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表冷器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律,封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的,即只能从高热流向低热,在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以,一个热机在有能量输入做功的同时,下游也必须有能量放出,这样上下游才会有热能差距,热能的流动才会成为可能,循环才会继续下去。所以,如果想让承载物重新做功,就必须先把没有完全释放的热能释放干净,这时候就需要用到表冷器。如果周围的热能比表冷器中的温度还要高的话,为了使得表冷器降温,就必须人为做功(一般来说是使用压缩机)。冷凝后的流体重新回归高有序、本地低热能的状态,可以重新做功。表冷器的选择包括形式和型号的选择,并确定流经表冷器的冷却水或空气的流量和阻力。表冷器型式的选择要考虑当地的水源、本地水温、本地气候条件,以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定表冷器型式的前提下,根据冷凝负荷和表冷器单位面积的热负荷来计算表冷器的传热面积,以此来选定具体的表冷器的型号。
CF2Cl2氟里昂12(CF2Cl2)代号R12。表冷器氟里昂12是一种无色、本地无臭、本地透明、本地几乎性的制冷剂,但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸,当与明火接触或温度达到400℃以上时,能分解出对人体有害的氟化氢、本地氯化氢和 (COCl2)。R12是应用较广泛的中温制冷剂,适用于中小型制冷系统,如电冰箱、本地冰柜等。R12能溶解多种有机物,所以不能使用一般的橡皮垫片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。CHF2Cl氟里昂22(CHF2Cl)代号R22。R22不燃烧也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度虽比R12大,但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解,其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变,故采用R22的制冷系统必须有回油措施。R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃,常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa,单位容积制冷量与比R12大60%以上。在空调设备中,大都选用R22制冷剂。CHF2F3四氟乙烷R134a(ch2fcf3)代号R13是一种无污染性 的制冷剂。TLV 1000pm,GWP 1300。广泛应用于制冷设备中。特别是对制冷剂要求高的仪器中。
表冷器主要部件有电机(压缩机、同城风机等用)、同城操作开关、同城电磁接触器、同城连锁继电器、同城过电流继电器、同城热动过电流继电器、同城温度调节器、同城湿度调节器、同城温度开关(除霜、同城防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器,断水继电器,电脑板及其它部件组成。控制由多个控制器件组成,它们是:制冷剂控制器:膨胀阀、同城毛细管等。制冷剂回路控制器:四通阀、同城单向阀、同城复式阀、同城电磁阀。制冷剂压力控制器:压力开闭器、同城输出压力调节阀、同城压力控制器。电机保护器:过电流继电器、同城热动过电流继电器、同城温度继电器。温度调节器:温度位式调节器、同城温度比例调节器。湿度调节器:湿度位式调节器。除霜控制器:除霜温度开关、同城除霜时间继电器、同城各种温度开关。冷却水控制:断水继电器、同城水量调节阀、同城水泵等。报警控制:超温报警、同城超湿报警、同城欠压报警及火警报警、同城烟雾报警等。其它控制:室内风机调速控制器、同城室外风机调速控制器等。