空气制冷循环在冷藏库中的应用
冰箱的冷冻原理是什么原理
冰箱的冷冻原理是什么原理冰箱是一种能够将物体或空气中的热量转移到外部环境，从而使物体或空气的温度降低的设备。
冰箱的冷冻原理主要涉及了热力学的理论和制冷技术的应用，下面将分别从热力学和制冷技术两方面进行详细介绍。
热力学原理：冰箱的冷冻原理基于热力学的热传导和热辐射等基本原理。
根据热力学第一定律，能量是守恒的，不会自发增加或减少，只能由一种形式转化为另一种形式。
在冰箱中，能量从物体或空气中的热量转移到制冷剂（通常是液态制冷剂）上，制冷剂吸收了热量后变为气态，并流向冷凝器，通过冷凝器的传热作用使其重新变为液态，然后再次经历蒸发、压缩等过程，循环进行。
热辐射是冰箱冷冻原理中的另一个重要作用机制。
物体的温度高于绝对零度时会向外辐射热量，也就是热辐射。
通过冷藏室和冷冻室内壁的遮挡，阻止了外界温度向内部物品辐射热量，从而实现了冷冻的目的。
制冷技术原理：制冷技术是冰箱冷冻原理的关键所在，主要通过蒸发冷却过程中的相变来实现。
当液态的制冷剂进入到蒸发器（冷凝器后面）时，蒸发器内部的压力较低，制冷剂的温度低于室温，此时制冷剂会吸收外部物体或空气中的热量，从而变成气态，同时也吸收了周围的热量。
这个过程称为蒸发，这是冰箱实现冷冻的基本原理。
然后制冷剂气体会被压缩机吸入并被压缩到高压，同时温度也被升高，之后进入冷凝器。
在冷凝器中，制冷剂气体通过散热器，通过与外界空气或水的接触换热，从而使制冷剂气体的温度急剧下降，由气态转为液态。
在冷凝器中放出的热量由冷凝器与外界空气或水之间的热传导以及热辐射实现。
当制冷剂压缩为液态后，通过膨胀阀进入蒸发器继续循环。
制冷剂在蒸发器中重复蒸发和冷凝的过程，将外部物体和空气中的热量不断地吸收，从而将温度降低。
此外，冰箱还配备了一些辅助设备，如风扇和传热管等，来增加冰箱内部的空气流动和散热效果。
风扇可以加快冷凝器内部热量的散发，从而提高冷凝效果；而传热管则能增加蒸发器表面积和传热效率，使蒸发过程更加迅速与高效。
空气压缩循环冷风原理
空气压缩循环冷风原理冷风是一种通过压缩空气来提供冷却效果的技术。
它的原理是利用空气的特性，在压缩过程中产生热量，并通过冷却装置将热量散发出去，从而实现降温的效果。
本文将介绍空气压缩循环冷风的工作原理及其应用。
一、工作原理空气压缩循环冷风主要包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组件。
其工作过程如下：1. 压缩机工作：压缩机将低温低压的气体抽入，然后通过提高气体的压力和温度来增加气体的能量。
在这个过程中，压缩机产生的热量会使气体温度升高。
2. 冷凝器冷却：压缩过程中产生的热量需要散发出去，这一步通过冷凝器来实现。
冷凝器中通过外界的冷却介质（如水或空气）来吸收热量，使得气体温度降低。
3. 膨胀阀调节：经过冷凝器的冷却后的气体进入膨胀阀，膨胀阀的作用是将气体的压力降低，使得气体能够进入蒸发器。
4. 蒸发器降温：在蒸发器中，低压低温的气体与外界空气进行热交换，从而使得气体的温度进一步降低。
这样，通过蒸发器产生的冷气就可以用于降低环境温度。
二、应用领域空气压缩循环冷风技术在很多领域都有广泛的应用。
1. 家用空调：家用空调是最常见的应用之一。
通过空气压缩循环冷风原理，空调可以将室内的热量吸收，然后通过冷凝器和蒸发器来降低室内的温度，从而提供舒适的环境。
2. 工业领域：空气压缩循环冷风技术也被广泛应用于工业领域。
例如，厂房内的空调系统、冷冻设备等都可以采用这种原理来实现冷却效果。
3. 制冷设备：一些制冷设备，如冰箱、冷冻柜等，也采用了空气压缩循环冷风原理。
