制冷技术基础知识
制冷技术基础知识介绍
1.温度 温度是表征物体冷、热程度的物理量,是物体 冷热程度的量度。所有的气体、液体、固体都具有 热。热度的数量表示叫做温度。为了使温度的测量 一致,需要有衡量温度的标尺(称作温标)规定测 量温度的基点和单位。目前,在日常生活和制冷技 术中常用的是热力学温标T( K )、和摄氏温标(℃) 两种。
压缩机
(压缩)
低温 低压
气体
●耗电做功使低温低压冷媒气体 变为高温高压气体
气 体
蒸发器 (蒸发)
高 温 高 压
(冷凝)
●冷媒吸收热量使液态 冷媒变为气态
吸 热
散 热
冷凝器
●放出冷媒的热量使气态冷 媒变为液态
液 体
膨胀阀 (膨胀)
液 体
高温 高压
低温 低圧
●降低冷媒压力 ●调整冷媒流量
消耗一定的外界功,将蒸发器内的氟利昂蒸汽吸 入,并压缩到冷凝压力后,排入冷凝器中
5、制冷量 制冷量是指空调进行制冷运行时,单位时间内从密闭 空间、房间或区域内去除的热量总和。 家用空调的制冷量单位是“匹”,1匹=2324W;工业 用的空调的制冷量一般都比较大,单位是“kW”。 选择制冷量的原则是:空调器的制冷量应略大于房间 的冷负荷,房间的热负荷应考虑到房间的朝向,墙壁 和屋顶的隔热情况,以及室内热源包括人员的多少。
制冷基础知识
第三章:压缩机
压缩机的类型:压缩机为制冷系统中的核心设备,只有通过它将电能转换为机 械功,把低温低压气态制冷剂压缩为高温高压气体,才能保证制冷的循环进行。
压缩机
容积式
速度式
往复式 回转式 离心式
13
滚动转子式 涡旋式 螺杆式
第三章:压缩机
一. 容积式:靠改变工作腔的容积,将周期性吸入的定量气体 压缩。
23
第五章:节流机构及辅助设备
4.过冷却器(见右图) 功能 : 控制通过过冷却回路的制冷剂冷交换热量,以便 保持过冷却稳定
用途 : 在制冷运转的情况下,过冷度是基本必须的,因 为过冷度不足会使运行的性能恶劣并且产生噪音。在 制热运行时, 它可以 防止压缩机的排气温度过度升高。
过R冷e却ce器iver C冷o凝nd器enser P压r力essure
2.储液器(见右图) 功能 : -储存系统多余冷媒 -调整冷媒流量 -制冷剂气液分离 位置 : 安装在压缩机的吸气口。
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第五章:节流机构及辅助设备
3.传感器(见右图) 功能 : -感知机组各部位温度/压力 位置 : 高压传感器压缩机排气口; 低压传感器压缩机吸气口; 温度传感器见右图红色块位置。
压缩机
B 焓Enthalpy
蒸发器
位置 : 室外机冷凝器出口。
24
但其受时间、地区及运输条件等的限制,一般不能得到0℃ 以下的温度,且不宜控 制与调节。
制冷基础知识
千焦/时 (kj/h)
0.2778
1
0.23885
0.00007898 3
0.000071942
0.00006654 2
千卡/时 (kcal/h)
1.163
4.1868
1 0.00033069 0.0003012 0.0002786
美国冷吨 3516.9 12660.9 3024
1
0.91084 0.84246
➢上液涌态现大物量质气处泡于,液整态个时液,体分子剧在烈其汽平化衡,位在置液做体振表面和内部同时进行的汽化现 象幅较,大相的应振的动温,度其称分为子沸间点的。距离较大,相互间的吸
源自文库
引力较小,且能够相互移动。它具有一定的体积,
但形状随容器而改变。液体可以流动,基本上不可
压缩。
固态
➢ 气态 物质处于气态时,分子间相互吸引力小而不能相互约束,各分子不停地进 行着毫无规则的运动。气体没有固定的体积和形状,能自发地充满任何空间。它可
C ——物质比热容(kJ/kg·℃);
ρ——物质密度(kg/m³);
Q流 —— 物质的流量(m³/h) Δt ——温度升高或降低的幅度值(℃)。
制冷量单位换算表
瓦(W)
千焦/时 千卡/时 (kj/h)(kcal/h)
美国冷吨
日本冷吨 新英国冷吨时英(热B单TU位/h/)
常用的制冷方法
常用的制冷方法
1. 制冷基础知识
制冷是一种将热量转移的过程,其目的是将一个物体或环境降温
到所需的温度。制冷技术在现代化生产和生活中起着至关重要的作用。了解制冷的基础知识是理解其工作原理和适用场合的前提。
2. 压缩式制冷机
压缩式制冷机是制冷领域中使用最广泛的一种制冷方法。它通过
使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件,将高温、高压的制冷
剂压缩成低温、低压的状态,形成连续的制冷循环。
3. 吸收式制冷机
吸收式制冷机一般使用水和氨作为工作媒介。在此制冷系统中,
制冷剂在蒸发器中被加热变为气体,然后通过冷凝器和吸收器,使氨
气回到液态,再次循环。
4. 热泵制冷
热泵制冷是将低温压缩变成高温蒸汽,通过热交换器和制冷剂的
热传递,从室外的空气或地下的水中吸热,然后将热量传递给室内的
空气,从而达到制冷的目的。
