷机,这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪50年代,法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂,促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年,美国研制成功溴化银吸收式制冷机。
制冷设备的冷却方式有直接冷却和间接冷却两种。直接冷却是将制冷机的蒸发器装设在制冷装置的箱体或建筑物内,利用制冷剂的蒸发直接冷却其中的空气,靠冷空气冷却需要冷却的物体。这种冷却方式的优点是冷却速度快,传热温差小,系统比较简单,因而得到普遍应用。
冷库制冷装置中常用的节流机构有手动膨胀阀、浮球阀和热力膨胀阀三种。膨胀阀的选型主要以阀门的容量为依据,考虑到阀前后压力差的大小及其他因素,一制冷能力选定其型号。
膨胀阀的顶部由密封箱盖波纹薄膜感温包和毛细管组成一个密闭容器,里面灌注氟里昂,成为感应机构,感应机构内灌注的制冷剂可以与制冷系统的相同,也可以不同,比如制冷系统用的是F—22,感温包可灌注F—12或F—22,感温包用来感受蒸发器出口的过热蒸汽温度,毛细管作为密封箱与感温包的连接管,传递压力作用在膜片上,波膜片是由一块0.2mm左右的薄合金片冲压成形,断面是波浪形的。受力后弹性形变性能很好,调节杆是用来调整膨胀阀门的开启过热度,在调试过程中用它来调节弹簧的弹力,调节杆向里旋时,弹簧压紧,调节杆向外旋时,弹簧放松,传动杆顶在阀针座与传动盘之间传递压力,阀针座上装有阀针,用来开大或关小阀孔。
空调器的制冷系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和毛细管四个主要部件组成。按照制冷循环工作的顺序,依次用管道连接成一个整体。系统工作时、蒸发器内的制冷剂吸收室内空气的热量而蒸发成为压力和温度均较低的蒸气,被压缩机吸入并压缩后,制冷剂的压力和温度均升高,然后排入冷凝器。制冷剂蒸气在冷凝器内通过放热给室外空气而冷凝成为压力较高的液体。制冷剂液体通过毛细管的节流,压力和温度均降低,再进入蒸发器蒸发,如此周而复始地循环工作,从而达到降低室内温度的目的。
被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔(有的地方译作开利)于1902年设计并安装了部空调系统。美国纽约的一个印刷商发现温度的变化能够造成纸的变形,从而导致有色墨水失调,该空调系统就是为他设计的。卡里尔的专利1906年得到注册。1902 年7月17日,这名才从康奈尔大学毕业一年的年轻人,在“水牛公司”(Buffalo Forge Co.)工作时,发明了冷气机。但初发明冷气机的目的,并不是为人们带来舒适的生活环境,而是为一些死物服务。水牛公司的其中一个客户——纽约市沙克特威廉印刷厂,它的印刷机由于空气的温度及湿度变化,使纸张扩张及收缩不定,油墨对位不准,无法生产清晰的彩色印刷品。于是求助于水牛公司。开利心想既然可以利用空气通过充满蒸气的线圈来保暖,何不利用空气经过充满冷水的线圈来降温?空气中的水会凝结于线圈上,如此一来,工厂里的空气将会既凉爽又干燥。