單級壓縮制冷循環(huán)是制冷系統(tǒng)中最簡單的制冷循環(huán),但也是其他制冷循環(huán)的基礎(chǔ)。按照制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)和節(jié)流閥前的不同狀況,單級壓縮制冷循環(huán)有以下幾種循環(huán):
(1)飽和壓縮制冷循環(huán) 制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸時為干飽和蒸汽,進(jìn)入節(jié)流閥時為飽和液體的制冷循環(huán),稱為飽和壓縮制冷循環(huán),如圖1-3所示。
圖1-3所示為蒸發(fā)器內(nèi)等溫等壓的液體蒸發(fā)汽化過程:1-2為制冷劑在壓縮機(jī)中的等箭絕熱壓縮過程,2-3-4為制冷劑在冷凝器內(nèi)的等壓冷卻和冷凝放熱過程,4-5為制冷劑在節(jié)流閥內(nèi)的絕熱節(jié)流膨脹過程,5-1為制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的汽化制冷過程。
(2)蒸汽過熱壓縮制冷循環(huán) 山東濟(jì)南壓縮機(jī)吸入的氣體為過熱蒸汽時,這樣的制冷壓縮循環(huán)稱為蒸汽過熱壓縮制冷循環(huán),如圖1-4所示。從圖中看出壓縮制冷循環(huán)的壓縮機(jī)吸氣溫度從1點到1’點,即從飽和蒸汽線上移到過熱蒸汽區(qū),壓縮機(jī)吸入的是過熱氣體,過熱壓縮制冷循環(huán)對氨制冷系統(tǒng)雖然不利,但避免了濕蒸汽區(qū)氨液進(jìn)入壓縮機(jī)造成液擊事故。因此,在實際制冷系統(tǒng)運行操作中,壓縮機(jī)往往帶有不同程度的過熱壓縮,但如果過熱度過大,將會使壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)狀況惡化,還會使壓縮機(jī)制冷系數(shù)降低,因此,在實際制冷系統(tǒng)運行操作中,操作人員應(yīng)盡量壁面過熱度過大。
(3)液體過冷壓縮制冷循環(huán) 把制冷系統(tǒng)液體的溫度降低到飽和溫度一下的制冷壓縮循環(huán),稱為液體過冷壓縮制冷循環(huán),如圖1-5所示。
(4)氣體過熱、液體過冷壓縮制冷循環(huán) 在制冷循環(huán)中,既有壓縮機(jī)吸入氣體過熱,又有液體過冷,這樣的壓縮循環(huán)稱為氣體過熱、液體過冷壓縮制冷循環(huán),如圖1-6所示。
(5)濕壓縮制冷循環(huán) 當(dāng)進(jìn)入壓縮機(jī)汽缸的制冷劑的氣體呈濕飽和狀態(tài),即飽和氣體中還帶有液粒時,這樣的壓縮循環(huán)稱為濕壓縮制冷循環(huán)。這種濕壓縮制冷循環(huán),不僅制冷劑在壓縮機(jī)汽缸內(nèi)溫升增大,傳熱增加,使壓縮機(jī)制冷效率降低,制冷量減少,耗功增加,而且危害性較大,操作不慎容易造成液擊(倒霜)沖缸事故,因此,在實際制冷系統(tǒng)中,通常要設(shè)計使用氨液分離器來進(jìn)行氣液分離,盡量避免制冷系統(tǒng)出現(xiàn)壓縮制冷循環(huán)。