5. 溴化锂吸附式制冷机
溴化锂吸附式制冷机是一种新型的制冷技术。它利用了化学反应来制冷,其效率比传统的压缩式制冷机高出很多。溴盐作为吸附剂,它在吸附水分子的同时,放出制冷剂吸热,形成制冷循环。
6. 超导制冷
超导制冷是一种以超导材料为制冷剂形成的磁场为基础的制冷技术。它适用于需要极低的温度,比如超导材料或微电子器件的制造等领域。
7. 热电制冷
热电制冷以热电材料为工作材料来完成冷热转换。热电材料的冷热效应使得在一定温差下电复合材料将产生电动势,从而实现制冷。
8. 膜分离制冷
膜分离制冷是利用不同化学成分或物理性质的分离膜,将空气或空气中的某些成分分离出来,从而达到制冷功能的一种制冷技术。9. 内循环制冷
内循环制冷是一种用电扇、散热片和制冷芯片组成的制冷设备。它的工作原理是通过内部的循环制冷系统,从芯片接触面与导热管中的制冷剂传递热量,形成制冷。
制冷技术基础知识
技 术
6、过冷:在压力一定时,温度低于该 压力下相对应的饱和温度就称为过冷。
十三、湿度与露点
★湿度:是表征空气中含有水蒸气多少的
物理量,分为绝对湿度和相对湿度。
★绝对湿度:是指1M3湿空气中所含水蒸汽
制
的重量,单位:Kg/m3。
冷
★相对湿度:是指某湿空气中所含水蒸汽
原
的重量与同一温度饱和空气中所含水蒸 汽的重量之比,用百分数表示。
二、工质与介质
工质:就是工作的物质,在制冷技术中工质也
称为制冷剂,氟利昂R12、氟利昂R22、
制
R134a和R600a等。
冷
介质:在制冷技术中,凡是可以传递热量和冷量
原 理
的物质称为介质,如空气和水。
三、压力
与
压力:垂直作用于物质表面的力称为压力。 压强:物体单位面积上所受到的压力称为压强。
技
术
在工程上将压强称为压力。用P表示。 P=F/S
3、华氏温度
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水
的冰点为32度,沸点为212度,其间分180
等分,每一等分即为华氏1度,记为1℉。
制
三者关系为:
冷
F=(1.8t+32)℉
原
t=(F-32)/1.8℃
理 与
T=(273+t)k t=(T-273)℃
制冷技术基础
制冷技术基础
温度
温度的标定方法有许多种,其中最常见的在三种摄氏温标
华氏温标
绝对温标
三种温标之间的关系为
摄氏温度[℃]=5/9(华氏温度[℉]-32)
华氏温度[℉]=9/5*摄氏温度[℃]+32
绝对温度[K]=摄氏温度[℃]+273。15
压力作用于单位面积上的力称为压力,常用P表示。Kgf/cm2作单位。质量体积与密度
单位重量物质所占有的容积称质量体积,用符号V表示。
单位容积物质所具有的物质质量称密度,用符号ρ表赤。
汽化与凝结
液体转变为气体的过程叫汽化。一千克液体转变为气体需要的热量(单位为焦耳或千焦耳)叫做这种物质的汽化热。不同的物质,有不同的汽化热。
物质的汽化过程有两种,一种是蒸发,一种是沸腾。虽然,这两种情况都是物质由液态变成气态的过程,但是,两者的区别是明显的。
凝结是汽化的相反过程,即当蒸发在一定的压力下冷却到一定温度时,它就会由蒸气状态转变为液体状态,这种冷却过程称为凝结过程。、
汽车空调器中的制冷剂与水的汽化一样,也具有这种性质。在蒸发器中制冷剂不断吸收车厢内的热量而使液体变成蒸气,这时,在蒸发器中所进行的是沸腾过程而不是蒸过程。
饱和温度和饱和压力
制冷剂液体和蒸气处于共存的状态时,液体和蒸气是可以彼此相互转换的。处于这种状态的制冷剂蒸气叫饱和蒸气,这种状态下的制冷液体叫饱和液体。
汽化过程中,由饱和液体和饱和蒸气体组成的混合物称为湿饱和蒸气,简称湿蒸气。饱和蒸气的温度叫做饱和温度;饱和蒸气的压力叫做饱和压力。
热量
热是物质的一种能量形式。热量的工程制单位采用千卡。
一千卡热量是指一千克水温度升高1℃所需用热量。一英热单位是指一磅水温度升高1℉所需的热量。
制冷基础的知识点整理
第一章制冷基础知识
一、制冷原理
1.基本概念
a.制冷:从某一物体或区域内移走热量,其反向过程即为制热。
b.能效比:单位时间内移走的热量与所耗的功之比。
一般来说,常规制冷机的能效比约为2.2-4.0,这就是说,耗费1W的输入功率,制冷机可以移走2.2-4.0W单位热量(即制冷量为2.2-4.0W),它并没有“制造”或“消灭”能量。这也是机械压缩式制冷(制热)比其它方式如热电式、吸收式制冷能量利用率高的原因。
2.基本制冷循环及其在压焓图上的表示
蒸气压缩式制冷的工作原理是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、节流和吸热四个主要热力过程以完成制冷循环,如下图所示。
冷凝器:放
热
压缩机:压
在制冷工程计算中,常用压焓图来表示各个过程的状态变化,并可从其上直接查出制冷剂的各种状态参数,大大简化计算。纵坐标是绝对压力P的对数值,横坐标是焓值,所谓焓值即是制冷剂的内能与推动功之和,是系统中的总能量。焓的变化意味着制冷剂从外界吸收或向外界放出热量。图中焓差△h=h2-h1,即为制冷量。