通过这种原理，制冷设备可以将热量从内部排出，从而实现对物品的冷却和保鲜。
4. 汽车空调：汽车空调系统也采用了空气压缩循环冷风技术。
通过压缩机、冷凝器、蒸发器等组件，汽车空调可以将车内的热量排出，提供舒适的驾驶环境。
三、优势与局限空气压缩循环冷风技术具有一些明显的优势。
它是一种环保的冷却方式，不需要使用化学制剂或其他对环境有害的物质。
其次，空气压缩循环冷风技术具有较高的能效，能够在降温的同时节约能源。
冷藏库设计手册
冷藏库设计手册一、概述冷藏库是用于冷藏、冷冻食品、医药品和其他温度敏感产品的重要设施，其设计和建设关系到产品质量、能耗、环保等方面。
本手册旨在提供冷藏库设计的相关知识和技术要点，帮助工程师和设计师合理规划冷藏库的建设。
二、冷藏库类型1. 根据使用范围分为商业冷库和工业冷库，商业冷库一般用于超市、餐饮等领域，工业冷库主要用于工业生产和物流仓储。
2. 根据温度要求可分为低温冷库（-18℃以下）、中温冷库（-18℃~0℃）、高温冷库（0℃~10℃）。
三、冷藏库设计要点1. 选址和环境影响：冷藏库选址应避免阳光直射、污染源附近，确保周围环境适宜。
同时考虑周边道路、电力、水源等基础设施的供给情况。
2. 综合布局和结构设计：冷藏库的布局应充分考虑货物流向、物流通道、货架结构等，保证货物的存储和搬运效率。
建筑结构设计要满足冷藏库的保温隔热要求，确保室内温度稳定。
3. 保温隔热：选用优质保温隔热材料，设计合理的保温结构，减少热量传导，降低制冷系统工作负荷。
4. 制冷系统选择：根据冷藏库的温度要求和规模，选择适当的制冷设备，如压缩机、蒸发器、冷媒等，确保系统运行稳定、高效。
5. 温度控制：配备可靠的温度控制系统，能够实时监测室内温度，保证货物处于适宜的环境中。
6. 空气循环系统：设计合理的空气循环系统，保证冷藏库内空气流通，避免死角和温度不均。
7. 清洁和卫生：冷藏库内部设计要便于清洁和消毒，确保存储的食品卫生安全。
8. 节能环保：在设计中应考虑节能环保，采用高效设备、减少能耗，减少对环境的影响。
四、冷藏库设计流程1. 方案设计：根据需求确定冷藏库的规模、温度要求、布局等，制定初步设计方案。
2. 设计深化：对初步方案进行深化设计，包括建筑结构、保温隔热、制冷系统等细节设计。
3. 施工图设计：完成冷藏库的施工图设计，包括施工图纸、设备安装图纸等。
4. 施工实施：冷藏库的施工实施，包括土建、设备安装、系统调试等工程。
冷藏库制冷原理
冷藏库制冷原理
冷藏库制冷原理主要包括以下步骤：
1. 液体制冷剂在蒸发器上吸收足够的热量，汽化成蒸汽。
2. 汽化后的蒸汽被压缩机动力吸入，经过压缩成为高温高压的蒸汽。
3. 高温高压的蒸汽进入冷凝器，向水或空气放热，冷凝成为高压液体。
4. 经过节流阀这道门槛，液体制冷剂节流成为低温低压的液体。
5. 低温低压的液体制冷剂再次进入蒸发器，进行吸热汽化，如此循环往复，以达到制冷的目的。
以上原理可以简化为一个制冷循环，包括蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本环节。
冷藏库通常使用气化温度很低的液体（如氨或氟里昂）作为冷却剂，在低压和机械控制的条件下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温的目的。
请注意，液氨的毒性和腐蚀性较强，对设备研制水平和后期维护要求较高，一旦发生事故，也容易造成重大事故。
因此，使用和维护时需特别注意安全问题。
低温食品冷藏库制冷原理
低温食品冷藏库制冷原理1.引言低温食品冷藏是现代食品储存和保鲜的重要技术之一。
