节流效应制冷量是由于压力降低,体积膨胀,分子相互作用的位能增加,造成分子运动的动能减小,引起气体温度降低,从而使气体具有一定的吸收热量的能力。
在空分设备中,节流过程通常发生在节流阀处,但节流效应制冷量并非仅由通过节流阀的那部分气体产生。空分设备中,节流效应制冷量的产生与压缩过程密切相关。在压缩机中,空气被压缩后压力升高,温度也升高。压缩后的气体具有较高的压力能和内能。节流后的低温、低压气体流经换热器时,可以从温度较高的气体吸热,将后者冷却,而前者吸热后温度又恢复到节流前的温度。这个过程中,低温气体所具有的吸收热量的能力,即为其节流效应制冷量。
节流效应制冷量的大小可以通过计算节流前后的焓差来确定。由于节流过程是个等焓过程(即节流前后气体的焓值不变),因此制冷量等于节流后气体的焓值与节流前气体的焓值之差。这个差值实际上等于等温压缩时焓减小的数值,即节流效应制冷量在等温压缩时已经具备,在后两个过程中(节流和吸热)体现出来。