二、制冷系统中主要部件简介
1.压缩机:将制冷剂由低温低压的气体压缩成为高温高压的气体,是制冷系统的心脏。压缩
机的形式如下所示:
按开启方式分类 按压缩形式分类
●全封闭式压缩机 ●往复式(活塞式)压缩机 (天加风冷式冷热水机组、风冷管道式分体空调机组采用) ●滚动转子式压缩机 ●半封闭式压缩机 ●涡旋式压缩机
●开启式压缩机 ●螺杆式压缩机 ●离心式压缩机
2. 冷凝器:将高温高压的制冷剂气体冷凝成为液体,冷凝器的热交换形式如下:
制冷知识基础
制冷知识基础
制冷是指将物体的温度降低到低于周围环境温度的过程。制冷技术广泛应用于家庭、商业和工业领域,为人们提供舒适的环境和保鲜的食品。本文将从制冷原理、制冷剂、制冷循环和制冷设备等方面介绍制冷知识的基础内容。
一、制冷原理
制冷原理基于热力学的第一和第二定律。第一定律表明能量守恒,热量会从高温物体传递到低温物体,使得高温物体温度降低,低温物体温度升高。而第二定律则说明热量自然向低温传递的趋势,即热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。利用这些原理,制冷系统可以将热量从室内或食品中移除,使其温度降低。
二、制冷剂
制冷剂是制冷系统中用于传递热量的介质。常见的制冷剂有氨、氟利昂、丙烷等。制冷剂具有低沸点和高蒸发潜热的特性,可以在低温下蒸发吸收热量,然后在高温下冷凝释放热量。制冷剂在制冷循环中循环流动,起到传递热量的作用。
三、制冷循环
制冷循环是制冷系统中的核心部分,通过循环流动的制冷剂实现热量的传递。常见的制冷循环有蒸发冷凝循环和吸收制冷循环。蒸发冷凝循环由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成,通过制冷剂的
蒸发和冷凝来实现热量的传递。吸收制冷循环则利用制冷剂和吸收剂的吸收和析出来实现热量的传递。
四、制冷设备
制冷设备是实现制冷过程的关键装置。常见的制冷设备包括冰箱、空调和冷库等。冰箱利用制冷循环原理,将室内的热量传递到冷凝器外,使冷藏室内温度降低。空调则通过循环流动的制冷剂将室内的热量带走,实现室内温度的调节。冷库则利用制冷设备将空间内的温度降低到低于周围环境温度,用于食品的储存和保鲜。
五、制冷效率
制冷基础知识介绍
两器分流——流路数设计
分路数多少以EER最佳为原则。路数多流动阻力损失小,功
率下降,但由于冷媒流速下降,换热系数也下降,同时也很 难分配均匀;反之,路数少流动阻力损失大,功率较高,但 由于冷媒流速增大,换热系数会提高,因此只有设计合理的 分路数才能使系统达到最佳
两器——铜管
两器铜管直径:Φ 7mm、Φ 7.94mm、Φ 9.52mm 两器铜管种类:光管、普通内螺纹管、高效内螺纹管 从管内换热效果来看:内螺纹管是光管的1.3 倍左右。 高效内螺纹铜管:交叉齿、瘦高齿、M型齿等
两器——翅片(铝箔)
翅片按材料分为亲水与非亲水铝箔两种,亲水铝薄的优势在于有冷凝水时可 使水尽快沿翅片流走,不堵塞风道,不影响换热效果。 原则上,蒸发器选用亲水铝薄,冷暖机冷凝器选用亲水铝薄,单冷机冷凝器 必须选用非亲水铝薄。 翅片的片距一般在1.3-2.0mm之间 翅片的片形分为光片、弧形冲缝片、方形冲缝片。弧形冲缝片的换热效果最 好,据实验表明, 弧形冲缝片换热效果较方形冲缝片好2%-8%左右,
蒸发器中压力较低,对流动阻力比较敏感,单程管长应少一
些;冷凝器中压力较高单程管长可以长一些。
换热器的总类
换热器是制冷设备的重要组成,使制冷剂在其中吸收热量或放出热量与周围 介质(空气或水)进行热交换,亦称为热交换器。
制冷原理及基础知识
制冷原理及基础知识
制冷技术是一种利用机械或其他手段将其中一系统中的热量转移至另
一系统中的技术。制冷的原理是通过创造低温区使得热量从高温区向低温
区传递,最终使得低温区的温度降低。本文将介绍制冷的基础知识,包括
空气制冷和液体制冷。
1.空气制冷:
空气制冷是常见的一种制冷方法。其基本原理是利用空气的物理性质,将空气进行压缩或膨胀,从而实现制冷目的。
空气制冷的循环包括压缩、冷却、膨胀和蒸发四个过程。首先,通过
压缩机将气体压缩,使其温度升高。然后,通过冷凝器将高温高压的气体
冷却至低温高压的液体。接下来,通过节流阀膨胀器将高压液体膨胀为低
温低压液体。最后,通过蒸发器将低温低压液体转化为低温低压气体并吸
收热量。
2.液体制冷:
液体制冷是利用液体的物理性质来实现制冷的方法,常用的液体制冷
剂有氨、氟利昂等。
液体制冷的循环包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。首先,制冷
剂在蒸发器中自液体转化为气体,吸收周围的热量。然后,通过压缩机将
低温低压的气体压缩为高温高压气体。接下来,通过冷凝器将高温高压气
体冷却至高温高压液体。最后,通过膨胀阀使高温高压液体变为低温低压
液体,并进入蒸发器循环。
3.制冷循环中的关键设备:
