答:制冷就是要从比环境温度低的装置内取走热量,以平衡由外部传入的热量,使装置保持低温状态,或使内部温度不断降低,直至不断积累起低温液体。
热量只能从高温物体传给低温物体,要从低温物体取走热,首先要用人工的方法,造成一个更低温度的状态,使它具有吸收、并带走热量的能力。理论上讲,制冷量就是指这个带走热量能力的大小。根据制冷造成低温的方式不同,制冷量可分为以下三种,如图22所示。
(1)节流效应制冷量
进入空分装置压力较高的空气,在装置内经过节流阀及管路、设备等压力降低而膨胀。通常,节流过程将造成温度降低,气体所具有的带走热量的能力,就是低压气体在离开装置时恢复到进口温度相同时所能带走的热量。这说明,在同样的温度下,压力高的气体具有的能量(焓)比低压时要小,二者能量(焓)的差值就是所能吸收的热量,即叫做节流效应制冷量。
(2)膨胀机制冷量
压力较高的气体经过膨胀机膨胀时,由于气体推动叶轮旋转,对外输出功,因而气体本身的能量(焓)减小,温度显著降低。它所具有的带走热量的能力,就是吸热后恢复到膨胀前的能量。因此,膨胀机膨胀前后的能量(焓)之差就是膨胀机制冷量。
(3)冷冻机提供的制冷量
采用分子筛净化的空分设备,往往用冷冻机的低温工质来预冷空气,以提高吸附净化效果。这是由空分设备外部提供的制冷量,就是指冷冻水从空气带走的热量,它可使所需的节流效应和膨胀机制冷量减少。
制冷量与冷量两个概念有区别又有联系。制冷量是装置的属性,冷量是物质的属性。通过制冷机(包括空分设备的空气压缩、膨胀)制冷,能使物质温度降低;物质在温度降低后具有了吸热的能力,即通过装置制冷,使物质具有了冷量。