低温食品冷藏库是通过制冷原理实现对食品的降温和保持低温状态，从而实现食品的长时间储存和保鲜。
本文将介绍低温食品冷藏库的制冷原理。
2.制冷原理低温食品冷藏库的制冷原理主要包括蒸发冷凝循环制冷、达到低温所需的蒸发器和制冷剂的选择。
2.1蒸发冷凝循环制冷蒸发冷凝循环制冷是低温食品冷藏库中常用的制冷方法。
其基本原理是通过制冷剂的循环流动，在蒸发器和冷凝器之间完成制冷循环，实现对食品的冷却。
2.2蒸发器的选择蒸发器是低温食品冷藏库中的关键组件，其作用是将制冷剂蒸发并吸收食品的热量，从而降低食品的温度。
蒸发器的选择应考虑到食品的保存要求和制冷剂的特性。
2.3制冷剂的选择制冷剂的选择对低温食品冷藏库的制冷性能和安全性具有重要影响。
常见的制冷剂有氨、氟利昂等，选择合适的制冷剂应综合考虑其制冷性能、环境友好性、安全性等因素。
3.低温食品冷藏库的工作过程低温食品冷藏库的工作过程包括制冷循环、空气循环和湿度控制。
3.1制冷循环制冷循环是低温食品冷藏库实现降温的关键。
制冷剂在制冷循环中先经过蒸发器，吸收食品的热量并汽化成气态，然后经过压缩机进行压缩，再通过冷凝器释放热量，气态制冷剂冷凝成液态，循环往复，实现对食品的持续降温。
3.2空气循环低温食品冷藏库通过空气循环实现空气的对流，从而保持库内温度的均匀性。
空气循环通常通过风机实现，风机将冷空气循环吹送到库内各个角落，促进食品的均匀降温和保鲜效果。
3.3湿度控制湿度控制对于低温食品冷藏库的保鲜效果至关重要。
湿度过低会导致食品失水，而湿度过高则容易滋生细菌。
因此，低温食品冷藏库需要通过适当的加湿或除湿措施，控制库内湿度在合适的范围内。
4.低温食品冷藏库的优点低温食品冷藏库具有以下优点：-延长食品的保鲜期限，减少食品的损耗。
-降低食品的温度，有效防止食品腐败。
-提供适宜的湿度条件，保持食品的新鲜度。
冷库 原理
冷库原理冷库是一种用于储存和保鲜冷藏品的设施。
它通过一系列的原理和技术来维持低温环境，延长冷藏品的保质期，并确保其质量和安全性。
1. 制冷循环原理：冷库通常采用制冷循环系统，其中核心组件是制冷剂。
制冷剂通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程来吸收和释放热量，从而实现温度的降低。
制冷剂在蒸发器中吸热并蒸发成气体，从而使蒸发器内的温度下降。
然后，制冷剂经由压缩机进行压缩，升高其温度和压力，并流向冷凝器，通过冷凝器中的冷却介质散热并变成液态。
最后，制冷剂通过膨胀阀降低压力并再次回到蒸发器中，循环往复。
2. 绝热层原理：冷库的建筑结构通常包括墙体、屋顶和地板。
这些结构都需要具备良好的绝热性能，以防止外界热量的进入和冷库内部冷量的损失。
常用的绝热材料包括聚氨酯、聚苯板和玻璃棉等，它们具有良好的隔热性能和耐腐蚀性能，能够有效地减少能量的流失。
3. 温控系统原理：为了保持冷库内的恒定低温环境，冷库通常配备有温度控制系统。
温控系统通过自动调节制冷循环系统的运行，控制制冷剂的供应量和循环速度，以使冷库内部的温度维持在设定的范围内。
温控系统还可以监测和记录冷库内的温度变化，一旦温度异常超出设定范围，系统会自动发出警报并采取相应的措施。
4. 通风系统原理：冷库内部的空气流通也是保持冷库质量和安全性的重要因素。
通风系统通过空气循环和新鲜空气的进入，保持冷库内的湿度、氧气含量和二氧化碳浓度在可接受的范围内。
同时，通风系统还可以帮助排除冷库内的湿气和异味，提供清洁和卫生的环境。
冷库的原理和技术确保了冷藏品在储存和保鲜过程中的安全性和质量，并对各类冷冻食品、药品、化学制品等起到重要的作用。
通过制冷循环、绝热层、温控系统和通风系统等综合原理的应用，冷库能够有效地提供符合需求的低温环境。
