此時,需求采用低溫冷水機制冷循環,其主要原因是:
一、蒸發溫度必須高于制冷劑的凝固點,否則制冷劑無法進行循環。當制冷循環的蒸發溫度,低于該制冷劑凝固點時,制冷劑就會凝固而無法活動,從而落空循環活動的特性。例如:R717的凝固點是-77.7℃,R717制冷循環的極限溫度是-77.7℃。
二、蒸發溫度非常低時,一般制冷劑蒸發壓力非常低,比體積非常大,所以制冷劑單元容積制冷量非常小,這樣使壓縮機尺寸過于龐大。如常用的制冷劑R22、R17,在tk=40℃,t0=-70℃時,它們的單元容積制冷量分別只有當tk=40℃,t0=-15℃時的6.9%、和5.2%。并且過低的蒸發壓力還增加空氣滲入制冷劑系統的可能性,同時由于級間的壓力增大,使壓縮機的輸氣系統減小,系統的運行性能下降,也對安裝中系統的密封性要求非常高。
三、低溫冷水機低溫制冷劑大多是有機物質,凝固點低,如R13的凝固點在-180℃,并且低飽和溫度氣化時,對制冷循環的吸氣性能影響較小。但低溫制冷劑的臨界點低,如R13的臨界點為28.8℃,臨界壓力為3.861MPa,當tk>=28.8℃時,R13的冷凝壓力不僅高并且勝過臨界壓力,所以在一般環境下,低溫制冷劑不可以像高溫、中溫制冷劑那樣用水、空氣等普通冷卻介質來實現冷卻冷凝過程。
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