a.压缩机:将低温低压的气体压缩为高温高压气体的设备。
b.冷凝器:将高温高压气体冷却为高温高压液体的设备。
c.膨胀阀:控制制冷剂的流量和压力,使高温高压液体变为低温低压液体的设备。
d.蒸发器:将低温低压液体转化为低温低压气体并吸收热量的设备。
4.制冷剂的选择:
制冷剂是制冷系统中的重要组成部分,能够在低温下蒸发吸收热量,然后在高温下冷凝放热。制冷剂的选择需要考虑其热物理性质、化学稳定性和环境友好性等因素。
制冷知识基础
第二部分
制冷知识基础
制冷的方法很多,根据制冷的原理不同可以分为液体汽化制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷、磁制冷、绝热放气制冷和电化学制冷等。常见的有以下四种:
1、液体汽化制冷、
2、气体膨胀制冷、
3、涡流管制冷
4、热电制冷。
2.1 制冷方式
┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 2.1.1 液体汽化制冷
液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。在一定压力下液体汽化时,需要吸收热量,该热量称为液体的汽化潜热。液体所吸收的热量来自被冷却对象,使被冷却对象温度降低,或者使它维持低于环境温度的某一温度。
为了使上述过程得以连续进行,必须不断地将蒸气从容器(蒸发器)中抽走,再不断地将液体补充进去。由此可见,液体汽化制冷循环由液体工质低压下汽化、工质气体升压、高压气体液化、高压液体降压四个基本过程组成。
压缩式、吸收式、喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。
2.1.1.1 压缩式制冷
如图2-1所示,压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,产生的低压蒸气被压缩机吸入,压缩机消耗能量(通常是电能),将低压蒸气压缩到需要的高压后排出。压缩机排出的高温高压气态工质在
冷凝器内被常温冷却介质(水或空气)冷
却,凝结成高压液体。高压液体流经膨胀
阀时节流,变成低压、低温湿蒸气,进入
蒸发器,其中的低压液体在蒸发器中再次汽化制冷。
2.1.1.2 吸收式制冷
吸收式制冷是以热能为动力、利用溶液吸收和发生制冷剂蒸气的特性来完成循环的。吸收式制冷系统的主要部件如图2-2所示。如果将它与压缩式制冷系统相比较,不难看出,图中的冷凝器,
制冷技术基础知识1
对于理论循环,离开蒸发器、进入压缩机的制冷剂蒸 汽是处于蒸发压力下的饱和蒸汽;离开冷凝器和进入 膨胀阀的液体是冷凝压力下的饱和液体; 等熵过程:制冷剂在压缩机中压缩是等熵过程; 等压过程:制冷剂在冷却及冷凝过程为等压过程 等焓过程:制冷剂通过膨胀阀节流时,节流前后焓值 相等: 等温过程:制冷剂在蒸发器和冷凝器中没压力损失。
=0 =1
3
2'
2
4
1
h
§ 2 蒸气压缩式制冷系统的构成
蒸气压缩式制
压缩机 热交换设备 节流机构 管道 各种控制阀 辅助部件
冷凝器 3 水 2 压缩机
冷系统的构成
等焓
膨胀阀
等压、等温 4 蒸发器 冷 媒 1
等熵
一、蒸气压缩式制冷系统的组成
单级蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、 冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用 管道连接成一封闭系统, 制冷剂在系统中循环流动。 3 制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象 的热量并沸腾汽化成蒸汽,与之相 对应的压力P0称为蒸发压力,温度 膨胀阀 t0称为蒸发温度;压缩机不断地抽 吸蒸发器中产生的蒸汽并将其压缩 4 到冷凝压力Pk,然后送往冷凝器, 蒸汽压缩式制冷系统图在冷凝压力 下冷凝成液体,并将放出的热量传 给了冷却介质(水或空气)。
=0 =1
2wenku.baidu.com
h
点4表示制冷剂出节流阀、进蒸发器的状态。过程线3-4 表示制冷剂通过节流阀的节流过程。在这一过程中,制 冷剂的压力由冷凝压力pk降低到蒸发压力p0,温度由冷 凝温度tk降低到蒸发温度t0,并进入两相区。由于节流 前后制冷剂的焓值不变,过程3-4为等焓过程。
制冷专业知识点总结
制冷专业知识点总结
引言
制冷技术是指利用机械或化学手段降低物质温度,从而达到保鲜、存储、制冷等目的的技术。随着工业和生活水平的不断提高,制冷技术已经广泛应用在食品加工、医药、航空航天、地铁、电子、石化、建筑等各个领域。本文将对制冷技术进行全面的知识点总结,包
括制冷原理、制冷剂、制冷循环、制冷设备、制冷系统等方面的内容,以期为相关专业人
士提供一份全面的制冷知识手册。
一、制冷原理
1.1 制冷原理概述
制冷原理是指利用机械或化学手段将一个物质的热力学状况改变,使其温度降低到预期的值,从而来实现降温的目的。其中包含了一系列的物理、化学和热力学原理,如压缩、膨胀、蒸发、凝结、传热等基本概念。