冷藏的原理和技术
冷藏的原理和技术冷藏的原理和技术是为了保持食品和物品的新鲜度和品质而设计的一种储存和保鲜方法。
冷藏通过降低食品和物品的温度，减缓微生物繁殖和酶活性，从而延缓其腐败和变质的速度。
下面我将详细介绍冷藏的原理和几种常见的冷藏技术。
冷藏原理主要基于物质的热力学性质，特别是温度和热量传递的原理。
具体来说，冷藏通过以下几个方面来实现：1.借助温度差异：冷藏室内外的温度差异可以引发空气流动，从而加速热量传递。
因此，通风制冷常用于冷藏柜和冷藏库中，通过使室内和外部的温度差异达到增大热量传递速率的目的。
2.利用蒸发冷却：蒸发冷却是一种常见的制冷原理，也被广泛应用于冷藏技术中。
当液体蒸发时，它会从周围环境中吸收热量，使周围环境的温度下降。
因此，在冷藏技术中，利用液体蒸发产生的冷却效应可以降低食品和物品的温度。
3.利用冷藏剂：制冷技术中常用的冷藏剂包括氨，氮氧化物，氟氯烷和环氧乙烷等。
这些冷藏剂在正常压力和温度下可以从液态转变为气态，从而快速吸收热量。
当冷藏剂处于气态时，它们会通过压缩和膨胀的循环来降低冷藏室的温度。
在冷藏技术中，我们常见以下几种冷藏技术：1.压缩机制冷技术：这种技术通过利用压缩机来压缩冷藏剂，使其升温。
然后，通过冷凝器将热量散发到周围环境中，使冷藏室或冷藏柜内部的温度下降。
最后，通过蒸发器将冷缩剂释放到冷藏室内，从而将室内的热量吸收，形成制冷效果。
2.吸收式制冷技术：这种技术利用吸收剂和冷藏剂之间的化学反应来实现制冷效果。
通常，制冷技术中常用的吸收剂是水，而冷藏剂则是氨。
水和氨之间的化学反应可以产生吸热效应，从而降低冷藏室内的温度。
3.热泵制冷技术：热泵制冷技术是一种高效的制冷技术，它使用外部能源（如电能）来驱动制冷循环。
热泵通过在压缩和膨胀之间循环冷冻液体来实现冷藏效果。
在膨胀阶段，冷冻液体会吸收冷藏室内的热量，形成制冷效果。
除了以上几种常见的冷藏技术，冷藏的保鲜效果还可以通过控制湿度和气氛来实现。
热力学循环在制冷设备设计中的应用案例
热力学循环在制冷设备设计中的应用案例随着科技的不断发展，制冷设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是家用空调还是商用冷库，它们都离不开热力学循环的应用。
在本文中，我们将探讨一些热力学循环在制冷设备设计中的实际应用案例。
首先，我们来看看常见的空调系统。
空调系统中最常见的是蒸发冷凝循环。
在这个循环中，制冷剂通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程，实现了热量的传递和转换。
例如，当我们将空调调至制冷模式时，制冷剂首先被压缩，这样它的温度和压力都会升高。
然后，制冷剂通过冷凝器，与室外的空气接触，释放热量，变成高压液体。
接下来，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，此时它的压力急剧降低，从而使其温度降低。
在蒸发器中，制冷剂吸收室内空气的热量，变成低压蒸汽。
最后，制冷剂再次进入压缩机，循环往复。
除了常见的蒸发冷凝循环，还有一种常用的制冷循环是吸收式制冷循环。
吸收式制冷循环利用溶液的吸收和析出过程来实现制冷。
在这个循环中，制冷剂和吸收剂组成了一个闭合的循环系统。
当制冷剂吸收剂被加热时，制冷剂蒸发并被吸收剂吸收。
然后，吸收剂再通过加热，使制冷剂蒸发，从而实现制冷效果。
这种循环在一些特殊的应用中非常有用，比如太阳能制冷和低温制冷。
除了空调系统，热力学循环在冷库设计中也发挥着重要的作用。
冷库是用来储存和保鲜食品的设备，它们需要保持低温环境。
