制冷設(shè)備,是指主要用于船員食物冷藏、各類貨物冷藏及暑天的艙室空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備。主要由壓縮機(jī)、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器和附件、管路組成。按工作原理可分為壓縮制冷設(shè)備、吸收制冷設(shè)備、蒸汽噴射制冷設(shè)備、熱泵制冷設(shè)備和電熱制冷裝置等。船舶上應(yīng)用普遍的是壓縮制冷設(shè)備。通過(guò)設(shè)備的工作循環(huán)將物體及其周圍的熱量移出,造成并維持一定的低溫狀態(tài)。所用的制冷劑主要是氟里昂和氨,尤以氟里昂使用多。但由于氟里昂對(duì)大氣臭氧層的破壞作用,已經(jīng)開始受到環(huán)保條例的制約。氨及其他新型冷劑正被重新采用和試制中。
壓縮式制冷機(jī)。依靠壓縮機(jī)的作用提高制冷劑的壓力以實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán),按制冷劑種類又可分為蒸氣壓縮式制冷機(jī)(以液壓蒸發(fā)制冷為基礎(chǔ),制冷劑要發(fā)生周期性的氣-液相變)和氣體壓縮式制冷機(jī)(以高壓氣體膨脹制冷為基礎(chǔ),制冷劑始終處于氣體狀態(tài))兩種。②吸收式制冷機(jī)。依靠吸收器-發(fā)生器組(熱化學(xué)壓縮器)的作用完成制冷循環(huán),又可分為氨水吸收式、溴化鋰吸收式和吸收擴(kuò)散式3種。③蒸汽噴射式制冷機(jī)。依靠蒸汽噴射器(噴射式壓縮器)的作用完成制冷循環(huán)。④半導(dǎo)體制冷器。利用半導(dǎo)體的熱-電效應(yīng)制取冷量。制冷機(jī)的主要性能指標(biāo)有工作溫度(對(duì)蒸氣壓縮式制冷機(jī)為蒸發(fā)溫度和冷凝溫度,對(duì)氣體壓縮式制冷機(jī)和半導(dǎo)體制冷器為被冷物體的溫度和冷卻介質(zhì)的溫度),制冷量(制冷機(jī)單位時(shí)間內(nèi)從被冷卻物體移去的熱量)、功率或耗熱量、制冷系數(shù)(衡量壓縮式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo),指消耗單位功所能得到的冷量)以及熱力系數(shù)(衡量吸收式和蒸汽噴射式制冷機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo),指消耗單位熱量所能得到的冷量)等?,F(xiàn)代制冷機(jī)以蒸氣壓縮式制冷機(jī)應(yīng)用廣。
冷柜制冷間的制冷負(fù)荷就是單位時(shí)間內(nèi)必須從制冷間取出的熱量;或者是制冷間在單位時(shí)間內(nèi)從制冷機(jī)獲得的冷量。制冷間制冷負(fù)荷的計(jì)算,其目的在于正確合理地確定各個(gè)冷間的冷卻設(shè)備負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。冷間的制冷負(fù)荷在一年四季當(dāng)中不是恒定的,其負(fù)荷大小受多方面的影響。比如,外界環(huán)境溫度的變化,冷間中食品儲(chǔ)藏量的多少,淡季、旺季時(shí)食品的冷加工量的差異,以及操作管理方式的諸多因素,通常進(jìn)行制冷負(fù)荷計(jì)算是設(shè)計(jì)冷庫(kù)制冷裝置的初工作之一。所以合理地確定冷間的制冷負(fù)荷,對(duì)于制冷設(shè)計(jì)是非常重要的。
冷柜對(duì)于進(jìn)行制冷負(fù)荷計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮不利的工作條件。這是室外計(jì)算的原則。對(duì)于從室內(nèi)向室外傳熱的房間,因考慮在炎熱季節(jié)的室外溫度;而從室外向室內(nèi)傳熱的房間,則應(yīng)考慮寒冷季節(jié)的室外溫度。冷庫(kù)的冷間多屬于從室內(nèi)向室外傳熱的類型。
電冰箱制冷系統(tǒng)中,主要組成有壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和毛細(xì)管四部分,自成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其中蒸發(fā)器安裝在電冰箱內(nèi)部的上方,其他部件安裝在電冰箱的背面。系統(tǒng)里充灌了一種叫“氟里昂12(CF2Cl2,國(guó)際符號(hào)R12)”的物質(zhì)作為制冷劑。氟里昂12在蒸發(fā)器里由低壓液體汽化為氣體,吸收冰箱內(nèi)的熱量,使箱內(nèi)溫度降低。變成氣態(tài)的氟里昂12被壓縮機(jī)吸入,靠壓縮機(jī)把它壓縮成高溫高壓的氣體,再排入冷凝器。在冷凝器中氣態(tài)的氟里昂12不斷向周圍空間放熱,逐步液化成液體。這些高壓液體必須流經(jīng)毛細(xì)管,節(jié)流降壓才能緩慢流入蒸發(fā)器,維持在蒸發(fā)器里繼續(xù)不斷地汽化,吸熱降溫。就這樣,冰箱利用電能做功,借助制冷劑的物態(tài)變化,把箱內(nèi)蒸發(fā)器周圍的熱量搬送到箱后冷凝器里去放出,如此周而復(fù)始不斷地循環(huán),以達(dá)到制冷目的。