制冷设备refrigerant equipment

主要用于船员食物冷藏、各类货物冷藏及暑天的舱室空气调节的设备。主要由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器和附件、管路组成。按工作原理可分为压缩制冷设备、吸收制冷设备、蒸汽喷射制冷设备、热泵制冷设备和电热制冷装置等。目前船舶上应用最普遍的是压缩制冷设备。通过设备的工作循环将物体及其周围的热量移出，造成并维持一定的低温状态。目前所用的制冷剂主要是氟里昂和氨，尤以氟里昂使用最多。但由于氟里昂对大气臭氧层的破坏作用，已经开始受到环保条例的制约。氨及其他新型冷剂正被重新采用和试制中。

制冷设备

制冷是使某物体或某空间达到低于周围环境的温度，并在所需要时间内保持不变，达到上述目的所需要的设备称为制冷设备。
实现制冷可以利用天然冷源和人造冷源两种途径。天然冷源就是利用深井水或天然冰的冷却能力。天然冷源具有价廉和不需要复杂技术设备等优点，但是它受气候、季节、地区等条件限制。人造冷源也称为人工制冷，办法有多种，有液体气化法、气体膨胀法、热电法、固体绝热去磁法等。在空气调节工程中主要采用液体气化法，其中包括蒸气压缩式制冷、吸收式制冷以及蒸气喷射式制冷。
蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要热力过程，以完成制冷循环，如图所示。

蒸气压缩式制冷循环示意图
1.压缩机2.冷凝器3.膨胀阀4.蒸发器

压缩机是制冷设备的最重要部分，它将来自蒸发器的制冷剂蒸气进行压缩。冷凝器是一种热交换设备，来自压缩机的高压过热气态制冷剂在此被冷却为饱和气，并被冷凝为液态。膨胀阀调节进入蒸发器的液态制冷剂，使之压力由冷凝压力降为蒸发压力。蒸发器作为低沸点液态制冷剂蒸发之用。制冷剂不断吸收周围的热量，逐渐气化，由于压缩机和膨胀阀的作用，制冷系统中的制冷剂在冷凝器和蒸发器里周期地发生状态变化，不断使周围空气冷却。
可作为制冷剂的物质很多，一般小型制冷设备主要采用氟利昂类或用氯甲烷、氯乙烷和二氧化硫制冷剂，而大型制冷设备目前大多使用氨作制冷剂。氟利昂为饱和烃类(氟、氯)衍生物的总称，大多数氟利昂本身无毒、无臭、不易燃，与空气混合遇火也不爆炸，对金属不腐蚀。它的缺点是放热系数低，价格较高，极易渗漏又不易察觉。另一种常用的制冷剂为氨。氨的主要优点为单位容积制冷能力较大，蒸发和冷凝压力适中。氨的渗漏容易发觉，有强烈的吸水性，可以避免冰堵的发生。氨的价格便宜，容易购买。氨的最大缺点是达到一定浓度时(空气中氨的体积百分比达16～25%)，遇明火有爆炸危险。此外，它的蒸气有刺激性臭味，对人体有害，对于铜与铜合金有腐蚀作用。
吸收式制冷和蒸气压缩式制冷一样，都是利用液态制冷剂在低压低温下气化以达到制冷的目的。所不同的是，蒸气压缩式制冷靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体传递，而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。吸收式制冷使用的工质是两种沸点不同的物质组成的二元混和物，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，故又称制冷剂-吸收剂工质对。常用的工质对有氨-水溶液，氨为制冷剂，水为吸收剂。其制冷温度可在0℃以下，还有溴化锂-水溶液，以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，其制冷温度只能在0℃以上，一般作为空气调节用冷源。
蒸气喷射式制冷和溴化锂吸收式制冷相同之处是都靠消耗热能进行制冷，而且都以水作为制冷剂。因此，蒸气喷射式制冷也具有由此而产生的一些特点，即系统在高度真空下运行，蒸发温度不低于+5℃，无毒、安全可靠等。蒸气喷射式制冷和溴化锂吸收式制冷不同之处在于保证蒸发器内高度真空的方法不同，前者是靠高压水蒸气在喷管中膨胀，产生高速气流的卷携作用将蒸发器内蒸发形成的低压水蒸气不断抽出，以维持蒸发器内的真空度，而后者是靠吸收剂的吸收作用。