1.2 制冷原理的基本夯
制冷的基本夯可以通过热力学循环来实现,这包括了压缩、冷却、蒸发、凝结等过程。在
这一过程中,制冷系统会对待制冷物体进行热交换,将热量从制冷物体中抽走,从而使其
温度下降。
1.3 制冷原理的热力学基础
制冷原理的热力学基础是指利用热力学循环对制冷系统内的热量进行调节和平衡,从而实
现制冷的目的。热力学循环包括了很多个环节,如压缩、冷却、膨胀、蒸发、凝结等过程,并且需要符合热力学基本定律。
1.4 制冷原理的应用
制冷原理广泛应用于食品加工、医药、航空航天、地铁、电子、石化、建筑等各个领域,
从而达到保鲜、存储、制冷等目的。具体的应用范围包括了冷链物流、冷藏、冷冻、空调
等多种技术。
二、制冷剂
2.1 制冷剂的概念
制冷剂是指用于制冷系统内的一种流体介质,它可以在循环中进行相变,从而实现对系统
内热量的吸收和放出。典型的制冷剂包括氨、氯氟烃、二氧化碳等多种气体或液体。
制冷知识培训
制冷知识培训
制冷知识培训主要涵盖以下内容:
1. 制冷原理:制冷的基本原理是基于热力学定律,通过吸收、压缩、冷凝和膨胀等过程循环制冷。
2. 制冷剂:制冷剂是制冷循环中的工作介质,它能够在蒸发器和冷凝器中循环,吸收和释放热量。
3. 制冷系统:制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等主要部件,以及一些辅助设备如干燥过滤器、回热器等。
4. 制冷效率:提高制冷效率的方法包括优化系统设计、选择高效能设备、保持系统清洁等。
5. 制冷应用:制冷知识在食品工业、冷藏运输、空调和制冷等领域有广泛应用。
6. 制冷安全:制冷操作涉及到危险物质,因此需要了解安全操作规程,包括制冷剂的安全特性、设备的安全操作和维护等。
以上内容仅供参考,具体的培训内容可能因实际需求而有所不同。
制冷技术基础知识
制冷技术基础知识包括以下几个方面:
1.制冷原理:制冷技术的基本原理是利用制冷剂在蒸发器中吸热,通过压缩机、冷凝器、节流阀等
热力设备进行压缩、放热、节流,实现对制冷循环中制冷剂状态的变化,达到制冷或制热的目的。
2.制冷剂:制冷剂是制冷循环中的工作物质,它能够在制冷循环中不断循环流动,实现吸热和放热
的过程。常见的制冷剂有氨、氟利昂、丙烷等。
3.制冷系统:制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等主要部件。制冷剂在蒸发器中吸收
热量,经过压缩机的压缩,将热量排出到冷凝器中,再通过节流阀减小压力,使制冷剂在蒸发器中再次吸收热量,如此循环往复实现制冷效果。
4.制冷设备:制冷设备包括各种类型的空调、冰箱、冷库等。不同类型的制冷设备适用于不同的场
合和需求,需要根据实际需求选择合适的制冷设备。
5.制冷应用:制冷技术在许多领域都有应用,如食品加工、医药、化工等。通过制冷技术可以实现
对物质温度的调控,达到保存、加工、使用的目的。
总之,制冷技术是现代工业和生活中不可或缺的一种技术,它能够实现对物质温度的调控,满足各种不同的需求。
制冷原理及基础知识
制冷原理及基础知识
制冷技术是指通过降低物体的温度,使其保持在较低的温度范围内的一种技术。制冷原理主要基于热力学、流体力学和传热学等基础知识。下面我们将详细介绍制冷原理及相关的基础知识。
热力学基础知识:
制冷技术的基础是热力学的第一和第二定律。其中,热力学第一定律是能量守恒定律,即能量不会自行消失或产生;热力学第二定律是熵的增加原理,指出自然界中的热量只能从高温物体传递到低温物体,不可能反过来,因此需要外界的工作或能源来实现低温物体的冷却。
流体力学基础知识:
制冷技术中经常用到的流体是气体或液体。流体力学是研究流体运动的力学学科。制冷系统中最常用的气体是制冷剂,它经过压缩和膨胀的循环可以实现物体的制冷。流体力学的基本方程式包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程,对于制冷过程的分析非常重要。
传热学基础知识:
制冷技术中的传热过程是指热量的传递。传热学是研究热量传递的基础学科。传热的方式主要有导热、对流和辐射三种。在制冷领域,常用的传热方式是对流传热,即通过流体的运动来传递热量。理解传热学的基本规律可以帮助优化制冷过程。
制冷循环:
制冷循环是制冷系统的基本工作原理。常见的制冷循环有蒸发-压缩循环和吸收-压缩循环。蒸发-压缩循环主要包括四个过程:蒸发、压缩、
冷凝和膨胀。在蒸发过程中,制冷剂从液体态变为气体态,吸收周围物体的热量;在压缩过程中,制冷剂被压缩成高温高压气体;在冷凝过程中,高温高压气体散热,降低温度,变为高压液体;在膨胀过程中,高压液体流入低压容器中,形成低温、低压的制冷效果。吸收-压缩循环则是利用制冷剂和吸收剂之间的化学作用来实现制冷效果。
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冷
