低溫復(fù)習(xí)資料

1、一、 范德瓦爾方程可按V的降冪排列寫成：在臨界狀態(tài)：從液體氣體狀態(tài)的轉(zhuǎn)態(tài)，沒有比容的變化，且不需加氣體潛熱。兩種狀態(tài)無法區(qū)別。由上分析知C點(diǎn)既是極值點(diǎn)，也是拐點(diǎn)，則有 解得： 二、微分節(jié)流效應(yīng)和積分節(jié)流效應(yīng) 根據(jù)氣體節(jié)流前后比焓值相等這一特征，令 h叫做微分節(jié)流效應(yīng)，有時(shí)也稱作焦耳湯姆遜系數(shù)，可以理解為氣體在節(jié)流時(shí)單位壓降產(chǎn)生的溫度變化。對(duì)于正效應(yīng)， 所h>0，對(duì)于負(fù)效應(yīng)，h<0。壓降pp2p1為一有限數(shù)值時(shí)，節(jié)流所產(chǎn)生的溫度變化叫做積分節(jié)流效應(yīng)，可按下式計(jì)算出；理想氣體的微分節(jié)流效應(yīng)為零。三、轉(zhuǎn)化溫度與轉(zhuǎn)化曲線：在一定的壓力下，氣體具有某一溫度時(shí)，微分節(jié)流效應(yīng)可以等于零，這個(gè)溫度

2、叫做轉(zhuǎn)化溫度。已知?dú)怏w的狀態(tài)方程時(shí)，轉(zhuǎn)化溫度可以由方程（54）計(jì)算得到。以下通過范德瓦爾方程分析轉(zhuǎn)化溫度的變化關(guān)系。對(duì)于1摩爾氣體，遵守范德瓦爾方程，則有 將上式代入方程（54）中，并令h0，得上式表示轉(zhuǎn)化溫度與壓力的關(guān)系，它在Tp圖上為一連續(xù)曲線。轉(zhuǎn)化溫度與壓力的關(guān)系曲線稱作轉(zhuǎn)化曲線。虛線是按式（57）計(jì)算的，實(shí)線是用實(shí)驗(yàn)方法得到的。圖中的Tinv為上轉(zhuǎn)化溫度，Tinv”為下轉(zhuǎn)化溫度。兩者的差別是由于范德瓦爾方程在定量上不準(zhǔn)確引起的。由上圖以及理論分析可知，轉(zhuǎn)化曲線將Tp圖分成了制冷和制熱兩個(gè)區(qū)域，并存在一個(gè)最大轉(zhuǎn)化壓力，即對(duì)應(yīng)該壓力，只有一個(gè)轉(zhuǎn)化溫度，大于該壓力，不存在轉(zhuǎn)化溫度，小于該溫度

3、，存在兩個(gè)轉(zhuǎn)化溫度，分別稱為上轉(zhuǎn)化溫度和下轉(zhuǎn)化溫度。轉(zhuǎn)化曲線外，是制熱區(qū)，h<0，節(jié)流后產(chǎn)生熱效應(yīng)，轉(zhuǎn)化曲線內(nèi)，是制冷區(qū)，h>0，節(jié)流后產(chǎn)生冷效應(yīng)。因此，在利用氣體節(jié)流制冷時(shí)，氣體參數(shù)的選擇要保證節(jié)流前的壓力不得超過最大轉(zhuǎn)化壓力，節(jié)流前的溫度必須處于上下轉(zhuǎn)化溫度之間。等溫節(jié)流效應(yīng)：氣體經(jīng)過等溫壓縮和節(jié)流膨脹之后之所以具有制冷能力，是因?yàn)闅怏w經(jīng)等溫壓縮后比焓值降低，氣體的制冷能力是等溫壓縮時(shí)獲得的，又通過節(jié)流表現(xiàn)出來。等溫節(jié)流效應(yīng)是等溫壓縮和節(jié)流這兩個(gè)過程的綜合。 四、絕熱節(jié)流制冷循環(huán)：簡(jiǎn)單絕熱節(jié)流制冷循環(huán)稱作林德( Linde )循環(huán)，系統(tǒng)組成如圖55所示。圖56為循環(huán)的T-s圖。

