单级压缩制冷机主要是由济南压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀(又称膨胀阀)4大件所组成的。单级压缩主要是指从蒸发器出来的低压蒸气,经压缩机一次压缩到冷凝压力。单级压缩制冷机的理论循环原理如图2-1所示。
单级压缩制冷机理论循环的条件是:
①压缩过程1-2是绝热压缩过程。②不考虑制冷剂在流动时摩擦、阻力等损失,即制冷剂在流经冷凝器、蒸发器及连接管道中的压力保持不变,冷凝过程2-3-4中冷凝压力Pk保持不变;蒸发过程5-1中,燕发压力p保持不变。③液态制冷剂的节流前后烩值不变,即在节流过程4-5中,h4 =h5。
单级压缩制冷机实际循环与理论循环之间主要有着以下四方面差别:
①压缩过程是不可逆的,即不是等熵过程。②节流过程不是绝热节流,故节流后焙值是增大的。③制冷剂在蒸发器与冷凝器内传热过程中,制冷剂的温度是渐变的。④制冷剂在流经阀门、管道和设备时因有阻力存在,为使循环得以实现,故使压缩机的排气压力增大,而吸气压力降低。
由于存在着上述4方面差别,所以单级压缩制冷机的实际循环不仅存在外部不可逆,同时也存在内部不可逆,使实际循环的单位质量压缩功增大,单位质量制冷量减少,制冷系数与热力完善度都低于理论循环。由于实际过程比较复杂,存在机械摩擦、阻力及热损失等,很难将实际循环表示在lgp-h图上。在工程计算时,通常是先按理论循环计算,然后用各种系数进行修正。