★相对湿度:是指某湿空气中所含水蒸汽
原
的重量与同一温度饱和空气中所含水蒸 汽的重量之比,用百分数表示。
理
ψ=40—70较为人感到舒适。
与
★露点温度:在一定压力下,降低空气的
技
温度,空气的相对温度增大,当ψ=100%
术
对应的温度就称为空气的露点。
十四、节流
在流体通道中,若流通截面积突然缩小,流体流
原 理 与
电冰箱制冷系统中,压缩机的吸气 管和排气管中流过的R12都属于过热蒸 气。
技 术
6、过冷:在压力一定时,温度低于该 压力下相对应的饱和温度就称为过冷。
十三、湿度与露点
★湿度:是表征空气中含有水蒸气多少的
物理量,分为绝对湿度和相对湿度。
★绝对湿度:是指1M3湿空气中所含水蒸汽
制
的重量,单位:Kg/m3。
理
b、 气体膨胀制冷
蒸汽吸附式
与 c、 涡流管制冷
技 d、 热电制冷
术
一、蒸汽压缩式制冷
制 冷 原 理 与 技 术
一、蒸汽压缩式制冷
制
制冷剂液体在蒸发器内以 低温与被冷却对象发生热交换,
冷 吸收被冷却对象的热量并气化,
原
产生的低压蒸汽被压缩机吸入, 经压缩后以高压排出。压缩机
理 排出的高压气态制冷剂进入冷
制冷技术基础知识
主讲:郑永富
第一部分 制冷与空调技术基本知识
第一节 热力学基础知识
一、什么是制冷:
制
制冷就是用人工的方法制取低于周围环境的温
冷
度,并保持这个低温。
原
理
与
高位容器
高温物体
技
水 外界功
热量 外界功
术
水泵
制冷机
水
热量
低位容器
低温物体
热
热
热
制
冷
热
原
理
与 放热热
技
热热
热
热 热热 热热
热热 热热
统蒸发器中所进行的汽化是沸腾过程而不是 蒸发 过程。习惯上称为蒸发。
制
冷
原
十、凝结 与汽化相反,当蒸气在一定压力下冷却一
理
定温度时,它就会由蒸气状态转变化为液
与
体状态,称这一过程为凝固。
技
电冰箱中R12在冷凝器中的变化过程就
术
是凝固过程。
十二、过热和过冷
1、过冷水:比饱和温度低的水称为过水。
2、湿蒸气:饱和水和饱和蒸气的混合物。
制
六、比热
冷
使1公斤的某种物质温度升高(或降低)
原
1℃所吸收(或放出)的热量称为该物质的
理
比热。
Baidu Nhomakorabea
与
七、显热 当物体吸热(放热),仅是使物体温度升
技
高(降低)没有改变物质的形态,那么吸
术
收(放出)的热称为显热。
八、潜热
当物体吸热(放热),仅是使物质状态发生
改变,而其温度不变,那么它所吸收或放出
的热就称为潜热。
标出)产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气
进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达
制
1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低 的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创
冷
造了条件。由于水汽化时需从未汽化的水中
原
吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制 冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其
理
它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸
冷
水为制冷剂 溴化锂为吸收剂
原
吸收式制冷机和蒸气压缩是
理
制冷机都是利用制冷剂的气
与
化潜热制取冷量的。
技
术
动画
蒸汽吸收式制冷系统是由发生器、冷凝器、 制冷节流阀、蒸发器、吸收器、溶液节流阀、 溶液热交换器和溶液泵组成。
整个系统包括两个回路:一个是制冷剂回路,
一个是溶液回路。
制 系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂,
术
273K,沸点为373K,其间也分100等分,每一等分 为1K,用T表示。
3、华氏温度
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水
的冰点为32度,沸点为212度,其间分180
等分,每一等分即为华氏1度,记为1℉。
制
三者关系为:
冷
F=(1.8t+32)℉
原
t=(F-32)/1.8℃
理 与
T=(273+t)k t=(T-273)℃
术
热
热热
放热
热热
室内的热量通过制冷循环中的冷媒传到室外
二、工质与介质
工质:就是工作的物质,在制冷技术中工质也
称为制冷剂,氟利昂R12、氟利昂R22、
制
R134a和R600a等。
冷
介质:在制冷技术中,凡是可以传递热量和冷量
原 理
的物质称为介质,如空气和水。
三、压力
与
压力:垂直作用于物质表面的力称为压力。 压强:物体单位面积上所受到的压力称为压强。
思考:摄氏40度是多少华氏温度?是多少热力学 温度?