4、系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷卻器、逆流換熱器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。對(duì)于理想循環(huán)，制冷工質(zhì)在壓縮機(jī)里從低壓p1壓縮到p2，經(jīng)冷卻器等壓冷卻至常溫（點(diǎn)2）。上述過程可近似地認(rèn)為壓縮與冷卻過程同時(shí)進(jìn)行，是一個(gè)等溫壓縮過程，在Ts圖上簡(jiǎn)單地用等溫線12表示。然后經(jīng)逆流換熱器器冷卻至狀態(tài)3，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后到狀態(tài)4并進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，節(jié)流后形成的液體工質(zhì)吸收被冷卻物體的熱量（即冷量）蒸發(fā)為蒸氣。處于飽和狀態(tài)的蒸氣回流至換熱器中用于冷卻高壓正流氣體，在理想情況下，本身復(fù)熱到溫度T1，然后被吸入壓縮機(jī)，完成整個(gè)循環(huán)。絕熱節(jié)流制冷循環(huán)用于氣體的液化，又稱為節(jié)流液化循環(huán)。優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、組成簡(jiǎn)單、便于微型化，輕量化。缺

5、點(diǎn)：該絕熱節(jié)流制冷循環(huán)的性能系數(shù)低，經(jīng)濟(jì)性較差，這是因?yàn)椋鳛楣?jié)流過程，是典型的不可逆熱力過程：此外，在熱交換器中，存在由換熱溫差引起的不可逆損失。五、等熵膨脹制冷：高壓氣體絕熱可逆膨脹過程，稱為等熵膨脹。氣體等熵膨脹時(shí)，有功輸出，同時(shí)氣體的溫度降低，產(chǎn)生冷效應(yīng)。這是制冷的重要方法之一。常用微分等熵效應(yīng)s來表示氣體等熵膨脹過程中溫度隨壓力的變化，其定義為：。對(duì)于理想氣體，膨脹過程的溫差；對(duì)于實(shí)際氣體，如圖，由于等熵膨脹過程有外功輸出，所以必須使用膨脹機(jī)。當(dāng)氣體在膨脹機(jī)內(nèi)膨脹時(shí)，由于摩擦等熵過程的溫差、漏熱等原因，使膨脹過程成為不可逆，產(chǎn)生有效能損失，造成膨脹機(jī)出口處工質(zhì)溫度的上升，制冷量下降。

6、工程上，一般用絕熱效率s來表示各種不可逆損失對(duì)膨脹機(jī)效率的影響，其定義為：即為膨脹機(jī)進(jìn)出口的實(shí)際比焓降hpr與理想比焓降（即等熵焓降）hid之比。，即制冷量為等溫節(jié)流效應(yīng)與膨脹功之和。比較微分等熵效應(yīng)和微分節(jié)流效應(yīng)兩者之差為：因?yàn)関始終為正值，故sh。因此，對(duì)于同樣的出參數(shù)和膨脹壓力范圍，等熵膨脹的溫降比節(jié)流膨脹的要大得多。對(duì)于氣體的絕熱膨脹，從溫度效應(yīng)及制冷量來看，等熵膨脹比節(jié)流膨脹有效得多。除此之外，等熵膨脹還可以回收膨脹功，因而可以進(jìn)一步提高循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)用時(shí)尚有如下一些需要考慮的因素：1）等熵膨脹比節(jié)流膨脹要有效得多，除此之外，等熵膨脹還可以回收膨脹功，因而可以進(jìn)一步提高循環(huán)的經(jīng)濟(jì)

7、性。用節(jié)流閥，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也便于調(diào)節(jié)；2）等熵膨脹則需要膨脹機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且活塞式膨脹機(jī)還有帶油問題；3）在膨脹機(jī)中不可能實(shí)現(xiàn)等熵膨脹過程，因而實(shí)際上能得到的溫度效應(yīng)及制冷量比理論值要小，這就使等熵膨脹過程的優(yōu)點(diǎn)有所減小；4）節(jié)流閥可以在含液量大的氣液兩相區(qū)工作，但帶液的兩相膨脹機(jī)其帶液量尚不能很大；初溫越低，節(jié)流膨脹與等熵膨脹的差別越小，此時(shí)，應(yīng)用節(jié)流較有利。六、氣體液化的熱力學(xué)理想循環(huán)是指由可逆過程組成的循環(huán)，在循環(huán)的各過程中不存在任何不可逆損失。如圖3-4所示，設(shè)欲液化的氣體從與環(huán)境介質(zhì)相同的初始狀態(tài)p1、T1（點(diǎn)1）轉(zhuǎn)變成相同壓力下的液體狀態(tài)p1、T0（點(diǎn)0），氣體液化的理想循環(huán)按下

