答:節(jié)流效應(yīng)制冷量是利用等溫壓縮后的氣體在節(jié)流膨脹中產(chǎn)生的溫降,由此而具有的吸收熱量的能力。如圖26所示,節(jié)流效應(yīng)制冷由壓縮、節(jié)流、吸熱三部分組成。1-2為壓縮機的壓縮過程。空氣壓縮后壓力升高,在充分冷卻的理想情況下,溫度不變(稱為等溫壓縮),如圖中的實線所示;2-3為節(jié)流過程。在壓力降低的同時,溫度也降低;3-4吸熱過程。低溫氣體流經(jīng)換熱器時,可以從溫度較高的氣體吸熱,將后者冷卻,而前者吸熱后溫度又恢復(fù)到節(jié)流前的溫度。
在換熱器中,低溫氣體所具有的吸收熱量的能力,是它恢復(fù)到環(huán)境溫度時能夠吸收的熱量。在3-4的過程中,氣體溫度升高,能量(焓h)增加。增加的能量(h4-h3)即為制冷量。由于節(jié)流過程氣體的焓不變,h2=h3,所以制冷量等于h4與節(jié)流前的焓h2之差。這說明,節(jié)流降溫過程為吸熱作準備,而制冷能力在節(jié)流前已具備。節(jié)流與吸熱是一個綜合的過程,所以稱為“節(jié)流效應(yīng)制冷量”。
對于等溫壓縮過程,壓縮前后的溫度T1、T2均為環(huán)境溫度,而吸熱后的狀態(tài)4也是恢復(fù)為環(huán)境狀態(tài)。因此,T4=T1,h4=h1。節(jié)流效應(yīng)制冷量(h4-h2)=(h1-h2),即等于等溫壓縮時焓減小的數(shù)值。所以,也可以認為,節(jié)流效應(yīng)制冷量在等溫壓縮時已經(jīng)具備,在后兩個過程中體現(xiàn)出來,也叫“等溫節(jié)流效應(yīng)”或“等溫節(jié)流制冷量”。
在空分設(shè)備的節(jié)流制冷循環(huán)中,熱交換器設(shè)置在節(jié)流閥前,用節(jié)流后的低溫、低壓氣體來冷卻節(jié)流前的正流空氣,如圖27所示。但是,換熱器只降低節(jié)流前溫度,不影響制冷量大小。對整個體系來說,正流氣體與返流氣體在換熱器中的熱交換屬于內(nèi)部的熱量交換,在溫度降低的過程中,并不改變制冷量的大小。制冷量是指出體系(4點)時比進體系(2點)時所能帶走的能量:(h4-h2)。