为了实现这一目标，冷库通常采用了制冷剂蒸发循环。
在这个循环中，制冷剂通过蒸发器，吸收冷库内部的热量，使其保持低温。
然后，制冷剂通过压缩机被压缩，释放热量，变成高压液体。
接着，高压液体通过冷凝器，与外界的空气接触，释放热量，变成高压液体。
最后，制冷剂再次进入蒸发器，循环往复。
除了常见的制冷设备，热力学循环还在其他一些特殊领域中发挥着重要的作用。
例如，在航空航天领域，液氧和液氢的燃烧循环被广泛应用于火箭的推进系统中。
在这个循环中，液氧和液氢被混合燃烧，产生高温高压的气体，从而产生巨大的推力。
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消声器
过滤器 涡轮冷却器
冻结间
变速机构
图 １ 开式回冷低压直接吸热循环空气制冷机原理图
传统的冷库制冷系统的供冷方式是通过蒸发器把 冷量送入冷却环境， 传热是通过蒸发器表面的空气对 流 （ 通风机强制对流或自然对流） 而把冷量从蒸发器 取走， 再把冷量传递给需要冷却和冻结的食品。因此， 空气与蒸发器内制冷剂之间必然存在一定的温差， 为 维持冷却环境的低温， 必须人为降低制冷剂的蒸发温 度， 而在其它条件不变的情况下， 蒸发温度越低， 制冷 循环的效率越低， 温差换热又增大了制冷系统的不可 逆损失。
空气制冷循环系统虽然在普通制冷空调领域 ＣＯＰ 明显低于蒸汽压缩制冷系统的 ＣＯＰ， 但在－ ５０ ￣ － ８０℃范围内两者相差不大， 当制取－ ８０℃以下低温时， 空气制冷机的 ＣＯＰ 要高于蒸气压缩制冷机的 ＣＯＰ， 而 系统却简单得多［４］。空气制冷装置的膨胀机出口温度， 理论上可以降到绝对零度， 随着涡轮膨胀机技术的发 展， 使得与环境很友好的空气工质在低温领域中更具 魅力。
１ 空气制冷循环的特性
１．１ 以空气为制冷剂优点
（ １） 无毒无味、不燃烧、不爆炸， 使用安全； 来源充
足、环境性能优良， ＯＤＰ 为零、ＧＷＰ 很小。
（ ２） 化学稳定性和热稳定性好， 纯净的空气不会变
质， 不与润滑油反应。在工作范围内有适合的压力和压
力比， 不会出现高温分解现象。
（ ３） 空气的导热系数约是同温度下 Ｒ２２ 气体的 ２
制 冷 空 调 Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
与电力机械 ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
专题研讨
空气制冷循环在冷藏库中的应用
黄艳玲， 陈汝东
（ 同济大学 机械工程学院， 上海 ２０００９２）
摘要： 详细地分析了空气制冷循环的特性， 论述了空气制冷机对冷藏库节能的意义， 探讨 了其应注意的问题及解决方法； 与传统蒸汽制冷循环相比， 空气制冷循环对冷藏库的节能具有 重要的意义， 其在冷藏库中的应用具有广阔的发展前景。
冷藏库是食品冷冻加工储存的重要设施， 是食品低温流通的中枢， 是冷链体系的关键设 备之一。高效冷库的建设既保证食品营养价值 和色香味， 又减少能耗及保护环境。传统的冷 藏库广泛采用蒸汽压缩制冷装置， 消耗大量电 能， 约占总成本的 ２５％￣３０％或更多［６］。采用空 气制冷能减少电能消耗， 对于冷库生产企业具 有相当大的经济效益， 它主要体现在以下两方面。
２．２ 节约除霜能耗
蒸汽压缩式制冷机的冻结装置都是将蒸发器放于 冷间内， 蒸发器表面不可避免地会结霜。为了确保装 置的效率和冷量的足够输出， 经过一定时间间隔必须 进行除霜。除霜的方法在大型装置中以热气－ 水联合 除霜为主， 这种除霜方式具有省能快速和彻底的特点。 在中小型装置中， 则以电热除霜为生， 这种除霜方式虽 具有良好的效果但能耗很大。无论是热气融霜与水冲 霜联合还是电热除霜都属于间歇式， 需要中止制冷过 程， 而且在除霜的整个过程中， 有大量的水蒸汽和热量 散布于冻结本体内， 造成湿、热负荷增加。由于冻结温 度很低， 除霜时排水管道容易冻结， 排水管道与保温管 道的连接处也会产生冷量损失。