8、述方式進(jìn)行：先將氣體在壓縮機(jī)中等溫壓縮到所需的高壓p2，即從點(diǎn)1沿12線到達(dá)點(diǎn)2（p2、T1）所示狀態(tài)；然后，在膨脹機(jī)中等熵膨脹到初壓p1，并作外功，即從點(diǎn)2沿20線到達(dá)0（p1、T0）所示狀態(tài)而全部液化。此后，液體在需要低溫的過程中吸熱氣化并復(fù)熱到初始狀態(tài)，如圖3-4中的031過程，使氣體恢復(fù)原狀。不過這一過程不是在液化裝置中進(jìn)行。循環(huán)所耗的功等于壓縮功與膨脹功的差值。表明，氣體液化的理論最小功僅與氣體的性質(zhì)及初、終狀態(tài)有關(guān)。氣體液化循環(huán)的性能指標(biāo)：?jiǎn)挝荒埽üΓ┖膚0表示獲得1kg液化氣體需要消耗的功。 w加工1kg氣體循環(huán)所耗的功（kJ/kg加工氣體）；y液化系數(shù)，表示加工1kg氣體所獲得

9、的液化量。制冷系數(shù)為液化氣體復(fù)熱時(shí)的單位制冷量q0與所消耗單位功w之比，即每加工1kg氣體得到的液化氣體量為y kg，故單位制冷量可表示為（kJ/kg加工氣體）故：；循環(huán)效率（或稱熱力完善度）FOM說明實(shí)際循環(huán)的效率同理論循環(huán)效率之比。低溫技術(shù)中廣泛應(yīng)用循環(huán)效率來度量實(shí)際循環(huán)的不可逆性和作為評(píng)價(jià)有關(guān)損失的方法。循環(huán)效率定義為實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)（）與理論的制冷系數(shù)（）之比，即：顯然，F(xiàn)OM總是小于1。FOM值越接近于1，說明實(shí)際循環(huán)的不可逆性越小，經(jīng)濟(jì)性越好。循環(huán)效率可以用不同的方式表示。由于相比較的實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的制冷量必須相等，因此式（3-23）可寫成于是，循環(huán)效率可表示為理論循環(huán)所需的

10、最小功與實(shí)際循環(huán)所消耗的功之比。此外在實(shí)際液化系統(tǒng)中反映部件的性能參數(shù)有如下一些：（1）壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的絕熱效率；（2）壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的機(jī)械效率；（3）換熱器的效率；（4）換熱器和管道的壓降；（5）設(shè)備與環(huán)境的換熱量。七、克勞德系統(tǒng)：Claude系統(tǒng)是利用氣體絕熱膨脹，即使氣體進(jìn)入膨脹機(jī)膨脹并對(duì)外作功獲得大的溫降及冷量。1kg溫度T1、壓力p1（點(diǎn)1）的空氣，經(jīng)壓縮機(jī)K等溫壓縮到p2（點(diǎn)2），并經(jīng)換熱器I冷卻至T3（點(diǎn)3）后分成兩部分：一部分Ve kg的空氣進(jìn)入膨脹機(jī)E膨脹到p1（點(diǎn)4），溫度降低并作外功，而膨脹后氣體與返流氣匯合流入換熱器II、I以預(yù)冷高壓空氣；另一部分kg的空氣經(jīng)換熱器II

11、、III冷至溫度T5（點(diǎn)5）后，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流到p1(點(diǎn)6)，獲得kg液體，其余（）kg飽和蒸氣返流經(jīng)各換熱器冷卻高壓空氣。性能指標(biāo)的計(jì)算：設(shè)系統(tǒng)的跑冷損失為；不完全熱交換損失為。求得實(shí)際液化系數(shù)循環(huán)的單位制冷量衡量氣體在膨脹機(jī)中實(shí)際膨脹過程偏離等熵膨脹過程的尺度，稱為膨脹機(jī)的絕熱效率（），它可用膨脹中膨脹氣體實(shí)際焓降與等熵膨脹焓降之比來表示，即。Claude循環(huán)比Linde-Hampson循環(huán)的實(shí)際液化系數(shù)和單位制冷量大。在Claude循環(huán)中，制冷量主要由膨脹機(jī)產(chǎn)生，其次為等溫節(jié)流效應(yīng)。八、精餾塔及其物料衡算、二元精餾、雙級(jí)精餾塔。連續(xù)多次的部分蒸發(fā)和部分冷凝稱為精餾過程?？諝獾木s過程是在精

