过冷原理是什么？

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  小隔隔 2013-01-08 00:00:00

  水的过冷现象是 水在标准大气压下到了0°C 却不结冰，继续降温到零度以下才会结冰的现象。 具体降到多少度则由水的初始状态决定。 解释这个现象呢，得先说一点晶体结晶过程。水要结冰需要先在水中任意一个区域内形成至少一个小冰"核"（nucleus），在这个核的基础上才能开始正式结晶（水分子包围着这个核开始结晶成冰）。如果没有这个核，就好像结冰这个过程的开关没有被打开，水只好继续降温。 金属的过冷度(可参考金属学、晶体结构方面的资料) 　　熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。 　　每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度密切相关，冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就越大；反之冷却速度越慢，过冷度就越小，实际结晶温度就更接近理论结晶温度。

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  54780362 2017-11-23 00:00:00

  Z简单的制冷由四大要件组成：①压缩机；②冷凝器；③节流阀；④蒸发器； 我们日常使用的电冰箱，正好由这四要件加上箱体组成，箱体就好像冷库。不过电 冰箱上的③节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代。首先讲讲什么叫制冷。制冷 两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出 “冷”来。那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说 今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热， 但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学 中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。如老总问，冷库打冷了吗？ 你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回 答的含义是水果库温度稳定在±0℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们 还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。 什么叫制冷，比如我们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上， 没有多久水就开了，如果不拿开水壶，不多久水就干了。大家和说钢板在对水加热， 反过来也可以说水在对钢板降温。而且，降了多少度，都可计算出来，因为一公斤 水从20℃升到100℃，它需要外界提供它80大卡热量，水从100℃到烧干，它需要外 界提供539大卡热量，也就是说一公斤20℃冷水烧到干，要外界提供619大卡热量。 如果按制冷的角度它从外界或钢板中提取了619大卡热量而变成了水蒸汽，使钢板 降温了，这就是制冷，是利用水对钢板制冷。如果将水倒在钢板上，那就更直观了。 在上述的制冷过程中，如果钢板的大小一定，并排除外界空气的降温因素，那么钢 板降了多少度，是可以精确计算出来的。在这里所述及到的‘热量’、‘温度’、 ‘大卡’、‘℃’等物理量，我想学过物理的人都能理解。 初中物理就讲到，热量总是通过传导、对流、辐射，从温度高的物体转移到温度低 的物体，绝不可能反过来进行。一个物体失去一些热量后，它的温度也会降低一些。 我们的目的就是通过制冷系统，将商品中和空气中的热量向比商品温度更低的制冷 剂传递，达到降低商品温度的目的。 我们的制冷系统与锅炉的制热系统在热力学上来讲是完全一样的，它们的热传导公 式也完全一样，我们先以锅炉作比拟，进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。 上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉，不过水烧开了，我们就灌热水瓶了，如果我们 在壶嘴上套根管子，通到浴室，那就可以洗桑拿了，水壶就成小锅炉了。要注意的 是这时水壶中的水永远是100℃，水壶出口处的蒸汽温度也是100℃，为什么不是 110℃，不是90℃？这是因为在一个大气压下水的沸腾温度是100℃，这是水的物理 性能所决定了的。在青藏高原，大气压力较低，水70℃左右就开了，没有高压锅就 只能吃夹生饭，而在高压锅里，温度可达到110℃，因为高压锅排气阀的重量，刚 好使锅内压力保持在1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压）。一般小型锅炉可烧 4Kg/CM2表压力蒸汽，蒸汽温度也接近140℃，锅炉中的水温也与蒸汽温度一样也是 140℃。煤气炉的火头温度可达1000℃左右，火头将热量传递给水，使水的温度上 升直达沸点，一公斤水从沸点到烧干（全部变成蒸汽），将从煤气火头中带走的热 量与上面所讲水壶给钢板降温是一样的，接近壶底的火焰是一个降温过程。锅炉中 的煤燃烧温度在1200℃左右，没有锅炉中水的降温，锅炉中的排管将被烧塌。从我 们的角度来讲，在这里的水就是制冷剂。 反过来水蒸汽进了浴室马上凝结成小水珠（雾气），放出热量使浴室内温度上升， 同样一公斤水烧成的一公斤蒸汽，汽在浴室里放出539大卡热量后全部变成水，在 蒸汽变成水的时候，小水珠的温度是100℃，这是一个冷凝过程。当然小水珠会继 续放出热量而降低温度，等水珠变成水滴落到地上或附在墙壁上时，只有30℃左右 了，这就不是冷凝过程了，而只是普通降温过程。同样将锅炉蒸汽通到室内热水汀 （室内供热排管）中，热水汀对蒸汽来说就成了冷凝器，如果供应的蒸汽压力是 1Kg/CM2表压力（实际是2个大气压），热水汀表面温度就是110℃，热水汀向室内 空气散发热量，使室内温度上升，而蒸汽就在热水汀内冷凝成水，如果向室内散发 了539大卡热量，热水汀内就冷凝下来1公斤水。按制冷角度来讲，这整个过程就是 煤燃烧的热量被水吸收而沸腾，成为蒸汽，蒸汽带着吸收来的热量来到热水汀，热 水汀的表面向空气散发了热量，蒸汽失去热量后又从新冷凝成蒸馏水，这水可通过 设备回到锅炉继续使用。 现在回到制冷的四大要件： ①压缩机，与空气压缩机原理一样； ②冷凝器，可以理解为热水汀或做酒业的蒸馏器（锡锅）； ③蒸发器，可以理解为上面所讲的水壶或锅炉； ④节流阀，可以理解为从楼上高位的热水汀到锅炉之间，加一只阀，开小一点，让 蒸馏下来的水流进锅炉继续使用，不让热水汀中的水流光了使锅炉中的蒸汽反冲回 热水汀，这一点与我们制冷不同，因为整个系统是均压的，而制冷系统冷凝部分是 高压的，节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器，让蒸发器处于正常的制冷工作状 态。

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