技
四、热能 物质所具有的热能即指该物质的分子所具有
术
的动能和位能之总和,也即是内能。
动能是分子无规则运动产生。
热位能是由物质分子间的相对位置决定。
制 冷 原 理 与 技 术
五、热量
热量Q是物质的热能转移多少的度量。
单位:卡路里,简称为卡Cal。 1Cal=4.2焦耳(J)
它们的关系转换:
原
1kgf/cm2=98.0665*103pa=98.0665kpa≈0.1MPa
理
1atm(标准大气压)=101.325kpa=760mmHg 1at(工程大气压)=1Kgf/cm2=735.6mmHg
与 1、表压力
技
是用压力表测出来的压力读数,用P表表示。
术 2、绝对压力
是指容器中的气体对于容器内壁的实际压力,用 P绝表示。
制
九、液体汽化
冷
物质由液态转变为蒸汽的过程称为汽化。
原
汽化的方式:蒸发和沸腾。
理
1、蒸发:是指在任何温度下液体表面发生的
与
汽化现象。 2、沸腾:是指在一定压力下液体的温度升高
技
到某一温度时,液体内部和四壁上涌现大
术
量气泡,整个液体剧烈汽化,在液体表面
和内部同时进行的汽化现象,相应的温度
称为沸点。
在制冷技术中,氟里昂制冷剂在制冷系
3、干蒸汽:水全部汽化为蒸气,而温度保持
制
100℃不变,此时的蒸汽。 4、过热蒸汽:干蒸汽继续加热,温度超过饱和温
冷
度100℃,此时的蒸汽。
原
理
与
技
术
5、过热:蒸汽压力一定,而温度高于
该压力下相对应的饱和温度时就称为过
热蒸汽。
制 冷
当温度一定,而压力低于该温度相对应 的饱和压力时,也称为过热蒸汽。
冷
过热蒸气,它的温度高于同一压力下饱和
原
蒸气的温度;两条线之间的区域为两相区,
理
制冷剂在该区域内处于气,液混合状态。
与
技
术
等压线——水平线;
等焓线——垂直线;
等温线——液体区几乎为 垂直线。
两相区内,因制冷剂状态
的变化在等压,等温下进
制
行,故等温线与等压线重 合,是水平线。
冷
过热蒸气区为向右下方弯 曲的倾斜线;
术
■热对流:借助液体或气体的对流动动而进行的热 传递。
对流可分为自然对流和强制对流两种。自
然对流是由于温度不均匀而引起的。强制对流 是由于外界因素对流的影响而形成的。
直冷式电冰箱箱内的低温是箱内空气自然
制
对流的结果;而间冷式电冰箱内的低温主要是
冷 通过强迫箱内空气对流来获得的。
原
理
与
技
术
十七 压焓图
压力的能量。
制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、
蒸发器组成。高压制冷剂气体在冷凝器
中冷凝,产生的高压制冷剂液体经节流
后到蒸发器蒸发制冷。溶液回路由发生
制
器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换 器和溶液泵组成。在吸收器中,吸收剂
冷 吸收来自蒸发器的低压制冷剂气体,形
原 成富含制冷剂的溶液,将该溶液用泵送
与 凝器,被常温的冷却水或空气
技
冷却,凝结成高压液体。高压 液体流经膨胀阀时节流,变成
术 低压低温的气液两相混合物,
进入蒸发器,其中的液态制冷
剂在蒸发器中蒸发制冷,产生
的低压蒸汽再次被压缩机吸入。
动画
二、蒸汽吸收式制冷
(1)氨水吸收式制冷机 : 氨为制冷剂 ,水为吸收剂
制
(2)溴化锂吸收式制冷机:
机的吸入侧;发生器好比压缩机的排出
制
侧;对发生器内溶液进行加热,提供提 高制冷剂蒸汽压力的能量。
冷
原
理
与
技
术
三、蒸汽喷射式制冷
其组成部件包括:
制 喷射器、冷凝器、
冷 蒸发器、截留法、
原 泵。喷射器又由
理 喷嘴、吸入室、
与 技
扩压器三个部分 组成。
术
动画
喷射器的吸入室与蒸发器相连;扩压器于冷
凝器相连。工作过程如下:用锅炉(图中未
原
等熵线——向右上方倾斜
理
的实线; 等容线——向右上方倾斜
与
的虚线,比等熵线平坦; 等干度线——只存在于湿
技
蒸气区域内,其方向大致 与饱和液体线式饱和蒸气
术
线相近,视干度大小而定。
制 冷 原 理 与 技 术
第二部分 各种制冷方式
制
常见制冷方法:
蒸汽压缩式
冷 原
a、 液体汽化制冷: 蒸汽吸收式 蒸汽喷射式
过此处时,由于局部阻力会使液体压力降低,称为节
流。
