我們把高低溫試驗(yàn)箱看做兩部分:箱內(nèi)和箱外。箱內(nèi)裝置的主要作用是吸收熱量,也就是制冷。它的主要裝置是蒸發(fā)器。箱外裝置的作用是散熱和提供動(dòng)力,它的主要裝置是壓縮機(jī)、冷凝器和毛細(xì)管。
這里著重說(shuō)一下制冷劑的制冷原理,它并不像我們想象中那樣,是靠降低自身溫度達(dá)到吸熱效果的。而是用了一種物理現(xiàn)象——液體沸騰吸熱。這是另一個(gè)物理知識(shí)——壓力越低,沸點(diǎn)越低。
制冷劑在常溫狀態(tài)下是氣態(tài)的,換句話說(shuō)——把液態(tài)制冷劑放到常溫下,它就會(huì)沸騰。而制冷劑之所以能夠在試驗(yàn)箱內(nèi)變成液態(tài),是因?yàn)樵囼?yàn)箱內(nèi)為制冷劑提供了高壓的環(huán)境。我們先來(lái)看一下高低溫試驗(yàn)箱的制冷原理圖
高低溫試驗(yàn)箱的制冷原理圖
在這個(gè)圖中,箭頭方向表示制冷劑的運(yùn)動(dòng)方向。紅色表示制冷劑為高溫高壓(液態(tài)),黃色表示制冷劑為常溫高壓(液態(tài)),綠色表示制冷劑為常溫常壓(沸騰狀態(tài)),藍(lán)色箭頭表示制冷劑為常溫常壓(氣態(tài))——這里糾正一點(diǎn),從綠色箭頭到藍(lán)色箭頭,期間是制冷劑吸熱的狀態(tài),也就是從常溫常壓的液態(tài)制冷劑,通過(guò)沸騰,迅速向常溫常壓的液態(tài)制冷劑變化的過(guò)程。這是一個(gè)漸變的過(guò)程,圖中箭頭顏色變得太突兀了,整個(gè)漸變過(guò)程都發(fā)生在蒸發(fā)器中。
下面總述一下本文所寫(xiě)的全部?jī)?nèi)容,以制冷劑的視角,從壓縮機(jī)出發(fā):壓縮機(jī)啟動(dòng)(消耗電量,并發(fā)熱),為制冷劑的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。
氣態(tài)制冷劑穿過(guò)冷凝器遇到毛細(xì)管,但毛細(xì)管的管道比較細(xì),使得大量制冷劑擁擠在冷凝器內(nèi)。一個(gè)向毛細(xì)管方面推(壓縮機(jī)),一個(gè)堵著不讓過(guò)(毛細(xì)管),滯留在冷凝器中的制冷劑越來(lái)越多,壓力也就越來(lái)越大了。
壓力增大后,氣態(tài)制冷劑開(kāi)始液化,液化的過(guò)程中伴隨著吸熱,于是滯留在冷凝器前半段(靠近壓縮機(jī)方向)的制冷劑就是高溫高壓的液態(tài)。這些制冷劑在冷凝器中慢慢降溫,直至降低到室溫,開(kāi)始慢慢排隊(duì)通過(guò)毛細(xì)管。
蒸發(fā)器的管道較粗,通過(guò)了毛細(xì)管的制冷劑壓力突然降低,于是液態(tài)制冷劑開(kāi)始沸騰并氣化(伴隨吸熱)。直至制冷劑*通過(guò)蒸發(fā)器后,也*成了常溫常壓的氣態(tài)。
氣態(tài)制冷劑重新通過(guò)壓縮機(jī),繼續(xù)新一輪的循環(huán)。
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