而对空气制冷循环方式， 冷空气直接进入需要冷 却的环境， 直接冷却食品， 不但省去了换热器和风机以 及与这些设备的运转维护有关的元器件。还可以根据 冻 结 食 品 的 形 状 ， 合 理 地 组 织 气 流 ， 提 高 冻 结 效 率［５］。 开式空气制冷循环， 空气的阻力损失小、没有与换热器
２ 空气制冷机对冷藏库节能的意义
（ ６） 制冷剂的工作压力保持正压， 空气压缩机的压 缩比远小于蒸汽制冷压缩机， 系统中的管道和设备管 材都可以采用耐压较低的材料［１］。
１．２ 制冷温度范围宽和低温运行性能良好
空气制冷循环可以满足空调供冷到低温－ １００℃的 要求， 而且温度越低， 与其它制冷方式相比 ＣＯＰ 值越
［３］
高 。现代食品速冻技术需要较低的温度， 用单级压缩 蒸汽制冷循环受压比和制冷剂物理特性的限制， 两级 压缩又受到蒸发压力过低和制冷剂凝固点的限制， 而 多级压缩和复叠式制冷循环，又使系统过于复杂， 维 护、维修困难。
关键词： 空气制冷剂； 空气制冷循环； 冷藏库； 节能
中图分类号： ＴＢ６５７
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００６－ ８４４９（ ２００８） ０４－ ００３２－ ０３
０ 引言
冷库制冷系统是耗能较大的行业之一。作为食品 低温流通中枢的冷库， 目前广泛采用的蒸汽压缩式制 冷装置， 当制冷温度降低时， 效率降低、耗电量大。选用 低温性能优良的制冷装置对冷库的节能工作至关重 要。空气制冷机安全环保， 低温性能优良， 能很好地满 足快速冻结的低温要求。将空气制冷机运用于低温冷 库中， 与传统的蒸汽压缩制冷装置相比， 具有节能与环 保的双重优势。
１．５ 设备可靠性高、维护方便
空气制冷装置结构简单， 可靠性高， 安全性好， 制 冷剂可自由获得补充， 不必担心泄漏问题。此外， 蒸汽
压缩制冷装置需要回收制冷剂， 安装过程中的 打压试漏很严格 ， 而空气制冷装置 拆 装 、移 动 方便， 无需回收制冷剂， 便于维护。
三通电磁阀
离心式风机
蓄热器 Ｂ 真空泵
而对空气制冷循环方式， 通过风道直接向制冷环
３３ Ｎｏ．４／２００８
总 第１２２期 第２９卷
制 冷 空 调 Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
与电力机械 ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ
专题研讨
境输送冷空气， 冷空气直接进入冷间， 不需传热温差， 在制取相同冷量时， 蒸发温度可相应提高， 提高蒸发温 度能使压缩机的功耗减少。因为当冷凝温度不变时， 提高蒸发温度， 压缩机的吸入压力也相应升高， 吸气比 容减少， 单位容积制冷量增加， 以及压缩比减少， 容积 效率提高。例如对于压缩机， 当蒸发温度每升高 １℃， 每 １ｋＷ 电机功率每 １ｈ 的产冷量将提高 ２．４％左右， 节 能效果显著。空气制冷循环省去了冷风机和冻结装置 以及与这些装置的运转维护有关的元器件， 减少了风 机的占地面积， 空间利用率增大， 维护结构热负荷和电 机运转热量减少， 提高了整个制冷系统的性能， 还能减 少食品干耗。
壳体内， 可起到一定的隔声作用。 （ ３） 部件优化和匹配： 膨胀机、压缩机和换热器效
