什么是制冷系统中的“过冷”和“过热”？

荣昌制冷

       所谓“过冷”，就是将冷凝后的饱和液体温度通过某种装置（如过冷器）和方法（或措施）进行再冷却，使其温度低于冷凝压力对应的饱和液体温度，称之为过冷。冷凝器出口的液体温度与过冷后进入节流前的液体温度的差值称为“过冷度”。

  过冷是为了使节流前的制冷剂液体减少在节流过程中产生的闪发气体，减少闪发气体所占容积的比容，提高单位制冷量；同时也提高了回气的过热度，对保护压缩机不处湿冲程运转，都有一定的好处。

  较大型的制冷系统，为了使进入节流阀的制冷剂液体温度降低些，减少在节流时或节流后产生的闪发气体，适当提高制冷效率，工艺设计中在储液器后（使用节流阀节流的系统必须要有储液器）加装了专门用来过冷的设备——过冷器。它的结构型式是套管式、喷淋式等，原理是利用比冷凝后的饱和液体温度更低的冷却水再次冷却（如深井水），一般可比冷却前再降低3度左右的温度（即过冷度为3度左右）。还有些小型氟制冷系统，如小型冷库等，虽然没有专门的过冷器，但把供液管与回气管包扎在一起保温，利用回气管的低温降低供液管里的液体温度，也可把一段供液管和膨胀阀直接安装在库房内通过，经再次冷却达到过冷的目的，从而提高制冷效率。同时也加热了回气管的温度，避免压缩机吸入过潮蒸汽而可能产生液击。

  毛细管节流的系统，毛细管与回气管（吸气管）合并在一起走，有合焊在一起的，有用热胶套套在一起的，有从回气管中穿过的，还有缠绕在回气管上的，也有的将毛细管或供液管直接在箱体内通过。毛细管与回气管进行热交换，使节流前的液态制冷剂与回气管道中的低温制冷剂蒸汽进行热交换冷却而得到过冷，这样既可减少回气管路中可能夹带的液体液击压缩机，同时又能达到节流前液体制冷剂过冷的目的。假如把冷凝器故意加大，留出空间得到再次冷却而过冷也是可行的。但在规范的设计中是不会这样做的，考虑的是尽量缩小整体体积和重量，减少制造成本。对于小型或微型毛细管节流的系统，是不会加设专门的过冷器的。

  不要把整个冷凝过程分拆或分段区分，把冷凝器的前端说成是“冷凝”，冷凝器的末端或出口说成是“过冷”，把整个冷凝温度与冷凝器出口的液体温度的差值作为“过冷度”，这种概念是错误的。压缩后的高温气体从冷凝器的上部进入，逐步与外界的冷却介质（空气或水）进行热交换（放热），最后冷凝（液化）成液体，这是完整的冷凝过程。不能说冷凝器的前端部是冷凝，后端部或出口是“过冷”；把冷凝温度与冷凝器出口液体温度的差值作为“过冷度”，这是不恰当的，误解了冷凝过程的概念。所谓“冷凝压力对应的饱和液体温度与冷凝器出口液体温度的差值”怎么测得？用什么方法，具体在什么部位测试合适？这是相当模糊和不具有操作性的。

  在一定的压力下，温度高于饱和温度的蒸汽，称为过热蒸汽。制冷压缩机排气管处的蒸汽温度，都会高于饱和温度，都属于过热蒸汽，称之为“排气过热”。

  所谓蒸发温度，我们只能从蒸发压力的对应温度转换而来。自节流后的低压制冷剂进入蒸发器后，在整个蒸发器中完成它的蒸发过程。不能将整个蒸发过程拆散分段说事，把刚进入蒸发器的低温液体作为“初始温度”，然后再是蒸发器的蒸发温度，还把蒸发器的后段部分分割为“末端温度”，以此作为“回气（吸气）”过热度的“起点”来理解。请问整个蒸发器里蒸发（沸腾）产生的温度怎么来“分割”？通过什么装置（方法）来检测？哪个制冷系统存在这种检测行为？不能凭借脱离实际的想象作为某种理解的依据，这是不现实的，也是不科学的。更不能错误地把流出了蒸发器出口后的低温蒸汽作为压缩机的“回气（吸气）过热”的起点，正确的理解应该为“管道过热”的起点，而“管道过热”不能作为蒸发器与压缩机的“回气（吸气）过热”行为。只有蒸发器里产生的蒸发温度与压缩机吸气口间形成的温度损失才是真正的“回气过热”。我们应该用科学的方法以及现实的体现正确地理解“回气（吸气）过热”和“过热度”的形成与实际的存在，也是唯一可推行的科学途径。

  一具完整的蒸发器，节流后的低压液体制冷工质进入其中进行换交热，换热时产生的沸腾现象才是真正意义上的蒸发过程。虽然从蒸发器的热交换上存在有“先后接触热量传唤”的程序因素，但这仍然是属于整个蒸发器的蒸发（沸腾）换热过程，系统的热量在蒸发器中形成了完整的换热体系过程，压缩机的运行功率也是随着蒸发器整个换热过程所产生反应出的温度和压力而变化的。不应当“断章取义”地把它们的这种整体现象“拆开分段”区分，这种做法是不能成立的，在制冷学科里不存在这种说法的依据。把“蒸发器前后的温度变化差异为过热现象”，那就完全歪曲和混淆了“过热现象”的概念，是错误的，不符合“回气过热”这一科学理论的定义，科学现实的论理证明回气过热度是蒸发温度与压缩机吸气温度之差的论断。

  由于回气管（吸气管）的长度和隔热程度，使管内的蒸汽与外界传递而加热，这种现象称之为“管道过热”。它会使压缩机的吸气温度升高，吸入蒸汽的比容增大，导致单位容积制冷量的降低，压缩机的制冷量减小，对制冷循环是不利的，故称之为“有害过热”。因此，要求在吸气管道上必须做好隔热，尽量缩短吸气管的长度，以减少这种有害过热。

  在使用膨胀阀的氟制冷系统中，利用过热度来调节热力膨胀阀的开启度，这种现象称之为“有益过热”。同样，氟蒸汽在经过回热后产生的过热，也属于有益过热。

  相关的制冷工程书籍里都有关于“过冷”和“过热”概念的解释及论述。如上海水产学院和西安交大编著的《制冷技术问答》，西安冶金建筑学院编著的《制冷技术》，上海交大出版的《制冷工程技术辞典》等著作中都对过冷和过热作了详细的论述。

            

                 

                         

  专业定义概括：

  过冷：即冷凝后的液体制冷剂在节流前经过再次冷却，使制冷剂的温度低于冷凝饱和液体温度称之为“过冷”；再次冷却后的液体温度与冷凝温度的差值为“过冷度”，其过冷温度一般为2~5度左右。

  过热分为三种：即回气（吸气）过热、排气过热和“节流过热”。

  回气（吸气）过热：即蒸发后的制冷剂气体在通过回气管（吸气管）至压缩机的吸气口之间时，与管外的热量继续换热，称之为“回气（吸气）过热”现象；蒸发温度与压缩机吸气温度的差值为“回气（吸气）过热度”。

  排气过热：即低温制冷剂蒸汽经过压缩机压缩排出的高温蒸汽，称为“排气过热”现象；压缩机的排气温度与冷凝温度的差值为“排气过热度”，其过热度一般在50度以上。

  节流过热：是指膨胀阀节流后的低温制冷剂液体温度与蒸发器的热量换热后的温度比较，称之为“节流过热”，也可称“膨胀阀的过热度”；即膨胀阀感温包的感应温度与蒸发器的出口温度的差值，该差值一般为5度左右。

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