在制冷系统中设置节流阀(毛细管、膨胀阀)。
制
十五、焓和熵
冷 原
◆焓:在热力学中将工质的内能与压势能之和定义 为焓,用H或I表示。 单位为千卡/千克,是一个状态参数。
理
◆熵:也是物质状态参数,用S表示。
与
十六、热的传递方式
技
■热传导:热量从物体的高温部分传到低温部分。
术
五状态(未饱和液体、
饱和液体、湿饱和蒸汽
干饱和蒸汽和过热蒸汽)
以及六个等值线簇(等压力线簇、等焓线簇、等温 线簇、等容线簇、等熵线簇和等干度线簇)组成。
制 冷 原 理 与 技 术
这两条粗实线将图分为三个区域:饱和液
体线的左边是过冷液体区,该区域内的液
体称为过冷液体,过冷液体的温度低于相
制
同压力下饱和液体的温度;饱和蒸气线的 右边是过热蒸气区,该区域内的蒸气称为
制冷剂的压焓图
定义:压焓图的结构如图下图所示。 以压力的对数值 为纵坐标,以焓值为横坐标所构成。
制
图中任一点代表制冷工质的某一状态;任一线代表
冷
工质经历的一个过程;任一封闭曲线代表制冷工质 进行的一个循环。
原
结构:由一点(临界点)、
理
二线(饱和液体线和干
与
饱和蒸气线)、三区(
技
未饱和液体区、湿饱和 蒸汽区、过热蒸汽区)、
与
气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入 扩压器;在扩压器中由于流速降低而是压力
技
升高;到冷凝器,被外部冷却水冷却变为液
术
态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一 路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发
制冷;另一路用泵提高压力送回锅炉,重新
加热产生工作蒸气。
四、热电偶式制冷
利用某种半导体材料的热电效应(帕尔帖效应)进行制冷。当 一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成电偶时,若此 电路上接上直流电源,电流通过电偶时,就会发生能量转移。
P表=P绝—B(当地大气压力) P真空度=B—P绝
三、温度
制
温度是表示物体冷热程度的物理量。
冷
1、摄氏温度(℃)
原
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水的冰点 为0℃,沸点为100℃,其间分100等分,每一等分
理
为摄氏1度,摄氏温度以符号t表示。
与
2、热力学温度(K)
技
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水的冰点为
技
术
在工程上将压强称为压力。用P表示。 P=F/S
P——气体压力(即压强),单位是帕(帕 斯卡)(Pa)
F——气体对内壁的压力,牛顿(N)
S——压力F的作用面积,平方米(M2)
帕斯卡Pa是我国压力的法定计量单位
制
还有公斤/厘米2(Kgf/CM2)、标准大气压、工程大气压 和毫米水银柱(mmHg)
冷
理
到发生器,经过加热是溶液中的制冷剂 重新蒸发出来,送入冷凝器。另一方面,
与 发生后的溶液重新恢复到原来的成分,
技 经冷却、节流后成为具有吸收能力的吸
术
收液,进入吸收器,吸收来自蒸发器的 低压制冷剂蒸汽。吸收过程中伴随释放
吸收热,为了保证吸收的顺利进行,需
要冷却吸收液。
在蒸汽吸收式制冷中,吸收器好比压缩
制
电偶的一个接头(即热端)放出热量,另一个接头(即冷端)吸收热 量。若电源极性接反,则冷热
冷
端就能互相变换,
原
原来的冷端变为热端,
理
原来的热端变为冷端。
与
半导体制冷的电冰箱
就是将数10个这样的
技
电偶串联而成,将冷
术
端排在一起,热端排
在一起,组成电堆。
动画
冷
我们称它为吸收是制冷的工质对。吸收剂使
原
液体,它对制冷剂有很强的吸收能力。吸收 剂吸收了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热
理 与
又能放出制冷剂气体。因此,我么可以用溶 液回路取代压缩机的作用,构成蒸汽吸收式 制冷循环。
技 在蒸汽吸收式制冷中,吸收器好比压缩机的
术
吸入侧;发生器好比压缩机的排出侧;对发 生器内溶液进行加热,提供提高制冷剂蒸汽