率的提高可使空气制冷循环的 ＣＯＰ 增大， 尤其是膨胀 机的等熵效率， 因此提高膨胀机的效率是提高其制冷 效率最有效的手段。透平膨胀机与压缩机的匹配技术 对空气制冷循环实际运行性能的提高也有重要意义。 要通过大量的实验， 反复计算来确定压缩机和膨胀机 的最佳匹配参数［６］。另外， 应设计出高效的气－ 气换热 的紧凑式换热器。
３２ Ｎｏ．４／２００８ 总 第１２２期 第２９卷
专题研讨
制 冷 空 调 Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ 与电力机械
１．３ 可采用节能的直接冷却的开式系统
用于食品冻结的开式回冷低压直接吸热循环制冷 原理流程见图 １。工作过程如下： 含湿空气在离心风机 处获得低压后， 经过滤器除去灰尘和杂质， 空气通过三 通电磁阀进人蓄冷器 Ａ， 与蓄冷填料热交换， 空气的温 度降低， 金属填料被加热， 空气中水分凝结在蓄冷填料 表面且大部分结冰， 使得离开的空气被干燥。之后低 温干燥空气经三通电磁阀进入冻结间， 直接从冷却物 质吸热。然后， 被加热的冷空气通过涡轮冷却器， 降温 后进人蓄冷器 Ｂ， 与蓄冷填料热交换， 冷空气被加热， 蓄冷填料被冷却， 被加热的冷空气经真空泵加压到大 气压后（ 温度也升高） ， 再经消声器排往大气， 至此一个 循环周期结束。接下来， ４ 个三通电磁阀开、闭切换， 使 蓄冷器 Ａ、Ｂ 的蓄放冷作用交换。热空气通过蓄冷器 Ｂ 被蓄冷填料中蓄积的冷量冷却； 冷空气在通过蓄冷器 Ａ 时把冷量蓄存在蓄冷填料中， 为下一个工作周期作 好 准 备［１］。
（ ２） 噪声： 在采用风机作为负载的涡轮冷却器运行 时噪声很大， 可高达 １１５～１２０ｄＢ［５］， 造成严重 的 噪 声 污 染， 影响操作人员的健康。因此， 必须安装简单消声器， 降低它的影响。设计中降低涡轮的转速可有效地降低 涡轮气流的噪音， 但这会是涡轮尺寸变大， 需要寻找两 者的平衡点。将透平机械置于封闭的内衬吸音材料的
２．１ 减少冷库维护结构耗冷、压缩机能耗、风机的电机 功耗、冷却设备能耗
蒸气压缩式制冷的冻结装置都是将蒸发器安放于 冻结本体内， 通过换热器把冷量送入冷间， 通过蒸发器 表面的空气对流把冷量取走， 再把冷量传给需要冷却 和冻结的食品。为维持冷间的温度有两种方法： １） 降低 蒸发温度， 这使得制冷循环的效率降低， 温差换热又增 大制冷系统的不可逆损失； ２） 增大蒸发器的蒸发面 积， 而为了确保冻结速度必须配置大功率的风机， 冷风 机金属耗量大， 占据空间大， 空间利用率低， 风机消耗 功率大， 围护结构传热量和风机电机功耗增加。
（ ４） 除湿、除杂质： 当空气中存在水蒸汽时， 含湿气 流在回冷热交换器或涡轮中降温时， 水蒸汽会冷凝甚 至冻结， 放出大量潜热将大大减小涡轮的实际温降， 不 仅严重影响传热， 阻塞通道， 甚至打坏涡轮喷管环和叶 轮。空气进入膨胀机前必须净化和除湿， 需在系统内设 置严格的过滤和干燥装置。可利用密封闭式循环或干 燥器去除水分， 或利用蓄冷器作为冷干装置， 既能除湿 又降低了运行费用， 但这些措施会造成系统造价高、运 行能耗大或密封工艺困难等问题。
空气制冷机， 直接向冻结冷间送冷空气， 省去了耗 金属量大， 冷却效率差的冷却排管。所以没必要进行 除霜， 节省了与除霜有关的设备和控制元件的费用和 除霜时的电能消耗。
３ 应注意的问题及解决方法
（ １） 空气流量： 空气制冷系统的一个突出问题是系 统内空气的体积流量很大， 单位制冷量很小。可采用 透平式膨胀机和真空泵、也可以采用报废的飞机发动 机， 以降低投资。国外在这方面已作过大量的研究， 认 为是一种有效的节能方式。