第二章制冷剂

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第二章-1 制冷原理与技术-1,蒸气压缩式—系统自动调

热力膨胀阀的自动控制原理
从调节特性来分析，热力膨胀阀属于直接作用式比例调节器。内平衡热力膨胀阀外平衡热力膨胀阀
热力膨胀阀
外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别
有一个专用的外平衡管接头，为引入外平衡压力所用调节杆的形式等也有所不同

热力膨胀阀实物图
热力膨胀阀的工作原理
外平衡热力膨胀阀的安装
表压力控制器的接通压力与断开压力
控制器断开压力/MPa 接通压力/MPa 差动值/MPa
压力控制器P4/4
压力控制器P3/4 低压控制器LP
0.23（-9℃）（表压）
0.22（1℃） 0.2（-1℃）
0.28（6℃）
0.26（4℃） 0.24（3℃）
0.05
0.04 0.03
1-液压泵 2-滤油器 3-曲轴 4-液压调节阀 5-汽缸卸载机构的液压缸 6-液压差表 7-吸气管 1DF、2DF电磁滑阀 P3/4、P4/4压力控制器 LP-低压控制器。
b）按照感温包感受到的蒸发器出口制冷剂蒸汽过热度的变化，来改变膨胀阀的开启度，自动调整流入蒸发器的制冷剂流量，使制冷剂流量始终与蒸发器的热负荷相匹配。
c）通过热力膨胀阀的控制，使蒸发器出口的制冷剂蒸汽保持一定的过热度，这样即能保证蒸发器传热面积的充分利用，又可以防止压缩机出现液击冲缸现象。
一个压缩机配用多个蒸发器（一机多库），各蒸发器在不同蒸发压力下工作，如鱼、肉库要求-10℃、乳品库要求2℃，菜和水果库要求5℃，需要在乳品库与菜与水果库蒸发器出口处安装蒸发压力调节器。
蒸发压力调节系统及其调节过程 a）蒸发压力调节系统图（一机一库） b）蒸发压力调节过程图
一机多蒸发器时蒸发压力调节原理图与蒸发压力调节器结构图

第二章制冷剂、载冷剂和冷冻机油

机物液体。它们适用于不同的载冷温度。
各种载冷剂能够载冷的最低温度受其凝固
点的限制。
1．水
水可以用于蒸发温度高于0℃的制冷装置中的载冷剂。由于水价格便宜、易于获得、传热性能好，因此在空调装置及某些0℃以上的冷却过程中广泛地用作载冷剂。水的缺点是只适合于载冷温度在0℃以上的使用场合。
2．无机盐水溶液
查尔斯· 泰勒（Charles Tellier) 二甲基乙醚
威德豪森（Windhausen） CO2 1866年
乙醚 1834年
卡特· 林德（Carl Linde) NH3 1870年
混合制冷剂二十世纪五六十年代
汤姆斯· 米杰里（Thomas Midgley）卤代烃 1929-1930年
第三节载冷剂
直接冷却系统
间接冷却系统：被冷却物体的热量是通过载冷剂传给制冷剂
载冷剂的特性
优点：
（1）减小制冷机系统的容积及制冷剂的充灌量；（2）热容量大，被冷却对象的温度易于保持稳定，蓄冷能力大；（3）便于机组的运行管理，便于安装。
缺点：
（1）增加了动力消耗及设备费用；（2）加大了被冷却物与制冷剂之间的传热温差，需要较低的制冷机蒸发温度，总的传热不可逆损失增大。
2．传输性质方面：（1）粘度、密度尽量小。（2）热导率大。（3）物理化学性质方面。 ① 无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。 ② 化学稳定性和热稳定性好。 ③ 对大气环境无破坏作用。（4）对材料的作用 ——“镀铜”现象。（5）与润滑油的关系。（6）对水的溶解性。（7）泄漏性。（8）抗电性。（9）安全性。（10）来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
在大气臭氧层问题提出来以后，为了能较简单地定性判别不同种类制冷剂对大气臭氧层的破坏能力，氯氟烃类物质代号中的R 可表示为CFC，氢氯氟烃类物质代号中的R可表示为HCFC，氢氟烃类物质代号中的R可表示为HFC，碳氢化合物代号中的R可表示为HC，而数字编号不变。例如，R12可表示为CFCl2， R22可表示为HCFC22，R134a可表示为 HFCl34a。

