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      文章詳情

      高低溫試驗箱制冷原理及現狀分析

      日期:2022-09-14 07:53
      瀏覽次數:823
      摘要:
      高低溫試驗箱制冷原理及現狀分析 

      高低溫試驗箱“制冷"是指用人工的方法將被冷卻對象(如物體或空間)的溫度降低到環境溫度以下,并保持這個溫度。

        制冷過程與冷卻過程的區別是熱量的傳遞方向不同。冷卻過程是熱量自發地從高溫熱源傳向低溫熱源的過程。制冷過程與冷卻過程相反,故又稱為逆向傳熱過程。人們把這個從低溫熱源取出熱量的過程又稱為向低溫熱源放出冷量的過程,即制冷。

        根據熱力學**定律,制冷過程是不可能自發進行的。為使制冷過程得以實現,必須消耗一定的外界能量給予補償。這種能量可以是電能、熱能、太陽能或其他能量。實現人工制冷的機器和設備統稱為“制冷機"。制冷機是一種耗能機械,多利用物質的狀態變化來實現制冷的目的。工作在制冷機中的這類介質就稱為制冷劑(或稱為制冷工質)。人們對制冷機和制冷劑的不斷研究和發展,使制冷技術在各領域的作用日益加強,在各領域得到了廣泛的應用。

        從制冷的定義可以知道,從環境溫度以下到接近這個范圍,都是制冷技術所研究的溫度范圍,人們利用各種制冷方法達到不同的低溫。根據研究對象、制冷方法和人們的習慣不同,制冷學界多數人的觀點是將制冷的溫區劃分為如下3個領域:

        1)普通制冷:120K以上。

        2)低溫制冷:120~4.2K。

        3)超低溫制冷:4.2K以下。

        普通制冷的方法常用的有液體氣化制冷、氣體膨脹制冷和熱電制冷。液體氣化制冷利用低溫制冷劑液體的氣化吸收被冷卻對象的熱量,來達到制冷的目的,例如蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷、吸附式制冷和蒸氣噴射式制冷等就是這樣。氣體膨脹制冷利用高壓制冷劑氣體在降壓降溫膨脹后,吸收被冷卻對象的熱量。熱電制冷利用半導體熱電偶通直流電后,兩結點處出現一端吸熱、一端放熱的現象來實現制冷。其他制冷方法如磁制冷等正在研制開發中。

        析制冷原理:

        理想制冷循環——逆卡諾循環沒有不可逆損失。在兩恒溫熱源間工作的理想制冷循環可以用逆卡諾循環來實現。逆卡諾循環由兩個等溫過程和兩個等熵過程組成。理論上,它可以在濕蒸氣區域內,由壓縮機、冷凝器、膨脹機和蒸發器組成一個循環系統,利用制冷劑在濕蒸氣區的等溫蒸發和等溫冷凝實現制冷。這里要注意的是,逆卡諾循環是在假定蒸發和冷凝兩過程與低溫熱源和高溫熱源間沒有傳熱溫差,高、低溫熱源恒定,制冷劑流動時沒有流動阻力,壓縮和膨脹過程為等熵過程的可逆條件下做出的,循環的全過程均是可逆過程,因此稱其為理想制冷循環。
       
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