液體汽化制冷是利用液體汽化時(shí)的吸熱、冷凝時(shí)的放熱效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當(dāng)液體(制冷工質(zhì))處在密閉的容器中時(shí),此容器中除了液體及液體本身所產(chǎn)生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達(dá)到平衡,此時(shí)的汽體稱(chēng)為飽和蒸汽,壓力稱(chēng)為飽和壓力,溫度稱(chēng)為飽和溫度。
制冷工質(zhì)將在低溫、低壓下蒸發(fā),產(chǎn)生冷效應(yīng);并在常溫、高壓下冷凝,向周?chē)h(huán)境或冷卻介質(zhì)放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w,還需要將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進(jìn)入容器。
液體汽化制冷循環(huán)是由工質(zhì)汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個(gè)過(guò)程組成。
例如,1kg的水,在壓力為0.00087MPa,飽和溫度為5℃,汽化時(shí)需要吸收2488.7KJ熱量;1kg的氨,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力(0.10133MPa)下,汽化時(shí)需要吸收1369.59KJ熱量,溫度可低達(dá)-33.33℃。因此,只要?jiǎng)?chuàng)造一定的低壓條件,就可以利用液體的汽化獲取所要求的低溫。依此原理,汽化過(guò)程吸取冷凍水的熱量,使冷凍水溫度降低(一般降為7℃)。制冷工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸取熱量,溫度升高變成過(guò)熱蒸氣,進(jìn)入壓縮機(jī)重復(fù)循環(huán)過(guò)程。
吸收式制冷機(jī)中的吸收劑通常并不是單一物質(zhì),而是以二元溶液的形式參與循環(huán)的,吸收劑溶液與制冷劑—吸收劑溶液的區(qū)別只在于前者所含沸點(diǎn)較低的制冷劑量比后者少,或者說(shuō)前者所含制冷劑的濃度比后者低。二元溶液通常有溴化鋰水溶液、氨水溶液等。