制冷技术习题答案

制冷技术习题答案【篇一：空气调节用制冷技术课后部分习题答案】章蒸汽压缩式制冷的热力学原理练习题-6 (1) 压焓图(2) 中间压力p0?0.11mpa; pk?1.4mpa1vrl?mrl?v1?0.2010?0.20?0.0402m3/s 由中间冷却器能量平衡，得 mrl?h5?h7??mrb?h9?h6?高压压缩机实际输气量3??0.067?0.0165mvrh??mrl?mrb??v3??0.201?0.0451/s(3)循环的理论耗功率pth?pth1?pth2?mrl??h2?h1????mrl?mrb???h4?h3??0.2010?3 2?0.2461?35?15.046kw第二章制冷剂与载冷剂练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有r11, r123, r718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有r22, r717, r134a, r600, 适用于冷藏，空调系统低温制冷剂为高压制冷剂，有r744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章制冷压缩机练习题-3 (1) 压焓图23(3)压缩机理论输入功率pth??mr1?mr2???h2?h1???0.0402?0.0864??47?5.9502kw(4)pth1?mr1??h1_5?h5??0.0402?25?1.0050kwp?44?3.8016kw th2?mr2??h1_8?h8??0.0864(5)第一类方案初投资小，运行费用高第二类方案初投资大，运行费用低4第四章制冷装置的换热设备第五章节流装置和辅助设备练习题-15【篇二：《空气调节用制冷技术》试题及其参考答案】ss=txt>选择题、1、闭口系是指系统与外界（ c）（a）无功的交换（b）无热量交换（c）无质量交换（d）无任何交换 2、对于绝热节流过程，下列说法错误的是（ d）（a）由于绝热节流过程有摩檫，因而工质的熵增加（b）由于流道截面突然缩小，工质要克服局部阻力，因而压力下降（c）工质在节流装置进、出口处焓相等（d3（a）由x=0逐渐增大至x=1（b）x=0不变（c）由x=1逐渐减小为x=0（d）x=1不变4、一定质量某种理想气体，若压力不变，则其体积增加时（ a ）（a）温度升高（b）温度降低（c）温度不变（d）温度与体积无任何关系5、对于多变过程，当多变指数n=k时表示的过程为（ d）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程6、对于多变过程，当多变指数n=1时表示的过程为（ c ）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程7、对于多变过程，当多变指数n=+-∞时表示的过程为（ b ）（a）定压过程（b）定容过程（c）定温过程（d）定熵过程8、下列说法正确的为（c）（a）热可以自发地从低温物体传向高温物体（b）可以制造一种发动机，它能从一个热源取得热量，使之完全变为机械能（（c）一切热力过程都具有方向性，其能量的转换利用有一定的限度（d）热机循环效率的最高值为100% 9、工质的质量体积与工质的（ c ）（a）温度成正比（b）体积成反比（c）密度成反比（d）所受压强成反比10、供热循环的供热系数是指（b ）（a）从低温热源吸收的热量与循环消耗外功的比值（b）向高温热源放出的热量与循环消耗外供的比值（c）从低温热源吸收的热量与向高温热源放出的热量的比值（d）比相同热源下制冷循环的制冷系数少1 11、工质流经冷凝器冷凝（ a ）（a）放出热量，且放热量等于其焓值减少（b）放出热量，焓值增加（c）吸收外界热量，焓值增加（d）由于冷凝过程中压力不变，所以焓值不变12、某逆卡诺循环的高温热源温度为28 oc，低温热源温度为-18 oc。

