详解冷水机的制冷原理与使用流程

冷水机作为工业生产、科研实验等领域中实现精准温度控制的关键设备，深入了解其制冷原理与正确的使用流程，对于充分发挥设备效能、保障生产和实验的顺利进行至关重要。

一、冷水机制冷原理深度剖析

（一）压缩式制冷循环 目前，绝大多数冷水机采用压缩式制冷循环，其工作过程主要由四个关键环节构成。

1. 压缩过程：压缩机是整个制冷循环的核心动力源。处于低温低压状态的气态制冷剂被压缩机吸入，通过压缩机的机械做功，制冷剂被压缩为高温高压的气态。在这个过程中，压缩机对制冷剂做功，使其内能增加，温度和压力显著升高。以常见的活塞式压缩机为例，通过活塞在气缸内的往复运动，实现对制冷剂的吸气、压缩和排气过程，将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压状态，为后续的热量交换奠定基础。

2. 冷凝过程：高温高压的气态制冷剂从压缩机排出后，进入冷凝器。冷凝器根据冷却方式的不同，分为风冷式冷凝器和水冷式冷凝器。在风冷式冷凝器中，制冷剂通过与周围空气进行热交换，将热量散发到空气中，自身逐渐冷却并液化；水冷式冷凝器则利用冷却水作为冷却介质，制冷剂将热量传递给冷却水，实现液化。以壳管式水冷冷凝器为例，高温高压的制冷剂气体在冷凝器管程内流动，冷却水在壳程内流动，通过管壁进行热量交换，使制冷剂温度降低，由气态转变为液态。

3. 节流过程：经过冷凝后的液态制冷剂，压力仍然较高。为了使其能够在蒸发器中蒸发吸热，需要降低其压力。这一过程通过膨胀阀或毛细管来实现。当液态制冷剂流经膨胀阀或毛细管时，由于通道突然变窄，制冷剂压力急剧下降，同时温度也相应降低，变为低温低压的气液混合态。膨胀阀能够根据制冷系统的负荷变化，自动调节制冷剂的流量，确保制冷系统的稳定运行。

4. 蒸发过程：低温低压的气液混合态制冷剂进入蒸发器，此时蒸发器内的压力较低，制冷剂在这种环境下迅速蒸发，吸收周围冷却介质（通常为水）的热量，使冷却介质温度降低，从而实现制冷效果。在蒸发器中，制冷剂从液态转变为气态，吸收的热量用于自身的相变过程。以沉浸式蒸发器为例，蒸发器浸没在水箱中，制冷剂在蒸发器内蒸发，吸收水箱中水的热量，使水温度降低，达到制冷目的。蒸发后的气态制冷剂再次被压缩机吸入，开始新的制冷循环。

（二）吸收式制冷原理简介 除了压缩式制冷，还有部分冷水机采用吸收式制冷原理。吸收式制冷系统主要由发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器和溶液泵等部件组成。其工作过程基于某些物质对制冷剂的吸收和释放特性。