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低溫制冷機(jī)的工作原理與分類
日期：2025-05-01 00:11
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摘要：
低溫制冷機(jī)采用了兩種工作原理：一種是兩級(jí)壓縮制冷；一種是多元復(fù)迭式制冷。根據(jù)制冷劑的性質(zhì)，單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)一般只能制取-25~-35℃左右的溫度，若要進(jìn)一步降低溫度，采用單級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)是不能實(shí)現(xiàn)的。其主要原因是它的吸、排氣壓力都取決于蒸發(fā)溫度與冷凝溫度，如果要制取較低的溫度就必然會(huì)使蒸發(fā)壓力降低，這樣就會(huì)造成壓力比的提高，壓力比的提高又會(huì)減少壓縮機(jī)的排氣量。制冷壓縮機(jī)的壓力比是有限度的，一般來(lái)說(shuō)，吸、排氣的壓力比不應(yīng)大于10。
低溫制冷機(jī)的分類方法很多，例如可以按其用途、制冷工質(zhì)或機(jī)器結(jié)構(gòu)來(lái)分類；也可按其工作溫區(qū)，制冷量大小和換熱方式來(lái)分類。要是按制冷溫度分類，低溫制冷機(jī)指的是一種在低于120K的溫度下產(chǎn)生制冷量的機(jī)器或裝置。低溫制冷機(jī)的制冷量的大小，與其提供制冷量的溫度有很大的關(guān)系。例如，基于卡諾循環(huán)的理想制冷機(jī)，在120K提供1W制冷量，只需29W能量輸入；若在0.5K提供lW制冷量，則需20多倍即600W的能量。而且實(shí)際制冷機(jī)需求的能量，往往比理論值大幾十倍，甚至數(shù)百倍，因?yàn)橹评錂C(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中，要克服多項(xiàng)不可逆損失，這些損失將由制冷機(jī)的理論制冷量來(lái)補(bǔ)償。因此，低溫制冷機(jī)實(shí)際輸出的可用制冷量，是其理論制冷量與實(shí)際工作過(guò)程中所有損失能量之和的差值。