chiller,是许多进口设备配置的制冷机,其制冷原理跟空调类似。
其中压缩机是一个核心部件,之前遇到chiller中的问题,都会首先考虑是不是压缩机出现了问题。对其制冷原理也一直没有放弃思考。
前两天,想到压缩机,就有查了一次,这次思考有了一点体会,分享一下,主要是帮助自己巩固理解。
压缩机相当于chiller中制冷剂流动的心脏,负责提供动力,而且不仅仅是提供动力,还改变了制冷剂的其他参数。
如果只是提供动力,那不需要压缩机,只需要是一台泵就可以了,但是因为要考虑到制冷,就需要压缩机了。不过首先明确一点,压缩机的工作对象是气体(液体不能压缩),所以进入压缩机和排出压缩机的都是气体,然后压缩机能够改变气体的压力和温度,这样才可以给chiller的其他部件提供温度的变化,实现制冷的需求。
先看看压缩机的给制冷剂带来的变化,如下图所示,

可以看到,进出压缩机的制冷剂都是气态,然后进入的是低温低压,出来的是高温高压。温度和压力发生了变化。
这次的思考给我加深的知识点主要是:
(1)压缩机不仅仅是一台泵,还是一台改变了压力和温度的泵,至于为什么要改变压力和温度,是制冷的需要,后面再说。
(2)进入和排出压缩机的都是气态。之前一直没有好好思考,弄不清进去的或者排出的是气体还是液体。
(3)温度和压力的变化是为了制冷需要。
接下来说说为什么要改变温度和压力。
使用chiller的目的是降温,降温就是温度的变化,实际是制冷剂吸热和放热的过程,要实现吸热和放热,就需要制冷剂状态发生变化。高中物理知识知道,制冷剂在气体状态冷凝成为液体时会放热,自身温度降低;制冷剂在液体状态蒸发成为气体会吸热,自身温度升高。
chiller中的另外两个部件就是用来制造吸热和放热的,就是蒸发器和冷凝器,顾名思义,蒸发器就是制冷剂蒸发成为气体的部件,经过蒸发器,制冷剂吸热成为气体,温度升高;冷凝器就是制冷剂冷凝放热成为液体的部件,经过冷凝器,制冷剂成为液体,温度降低。
蒸发器一般在chiller的水箱里,制冷剂吸走的热量就是水箱里水的热量,水温就会降低,那chiller输送出去的水进入设备中,就可以给设备冷却。
冷凝器一般在chiller内部,制冷剂冷凝放出的热量可以通过风扇吹走,这种方式就是风冷式chiller,如果放出的热量是通过外部水流带走,这种方式就是水冷式chiller。
chiller中还有一个关键部件,就是膨胀阀,它的作用是将液体制冷剂雾化为雾状的制冷剂(此时制冷剂其实还是液态),便于制冷剂进入蒸发器充分蒸发吸热。
现在是比较充分的了解了chiller制冷的原理了。