126 蒸气压缩式制冷热泵-近饱和循环
126 蒸气压缩式制冷热泵-近饱和循环
采用普通定温相变工质的蒸气压缩式制冷热泵装置中，由于压缩过程近似为绝热过程，压缩机消耗的电能被工质吸收，工质出压缩机时的过热度（工质温度与工质压力下饱和温度之差）很大，通常为40℃～60℃，使压缩机排气温度较高，可达100℃以上，如下图中2点所示。
较高的压缩机排气温度会带来如下几点不利影响：
●材料老化加速。如全封闭式压缩机中的润滑油、电机线圈绝缘漆等。
●压缩机润滑和换热器传热。压缩机排气温度较高时，会携带较多的润滑油蒸气进入冷凝器、蒸发器等部件，这样不但可能造成压缩机缺油，进入冷凝器和蒸发器的润滑油也对工质传热带来额外热阻。
●压缩机效率。压缩机压缩工质时，对动配合（如往复活塞式压缩机中的气缸与活塞）的要求很高，良好的动配合易于获得高的输气效率和压缩效率；动配合的优劣通常与动配合之间的间隙有关；当压缩机排气温度较高时，由于动部件材料和静部件材料热膨胀系数的不同（动部件与静部件通常不能采用同种材料），制约了动配合之间采取较小的配合间隙（间隙过小而温度变化较大时，可能出现卡住等故障），从而制约了压缩机效率的提高。
●近饱和循环
解决上述问题的措施之一是采用近饱和循环，可使压缩机排气温度比常规循环降低40℃以上，如下图所示。
图中2点即为压缩机排气状态点，因为循环中的各个点均接近饱和状态，故称为近饱和循环。
●实现方式
实现近饱和循环的技术途径通常有如下四种：
●采用饱和气线右斜的工质。不同工质的饱和气线倾斜方向不同，可分为右斜型、垂直型、左斜型，如下图所示。
采用左斜型工质可实现近饱和循环。不同工质的饱和气线倾斜类型和左斜型工质的设计方法，可参见陈东、谢继红编著的《热泵技术及其应用》（第2章）和《热泵技术手册》（第1版或第2版）的“热泵工质”一章。
●采用压缩机控制散热技术。即通过适宜措施将工质压缩过程产生的热能及时导出，使整个压缩过程中，工质始终处于近饱和状态。
●低速湿压缩技术。使蒸发器出口的工质为湿蒸气状态，湿蒸气进入压缩机被缓慢压缩过程中，湿蒸气中的饱和液不断汽化吸热，可使工质在压缩过程中始终处于近饱和状态；该技术采用时必须是压缩过程较缓慢，否则出蒸发器工质中携带的液滴不但在压缩过程中来不及汽化起不到吸热作用，而且可能对运动部件造成冲击，损坏压缩机。
●高速微雾技术。对通常运动速度和压缩速度很高的压缩机，实现湿压缩的适宜方法是对进入压缩机的液态工质进行雾化，使微雾滴不对运动部件造成伤害，且微雾滴可在压缩进程中同步汽化。
●多级压缩技术。采用多级压缩结合适宜的级间冷却，也可很好地实现各类工质的近饱和压缩，进而实现工质的近饱和循环。
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