理想制冷循环实现的关键条件是:高、低温热源恒定,制冷剂在冷凝器和蒸发器中与两个热源间无传热温差,制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失,因此,逆卡诺循环是理想制冷循环,它的制冷系数是最高的。
但是在实际工程中.要想满足理想制冷循环的几个关键条件是不现实的,也是无法实现的,主要表现在:
①压缩过程在湿蒸气区中进行,危害性很大。若压缩机吸入的是湿蒸气,在压缩过程中必会产生湿压缩,而湿压缩危害很大,容易产生液击,有时候还会因缸壁温度骤降而收缩,造成与活塞环“咬死”事故,严重时甚至毁坏压缩机,在实际运行时湿压缩应严禁发生。因此,在实际蒸气压缩式的制冷循环中必须采用干压缩,即进入压缩机的制冷剂为干饱和蒸气或过热蒸气。
②膨胀机进行等熵膨胀不现实。因为蒸气压缩式制冷循环中,制冷剂液体在绝热膨胀前后体积变化很小,而节流损耗较大,以致使所能获得的膨胀功不足以克服机器本身的工作损耗,且高精度的膨胀机很难加工。因此,在实际蒸气压缩式制冷循环中,均由节流机构(如节流阀、膨胀阀、毛细管等)代替膨胀机。
③在实际工程中,无温差传热是不可能实现的,否则理论上要求蒸发器和冷凝器应其有无限大传热面积,这在实际中当然是不可能的。所以在实际制冷循环过程中,制冷剂工作的温度与两个热源的温度必须存在一定温差,即:制冷剂的蒸发温度低于低温热源的温度,制冷剂的冷凝温度高于高温热源的温度。这样制冷剂才能从低温热源吸热,再通过制冷循环传到高温热源中去。