12、餾塔中進(jìn)行。目前我國(guó)制氧機(jī)中所用精餾塔主要是篩板塔。如圖4.10所示，在直立圓柱形筒內(nèi)裝有水平放置的篩孔板，溫度較低的液體由上塊塔板經(jīng)溢流管流下來，溫度較高的蒸氣由塔板下方通過小孔向上流動(dòng)，與篩孔板上液體相遇，進(jìn)行熱質(zhì)交換，也就是進(jìn)行部分蒸發(fā)和部分冷凝過程。連續(xù)經(jīng)多塊塔板后就能夠完成精餾過程，從而得到所要求純度的氧、氮產(chǎn)品。精餾原理：部分蒸發(fā)需外界供給熱量，部分冷凝則要向外界放出熱量；部分蒸發(fā)不斷地向外釋放蒸氣，如欲獲得大量高純度液氧，則需要相應(yīng)地補(bǔ)充液體；而部分冷凝則是連續(xù)地放出冷凝液，如欲獲得大量高純度氣氮，則需要相應(yīng)地補(bǔ)充氣體。如果將部分冷凝和部分蒸發(fā)結(jié)合起來，則可相互補(bǔ)充，并同時(shí)獲得高

13、純度的氧和氮。精餾實(shí)質(zhì)：有三個(gè)容器I，II，III，其壓力均為98.1kPa。在容器I內(nèi)盛有含氧20.9%的液空，容器II和III分別盛有含氧30%及40%的富氧液空。將空氣冷卻到冷凝溫度（82K）并通入容器III的液體中。由于空氣的溫度比含氧40%的液體的飽和溫度（80.5K）高，所以空氣穿過液體時(shí)得到冷卻，就發(fā)生部分冷凝；而液體被加熱，就發(fā)生部分蒸發(fā)。當(dāng)氣液溫度達(dá)到相等時(shí)，與液體相平衡的蒸氣中含氧只有14%O2。將此蒸氣引到容器II，由于30%O2富氧液空的飽和溫度（79.6K）比容器III中的溫度低，所以從容器III引出的蒸氣（80.5K）又繼續(xù)冷凝，同時(shí)使容器II中的液體蒸發(fā)。當(dāng)蒸氣與

14、30%O2的液體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)蒸氣濃度又繼續(xù)冷凝，同時(shí)使容器II中的液體蒸發(fā)。當(dāng)蒸氣與30%O2的液體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)蒸氣濃度就變成9%O2。將此蒸氣由容器II再引入容器I，再進(jìn)行一次部分蒸發(fā)和部分冷凝過程，則蒸氣中氮又增加，含氧僅6.3%O2。在上述過程中，在氣相中氧濃度減少的同時(shí)，液體中氧則增加。這樣多次進(jìn)行下去，最后可獲得足夠數(shù)量的高純度氣氮和液氧。這就是利用精餾過程分離空氣的實(shí)質(zhì)。雙級(jí)精餾塔：它由上塔、下塔和冷凝蒸發(fā)器組成。雙級(jí)精餾塔可在上塔頂部和底部同時(shí)獲得純氮和純氧；也可以在冷凝蒸發(fā)器的兩側(cè)分別取出液氧和液氮。上塔又分兩段，從液空進(jìn)料口至上塔底部稱為提餾段；從液空進(jìn)料口至上塔頂部稱為

15、精餾段。冷凝蒸發(fā)器是連接上下塔使二者進(jìn)行熱量交換的設(shè)備，對(duì)下塔是冷凝器；對(duì)上塔是蒸發(fā)器。 斯特林制冷循環(huán)11 循環(huán)的描述圖11表示了理想的斯特林循環(huán)的示意圖。其中a圖是斯特林制冷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖，由回?zé)崞鱎，冷卻器A，冷量換熱器C及兩個(gè)氣缸和活塞組成。圖b和圖c為斯特林制冷機(jī)的工作過程示意圖和循環(huán)圖。循環(huán)經(jīng)歷的過程如下：等溫壓縮過程12：壓縮活塞向左移動(dòng)而膨脹活塞不動(dòng)。氣體被等溫壓縮，壓縮熱經(jīng)冷卻器A傳給冷卻介質(zhì)，溫度保持恒值Ta，壓力升高到P2，容積減小到V2。定容放熱過程23：兩個(gè)活塞同時(shí)向左移動(dòng)，氣體的容積保持不變。直至壓縮活塞到達(dá)左止點(diǎn)。氣體通過回?zé)崞鱎時(shí)，將熱量傳給填料，因而溫度由Ta