第二章制冷原理

优点：缺点： ★耗水量少（水冷式冷凝器的3~5%） ★冷凝管暴露于空气中易于腐蚀 ★空气流量不大 ★水在冷凝管外汽化时矿物质完全留在管子表面，水垢层增长较快，故冷却水需软化处理。
制冷原理五、制冷剂
制冷剂是进行制冷循环的工作物质。对制冷剂的要求理想的制冷剂要求化学性质是无毒、无刺激性气味、对金属腐蚀作用小、与润滑油不起化学反应，不易燃烧、不易爆炸、并且要求制冷剂有良好的热力学性质，即在大气压力下它在蒸发器内的蒸发温度要低、蒸发压力最好与大气压相近；制冷剂在冷凝器中、冷凝温度对应的压力要适中，单位制冷量要大，汽化热要大，而液体的比热要小，气体的比热要大。要求制冷剂的物理性质：凝固温度要低、临界温度要高 (最好高于环境温度)，导热系数和放热系数要大，比重和粘度要小，泄漏性要小。
制冷原理
德玛仕技术部主讲人：印定兵 2018年08月15日
第二章
制冷原理
制冷原理
制冷原理一、蒸气压缩式制冷原理
蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。在制冷技术中，蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现，因此是吸热过程，液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度，凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度，使蒸汽转化为液态。在日常生活中，我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。比如，我们在手上擦一些酒精，酒精很快蒸发，这时我们感到擦酒精部分反应很凉。又如常用的制冷剂氟利昂 F-12液体喷洒在物体上时，我们会看到物体表面很快结上一层白霜，这是因为F-12的液体喷到物体表面立即吸热，使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法，制冷剂F-12不能回收和循环使用)。目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。

第2章制冷剂及载冷剂

2m+2=n+x+y+z
氟利昂的代号用“R×××B×”表示。第一位数字m-1，该值为零时则省略不写，第二位数字为n+1；第三位数字为x；第四位数字为z，如为零时，与字母“B”一起省略。
3、烷烃类（碳氢化合物）烃类制冷剂有烷烃类制冷剂（甲烷、乙烷），链烯烃类制冷剂（乙烯、丙烯）等。从经济观点看是出色的制冷剂，但易燃烧，安全性很差，用于石油化学工业。
CFC11的替代物
HCFC123的臭氧(03)层耗减潜能 ODP=0.02，全球变暖潜能GWP=29，属 HCFCs物质。目前重通、约克、特灵均有离心式冷水机组产品。
2.2.2
CFC12的替代物
1、HFC134a（C2H3F4）该物质ODP=0，GWP=420，国内外已广泛使用，目前国内尚不能批量生产。西安近代集团与西藏金珠集团已合资建设年产5000吨的HFC134a生产厂，1999年开工，2002年投产；另杭州氟化工研究所可小批量供应。HFC134a热力性质与 CFC12很接近，两者可兼容，其充注量比CFC12少20％左右。
目前使用较多的几种共沸制冷工质，主要是R507，其组成和沸点如下表：
代号组分组成相对分子质量 98.9 沸点共沸温各组分 /℃ 度/℃ 的沸点 /℃ 46.7 -48.8/ -47.7
R507 R125 50.0/ 50.0 / 143a
特点：
1、在一定的蒸发压力下蒸发时，具有几乎不变的蒸发温度，而且蒸发温度一般比组成它的单组分的蒸发温度低。
(二)非共沸混合制冷工质
非共沸混合制冷工质没有共沸点。在定压下蒸发或凝结时，气相和液相的成分不同，温度也在不断变化。图2-5表示了非共沸制冷工质的温度一质量分数 (T-w)图。

