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蒸汽压缩式制冷循环

1834
  • Oliver Evans
  • Jacob Perkins
  • Alexander Twining
机械工程实验室中的蒸气压缩制冷系统。.

(图片仅供参考)

蒸汽压缩循环是 热力学 大多数热泵都采用这种工艺。它包括四个阶段:制冷剂蒸汽的压缩、冷凝成高压液体并释放热量、通过阀门膨胀成低压液/气混合物,以及蒸发成低压蒸汽并吸收热量。该循环有效地逆转了热能的自然流动方向。

蒸汽压缩循环是现代制冷和热泵技术的基石。它利用了汽化潜热的物理原理,即物质在液态和气态相变过程中吸收或释放大量能量。该循环使用一种称为制冷剂的易挥发性流体。

整个过程始于压缩机,压缩机吸入低压低温的制冷剂蒸汽,并将其压缩成高压高温的过热蒸汽。这需要大量的机械功。接下来,高温蒸汽流入冷凝器(一个热交换器),在那里它将热量释放到较温暖的环境中(例如夏季的室外空气),并冷凝成高压液体。第三阶段是膨胀阀(或毛细管),高压液体在此处经历快速的压力下降,导致闪蒸过程。闪蒸产生低压低温的液气混合物。最后,这种低温混合物进入蒸发器(另一个热交换器),在那里它从较冷的环境中(例如夏季的室内空气)吸收热量,使剩余的液体沸腾成蒸汽。然后,这种低压蒸汽返回压缩机,循环往复。通过改变冷凝器和蒸发器的功能,该系统可以提供制热而不是制冷。

UNESCO Nomenclature: 3322
- 机械工程

类型

热力学循环

中断

革命

用法

广泛使用

前体

  • 约瑟夫·布莱克对潜热的理解
  • 波义耳定律和查理定律描述了气体的行为
  • 早期机械压缩机在工业过程中的发展
  • 发现像乙醚这样的挥发性液体在快速蒸发时会产生冷却作用

应用程序

  • 家用冰箱和冰柜
  • 建筑物和车辆的空调系统
  • 食品加工和化工厂的工业规模制冷
  • 低温技术用于液化氮气和氧气等气体
  • 大型商用暖通空调系统的冷水机组

专利:

  • GB Patent 6662 (Jacob Perkins, 1834)

潜在创新理念

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相关术语:蒸汽压缩、制冷循环、制冷剂、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、热力学、相变、传热。

历史背景

蒸汽压缩式制冷循环

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1761
1807-01-01
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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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