16、降低到TCO，同時(shí)壓力由P2降低到P3。等溫膨脹過程34：壓縮活塞停止在左止點(diǎn)，而膨脹活塞繼續(xù)向左移動(dòng)，直至左止點(diǎn)，溫度為TCO的氣體進(jìn)行等溫膨脹，通過冷量換熱器C從低溫?zé)嵩次找欢崃縌CO。容積增大到V4，而壓力降低到P4。圖11 斯特林制冷循環(huán)的工作過程定容吸熱過程41：兩個(gè)活塞同時(shí)向右移動(dòng)直至右止點(diǎn)，氣體容積保持不變，回復(fù)到起始位置。溫度為TCO的氣體流經(jīng)回?zé)崞鱎時(shí)吸熱，溫度升高到T1，同時(shí)壓力增加到P1。理論制冷量等于膨脹功：（11） 理論放熱量等于壓縮功：（12） 由于回?zé)徇^程23和41中的換熱量屬于內(nèi)部換熱，故循環(huán)所消耗的功等于壓縮功與膨脹功之差： （13）由此可求出循環(huán)的理論制

17、冷系數(shù)為： （14）理想斯特林制冷循環(huán)的制冷系數(shù)等于同溫度下的逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)。斯特林制冷機(jī)中的損失1 回?zé)釗p失回?zé)釗p失是由于回?zé)崞鞯牟煌耆珦Q熱引起的冷量（或熱量）損失。包括換熱溫差、壁效應(yīng)、填料溫度波動(dòng)等因素引起的損失?；?zé)釗p失（w）可用下式計(jì)算：式中：cp平均定壓比熱容；qm通過回?zé)崞鞯钠骄|(zhì)量流量；R回?zé)崞餍?；（詳見第五章? 流阻損失氣體通過回?zé)崞鳌Q熱器及各通道的流動(dòng)阻力，使冷腔的壓比小于室溫腔。這就導(dǎo)致冷量減小，其減小的量即為流動(dòng)阻力引起的冷量損失，簡(jiǎn)稱流阻損失。流動(dòng)阻力還使制冷機(jī)的功耗增加，是一項(xiàng)直接功耗損失。流阻損失首先表現(xiàn)為氣流的壓降。流阻壓降所引起的冷量損失，是由于氣

18、流壓降導(dǎo)致的冷腔膨脹功（量）減小，所以，流阻損失（單位w）為： 式中：p流阻壓降。3 穿梭損失在氣體制冷機(jī)中，推移活塞（或活塞）與汽缸具有類似的軸向溫度分布。由于推移活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其上各點(diǎn)與汽缸相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之間有溫差存在，這就造成了部分熱量由熱端傳至冷端，形成冷量損失，稱為穿梭損失，或運(yùn)動(dòng)熱漏損失。1、 穿梭損失的計(jì)算對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)推移活塞的穿梭損失簡(jiǎn)單理論計(jì)算方法。 式中：氣體的平均導(dǎo)熱系數(shù)；D冷缸直徑；s推移活塞行程；推移活塞與冷缸間的徑向間隙；l推移活塞 長(zhǎng)度；Fs修正系數(shù)，對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為0.520.73；4 泵氣損失推移活塞和汽缸之間總有一定間隙，而且推移活塞一般是在室溫端裝有密封環(huán)；而另一

19、端是開啟的。這樣，當(dāng)機(jī)器中壓力周期變化時(shí)，這一環(huán)狀死容積（Vd=Dl）中的氣體質(zhì)量也將周期變化。以冷缸為例（見圖16），當(dāng)系統(tǒng)壓力處于最低壓力pmin時(shí)，間隙中氣體量為最少，隨著系統(tǒng)壓力的升高，將有一些氣體由冷腔進(jìn)入這一間隙中，在升壓過程中氣體要從冷缸和推移活塞吸收熱量，直至達(dá)到最高壓力pmax，這個(gè)進(jìn)氣過程才停止。反之，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降時(shí)，徑向間隙中的氣體將返回冷腔，在氣體從間隙內(nèi)流出的過程中，氣體向缸壁和推移活塞壁放熱，由于換熱不完善，氣體到達(dá)冷腔時(shí)的溫度尚高于冷腔溫度Tco，因而造成冷缸的附加熱負(fù)荷，這就是泵氣損失。為了定量計(jì)算泵氣損失Qp，將推移活塞和缸壁中間的間隙看作一個(gè)“換熱器”，氣