空气调节用制冷技术课后部分习题答案

空气调节用制冷技术课后部分习题答案制冷技术作业第一章蒸汽压缩式制冷的热力学原理练习题-6 (1) 压焓图hl g PR22(2) 中间压力MPa 11.00=p ; MPa 4.1=k pMPa 39.04.111.00=⨯=⋅=k m p p p(3)各状态点主要参数低压压缩机质量流量kg/s 2010.020039286.310810rL =-⨯=-==h h q M φφ低压压缩机实际输气量/s m 402.000.202010.031rL rL =⨯=⋅=v M V 由中间冷却器能量平衡，得()()69rb 75rL h h M h h M -=-kg/s 0451.02010.0237402200237rL 6975rb =⨯--=--=M h h h h M kJ/kg 4190451.0201.0402.0451*******.0rb rL 9rb 2rL 3=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h高压压缩机实际输气量()()/s .0165m 0067.0.04510201.033rb rL rH =⨯+=⋅+=v M M V(3)循环的理论耗功率()()()KW46.015352461.0322010.034rb rL 12rL th2th1th =⨯+⨯=-⋅+⋅+-⋅=+=h h M M h h M P P P第二章制冷剂与载冷剂练习题-2高温制冷剂为低压制冷剂，有R11, R123, R718, 适用于空调系统中温制冷剂为中压制冷剂，有R22, R717, R134a, R600, 适用于冷藏，空调系统低温制冷剂为高压制冷剂，有R744, 适用于复叠制冷低温级，跨临界循环第三章制冷压缩机练习题-3 (1) 压焓图hl g PR22(2) 各状态点主要参数kg/s 0402.0237411745111r1=-=-==h h q M φφkg/s 0864.02373991478222r2=-=-==h h q M φφkJ/kg 403.086400402.0399.086404110402.02192611=+⨯+⨯=+⋅+⋅=M M h M h M h压缩机理论输气量()()()/s m 0173.02453.0/52.31245.00-44.80.09680.086400402.03V 121h =⨯⨯+=+=ηv M M V(3)压缩机理论输入功率()()()KW 502.9547864.00402.0012r2r1th =⨯+=-⋅+=h h M M P 压缩机输入功率().4226KW 128.09.02453.0/352.10513.0948.0502.95em i thin =⨯⨯⨯-==ηηηP P制冷系数COP90.614226.12147in21=+=+=P COP φφ(4)()KW 0050.125402.0051_5r1th1=⨯=-⋅=h h M P056.48.09.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.17e m i th111=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP ()KW 016.8344.0864081_8r2th2=⨯=-⋅=h h M P764.18.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.314m m i th222=⨯⨯⨯-⨯==ηηηφP COP 628kW6.98.09.0)2453.0/352.10513.0948.0(8016.3.809.0)498.0/352.10513.0948.0(0050.1em i th1e m i th1in =⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-=+=∑ηηηηηηP P P (5)第一类方案初投资小，运行费用高第二类方案初投资大，运行费用低第四章制冷装置的换热设备第五章节流装置和辅助设备练习题-1第六章蒸气压缩式制冷装置的性能调节练习题-2 (1) 已知()c e Q e ,e t t f Q = (1) ()c e P in ,in t t f P = (2) ()ain c Qc ,c t t f Q '= (3) ()w in e Qe ,e t tf Q '= (4) in in c P Q Q += (5)联立上述5式子，以t ain , t win 为已知量，其余参数Q e ,Q c ,P in ,t e ,t c 为未知量，可得到压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性()w in ain P in ,in t t f P ''= (6) ()w in ain Qe ,e t tf Q ''= (7)带入冷却水出水温度，消去冷却水进水温度，上式可写为，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w e ain P in ,in t M Q t f P (8) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+''=wout w eain Q e ,e t MQ t f Q (9) 上述两式中的Mw 可由该制冷机的名义工况和压缩-冷凝-蒸发器联合工作特性确定()()()in wout w win ain Qin wout w ew ,e t t c t t f t t c Q M -⋅''=-⋅=(10)将(10)带入(8-9)，(8-9)中以t ain , t wout 为已知数，P in , Q e 为未知数联立求解，可得到不同出水温度时，系统性能。

第二章蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理

当制冷机用于供热（利用转移到高温处的热量）时，称为热泵。
概念：
1.制冷量：单位时间内蒸发器从被冷却介质中提取的热量，用
Q 表示。
e
2.制热量：单位时间内热泵的冷凝器供出的热量，在制冷机中称为冷凝热量，用 Q 表示。
c
法定单位：W、KW；工程制单位：千卡/小时（kcal/h），英热单位/小时（Btu/h）。
（2）状态点1改为饱和蒸气状态。
（3）使Te<T1，Tc>T2。

