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低溫制冷機的工作原理與分類

日期:2025-05-26 02:29
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摘要:
    低溫制冷機采用了兩種工作原理:一種是兩級壓縮制冷;一種是多元復迭式制冷。根據(jù)制冷劑的性質(zhì),單級壓縮制冷系統(tǒng)一般只能制取-25~-35℃左右的溫度,若要進一步降低溫度,采用單級壓縮制冷系統(tǒng)是不能實現(xiàn)的。其主要原因是它的吸、排氣壓力都取決于蒸發(fā)溫度與冷凝溫度,如果要制取較低的溫度就必然會使蒸發(fā)壓力降低,這樣就會造成壓力比的提高,壓力比的提高又會減少壓縮機的排氣量。制冷壓縮機的壓力比是有限度的,一般來說,吸、排氣的壓力比不應大于10。

    低溫制冷機的分類方法很多,例如可以按其用途、制冷工質(zhì)或機器結構來分類;也可按其工作溫區(qū),制冷量大小和換熱方式來分類。要是按制冷溫度分類,低溫制冷機指的是一種在低于120K的溫度下產(chǎn)生制冷量的機器或裝置。低溫制冷機的制冷量的大小,與其提供制冷量的溫度有很大的關系。例如,基于卡諾循環(huán)的理想制冷機,在120K提供1W制冷量,只需29W能量輸入;若在0.5K提供lW制冷量,則需20多倍即600W的能量。而且實際制冷機需求的能量,往往比理論值大幾十倍,甚至數(shù)百倍,因為制冷機在實際工作過程中,要克服多項不可逆損失,這些損失將由制冷機的理論制冷量來補償。因此,低溫制冷機實際輸出的可用制冷量,是其理論制冷量與實際工作過程中所有損失能量之和的差值。
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