过冷原理是什么?

过冷原理是什么?
过冷原理是什么?

过冷原理是什么?
最简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器；③节流阀；④蒸发器；
我们日常使用的电冰箱,正好由这四要件加上箱体组成,箱体就好像冷库.不过电
冰箱上的③节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代.首先讲讲什么叫制冷.制冷
两字只能说是技术上的术语,严格讲是错误的,世界上没有那国的科学家能制造出
“冷”来.那到底什么是冷,先举例说明：在寒冬腊月,气温降到－5℃,我们说
今天天气真冷,可东北人说不冷；在大伏天,气温在＋32℃时,我们会说不算热,
但气温突然降到＋25℃,我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的,在物理学
中没有冷的定义.在工程中冷是跟着生产需要而定的.如老总问,冷库打冷了吗?
你说打冷了,这个冷是指－18℃；老总问,水果库温度稳定吗?你说很稳定,这回
答的含义是水果库温度稳定在±0℃了,这是我们这个行业对冷的定义.但是我们
还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷,这就是术语.
什么叫制冷,比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上,
没有多久水就开了,如果不拿开水壶,不多久水就干了.大家和说钢板在对水加热,
反过来也可以说水在对钢板降温.而且,降了多少度,都可计算出来,因为一公斤
水从20℃升到100℃,它需要外界提供它80大卡热量,水从100℃到烧干,它需要外
界提供539大卡热量,也就是说一公斤20℃冷水烧到干,要外界提供619大卡热量.
如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽,使钢板
降温了,这就是制冷,是利用水对钢板制冷.如果将水倒在钢板上,那就更直观了.
在上述的制冷过程中,如果钢板的大小一定,并排除外界空气的降温因素,那么钢
板降了多少度,是可以精确计算出来的.在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、
‘大卡’、‘℃’等物理量,我想学过物理的人都能理解.
初中物理就讲到,热量总是通过传导、对流、辐射,从温度高的物体转移到温度低
的物体,绝不可能反过来进行.一个物体失去一些热量后,它的温度也会降低一些.
我们的目的就是通过制冷系统,将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷
剂传递,达到降低商品温度的目的.
我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的,它们的热传导公
式也完全一样,我们先以锅炉作比拟,进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用.
上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉,不过水烧开了,我们就灌热水瓶了,如果我们
在壶嘴上套根管子,通到浴室,那就可以洗桑拿了,水壶就成小锅炉了.要注意的
是这时水壶中的水永远是100℃,水壶出口处的蒸汽温度也是100℃,为什么不是
110℃,不是90℃?这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃,这是水的物理
性能所决定了的.在青藏高原,大气压力较低,水70℃左右就开了,没有高压锅就
只能吃夹生饭,而在高压锅里,温度可达到110℃,因为高压锅排气阀的重量,刚
好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）.一般小型锅炉可烧
4Kg/CM2表压力蒸汽,蒸汽温度也接近140℃,锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是
140℃.煤气炉的火头温度可达1000℃左右,火头将热量传递给水,使水的温度上
升直达沸点,一公斤水从沸点到烧干（全部变成蒸汽）,将从煤气火头中带走的热
量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的,接近壶底的火焰是一个降温过程.锅炉中
的煤燃烧温度在1200℃左右,没有锅炉中水的降温,锅炉中的排管将被烧塌.从我
们的角度来讲,在这里的水就是制冷剂.
反过来水蒸汽进了浴室马上凝结成小水珠（雾气）,放出热量使浴室内温度上升,
同样一公斤水烧成的一公斤蒸汽,汽在浴室里放出539大卡热量后全部变成水,在
蒸汽变成水的时候,小水珠的温度是100℃,这是一个冷凝过程.当然小水珠会继
续放出热量而降低温度,等水珠变成水滴落到地上或附在墙壁上时,只有30℃左右
了,这就不是冷凝过程了,而只是普通降温过程.同样将锅炉蒸汽通到室内热水汀
（室内供热排管）中,热水汀对蒸汽来说就成了冷凝器,如果供应的蒸汽压力是
1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）,热水汀表面温度就是110℃,热水汀向室内
空气散发热量,使室内温度上升,而蒸汽就在热水汀内冷凝成水,如果向室内散发
了539大卡热量,热水汀内就冷凝下来1公斤水.按制冷角度来讲,这整个过程就是
煤燃烧的热量被水吸收而沸腾,成为蒸汽,蒸汽带着吸收来的热量来到热水汀,热
水汀的表面向空气散发了热量,蒸汽失去热量后又从新冷凝成蒸馏水,这水可通过
设备回到锅炉继续使用.
现在回到制冷的四大要件：
①压缩机,与空气压缩机原理一样；
②冷凝器,可以理解为热水汀或做酒业的蒸馏器（锡锅）；
③蒸发器,可以理解为上面所讲的水壶或锅炉；
④节流阀,可以理解为从楼上高位的热水汀到锅炉之间,加一只阀,开小一点,让
蒸馏下来的水流进锅炉继续使用,不让热水汀中的水流光了使锅炉中的蒸汽反冲回
热水汀,这一点与我们制冷不同,因为整个系统是均压的,而制冷系统冷凝部分是
高压的,节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器,让蒸发器处于正常的制冷工作状
态.