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饱和循环在lgp-h图上的表示

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（1）蒸发器（4-1）制冷量
Q e M r ( h1 h 4 )
单位质量制冷剂的制冷量（2）蒸发器（2-3）制热量
Q c M r ( h 2 h3 )

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图2 氨制冷系统流程图

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空调用蒸气压缩式制冷机组
一、冷（热）水机组
17 16 15 14 13 12
生产冷冻水，提供给室内末端
1 冷冻水进口
3
2
冷冻水出口
接冷却塔
4 7
5 11 10 9 冷却水进口 6 18 8
冷却水出口
图 6-3
换算关系：1W=0.86kcal/h
1kW=860kcal/h 1kcal/h=1.163W 1W=3.412Btu/h

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3.压缩机消耗的功率：制冷机或热泵中压缩机在单位时间内消耗的功称为压缩机消耗的功率，用 W 表示，单位为W、kW。 4.制冷机或热泵的性能系数制冷机热泵
图 2.7
变频热泵型 VRV空调系统原理图

制冷原理第二章制冷剂

爆炸极限 1.8~8.4 16.0~25.0 None None
制冷剂代号 R23 R32 R22 R744
爆炸极限 None 14~31 None None
18
制冷剂的物理化学性质及其应用
3、安全分类毒性分为A、B两级
（A——低毒性、B——高毒性）可燃性分为1、2、3三级
（1——不燃；2——低度可燃；3——高度可燃）
料无腐蚀作用。
30
目录
制冷剂概述制冷剂的物理化学性质及其应用载冷剂 ➢ 润滑油
31
润滑油
一、润滑油的功效在制冷装置中，润滑油保证压缩机正常运转，对压缩机各
个运动部件起润滑与冷却作用，在保证压缩机运行的可靠性和使用寿命中起着极其重要的作用。
减少运动零件摩擦量，延长寿命；带走摩擦热；防止制冷剂气体泄露；清洗润画面，带走污垢；保护零件防止锈蚀；
臭氧层有潜在消耗能力。
22
23
制冷剂的物理化学性质及其应用
臭氧衰减指数ODP CFC高、HCHC低、HFC为0
温室效应指数GWP CFC高、HCHC和 HFC低
总等效温室效应TEWI • 第一部分：直接温室效应——温室气体排放、泄露或维修报废时进入大气产生的温室效应； • 第二部分：间接温室效应——使用这些温室气体的装置因耗能引起的二氧化碳排放所带来的温室效应。
上节回顾
相变制冷——液体汽化、固体熔化与升华；压焓图有外功输出（等熵）
绝热膨胀制冷无外功输出（等焓）
（温度随微小压力变化而变化的关系）逆卡诺循环
制冷的热力学特征洛伦兹循环热能驱动的制冷循环
（制冷量、制冷系数、热力系数、热力完善度、热泵系数）
1
第二章制冷剂、载冷剂及润滑油

制冷原理与装置

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2、制冷剂的特性与选择
说明：从最早的乙醚、到氨、到氟利
昂、到现在的环保制冷剂，制冷剂对制冷技术的发展有很大的影响。 3、制冷设备的结构及特点
说明：制冷设备是制冷技术在实际工
程中，实现制冷目的的关键所在。制冷设备结构性能的好坏，对制冷装置的影响是显而易见的。
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火箭推力系统与高能物理所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧化剂；宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢；观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡室要用到液氢。
LHC-CERN 27km超导磁体过冷态超流氦冷却
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第一章制冷的热力学基础
§1-1 相变制冷 ★ §1-2 绝热膨胀制冷 ★ §1-3 制冷热力学特性分析 ★
1951年半导体制冷技术的开发、应用为制
冷技术又开拓了一个新领域，它对卫星、激光、航天技术等高科技的进一步发展，提供了一定的技术保证。
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四、国内发展概况（简介）解放前冷库容量不足三万吨。解放后有
了较大的发展，1954年研制成功第一台制冷压缩机，1959年冷库容量达到35万吨，1967试制成功蒸汽喷射式制冷机， 1968年第一台吸收式制冷机问世，1971 年第一台螺杆式式制冷压缩机问世， 1982年冷库容量达到250万吨。
等）为工质，通过对其压缩，然后对这些高
压气体进行绝热膨胀（或绝热放气），从而
获得温度很低的液化气体。
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三、制冷技术的研究内容 1、各种制冷方法、制冷原理和制冷系统
说明：制冷方法很多，简介普冷范围常用
的四种制冷方法，重点讲解蒸汽压缩式制冷的基本原理、制冷循环及其热力计算方法、制冷剂的特性与选择以及制冷设备的结构特点和传热计算。制冷系统在本课程的设备部分作总体介绍，详细内容留待后续课程《制冷装置设计》讲解。