20、體于兩壁面的不完全換熱量就是泵氣損失，其計(jì)算式為： 式中：Z1、Z2分別是對(duì)應(yīng)于pmax和pmin時(shí)的壓縮形系數(shù)； n轉(zhuǎn)速，n為r/min； cP氣體的平均定壓比熱容； R氣體常數(shù)； Tav平均溫度；Tav=（Ta+Tco）2。徑向間隙越大，穿梭損失Qsh越小，而泵氣損失Qp越大。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以這兩類損失及死容積損失之和最小來確定的最佳值，并考慮工藝可行及運(yùn)行安全等因素加以修正。2。5 軸向?qū)釗p失制冷機(jī)中的推移活塞一般長(zhǎng)度較短，而有較大的溫度梯度，導(dǎo)致可觀的軸向?qū)釗p失。包括通過汽缸壁、推移活塞壁，以及回?zé)崞魈盍系膶?dǎo)熱。計(jì)算公式為：式中：A橫截面積；l導(dǎo)熱長(zhǎng)度；（T）導(dǎo)熱系數(shù)。2。6 冷頭熱漏

21、損失熱漏損失是由于外部環(huán)境傳給冷頭一定熱量，使有效冷量減少，所以也成為制冷機(jī)的外部損失。它取決于冷頭的溫度、尺寸和絕熱情況。低溫制冷機(jī)中一般冷量較小，而價(jià)值昂貴，為了使熱漏損失減至最小，一般多采用真空絕熱。在真空條件下，熱導(dǎo)率與分子數(shù)成正比。平行平面或同心圓柱面之間的導(dǎo)熱量為：； （130）式中：K常數(shù)，對(duì)于氦、氫、空氣分別近似為0.028、0.059、0.016；p真空計(jì)在室溫時(shí)測(cè)得的真空罩內(nèi)壓力；p為Pa；A1低溫壁面的面積，A1為cm2；a 溫度適應(yīng)系數(shù)。兩個(gè)平行平面或同軸圓柱面的輻射傳熱率為： （131）式中：A1、A2分別為冷、熱表面的面積，A為cm2；1、2分別為冷、熱表面的黑度。

22、2。7 換熱器不完全換熱損失斯特林制冷機(jī)的換熱器除回?zé)崞魍?，還有冷量換熱器和冷卻器。由于冷量換熱器換熱不完善，冷腔內(nèi)氣體的平均溫度低于冷卻對(duì)象溫度。用冷卻對(duì)象的溫度和腔內(nèi)氣體平均溫度計(jì)算的冷量值不同，兩者之差就是不完全換熱損失。 （132）式中：Tco 冷卻對(duì)象的溫度；Tco冷腔內(nèi)氣體的平均溫度；Qco 理論制冷量。與此類似，冷卻器不完全換熱是由于室溫腔內(nèi)氣體的平均溫度高于冷卻介質(zhì)溫度引起機(jī)械功耗的增加為： （133）式中：Ta 冷卻介質(zhì)的溫度；Ta室溫腔內(nèi)氣體的平均溫度；P 理論功耗。分置式制冷循環(huán)的制冷機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是克服整體式制冷機(jī)所產(chǎn)生的振動(dòng)以及熱量對(duì)紅外元件的影響，從而使高靈敏度的紅外元件、紅外多元通道元件使用制冷機(jī)有了保證。由于制冷機(jī)的壓縮腔與膨脹腔是分別單獨(dú)不止成為一個(gè)組件，兩者之間采用管道連接，因而分置式制冷機(jī)就具有與GM制冷機(jī)冷頭單獨(dú)布置的優(yōu)點(diǎn)冷頭重量輕、振動(dòng)小、噪音低，但卻避免了GM制冷機(jī)所具有的需要較大的壓縮機(jī)、冷卻器以及高低壓閥門等缺點(diǎn)。分置式制冷機(jī)按驅(qū)動(dòng)方式分類，可分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、氣動(dòng)與彈簧聯(lián)合驅(qū)動(dòng)、彈簧與電磁聯(lián)合驅(qū)動(dòng)等四類吉福特