制冷技术作业思考题

制冷技术作业思考题绪论1、制冷的定义，制冷技术主要应用于国民经济中哪些方面2、人工制冷为什么要耗能3、随着制冷技术的广泛应用，我们要注意的两个问题是什么4、空气调节用制冷技术的制冷温度范围属...常用制冷方法是什么5、我国空调能耗情况空调能耗占整个建筑能耗的百分比例第一章：蒸气压缩式制冷的热力学原理1、简述蒸气压缩式制冷循环的主要设备组成和工作过程。

简述一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷循环的工作流程简述一次节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷循环的工作流程简述回热压缩制冷循环的工作流程2、为什么回热循环中，制冷剂的过热度总大于过冷度3、工人师傅在安装家用分体式空调时，将压缩机的吸气管和冷凝器的出液管紧箍在一起，并在外面包一层保温材料，这种做法对吗请简单分析。

4、制冷剂压——焓图上的一点、两线、三区分别是什么在制冷剂的压——焓图上，在同一压力下，制冷剂可能出现的五种状态是什么5、解释下列名词：过热度；再冷度；单位容积制冷量；单位质量制冷量；单级制冷循环；复叠式制冷循环（串级制冷循环）；亚临界制冷循环；跨临界制冷循环（超临界制冷循环）6、计算题第二章：制冷剂与载冷剂1、对制冷剂有哪些要求2、制冷剂R22、R717、R407c和R502表示什么制冷剂他们的主要性质及用途是什么结合时代特点，谈谈你对制冷剂有哪些新认识3、载冷剂的作用是什么对载冷剂有哪些要求4、常用载冷剂有哪些种类各用于什么场合5、载冷剂NaCl水溶液的共晶温度、共晶浓度各为多少选择NaCl水溶液的原则是什么6、载冷剂NaCl盐水溶液的温度——浓度图可以概括为“一点、两线和四区”。

其中一点指的是什么；两线指什么；四区又指的是什么第三章：制冷压缩机1、制冷压缩机根据工作原理不同，可以分为哪两大类活塞式制冷压缩机根据压缩机和电机的组合形式又可以分为哪两类2、、3FY5Q、6FW7B各表示的是一台什么型号的压缩机一台典型的活塞式制冷压缩机由哪五个部分组成并简述各部分的作用3、活塞式制冷压缩机的理想工作过程包括哪三个4、影响压缩机容积效率的主要因数有哪四个对一台结构形式已确定的压缩机而言影响容积效率的因数实际是哪两个5、制冷压缩机的性能系数COP和制冷压缩机的能效比EER的定义和表达式是什么它们分别适用于什么情况下考核压缩机能耗指标工况不同时，能否用COP或EER对能耗指标作正确评价为什么6、制冷压缩机的理论功率、指示功率、轴功率、电机输入功率有何区别分别如何计算7、计算题第四章：制冷装置的换热设备1、制冷装置中的换热设备与其他热力装置中的换热设备相比有哪些特点2、蒸气压缩式制冷装置中基本的换热设备是什么其他换热设备有哪些3、冷凝器在制冷系统中安装在什么位置起什么作用根据冷却剂种类不同，冷凝器可以分为哪些种类4、立式壳管式冷凝器的基本结构、工作原理及优、缺点是什么5、卧式壳管式冷凝器的基本结构、工作原理及优、缺点是什么使用场合6、冷凝器中的传热过程包括哪三过程蒸发器中的传热过程包括哪三过程7、冷凝器的选择计算步骤有哪些8、蒸发器在制冷系统中安装在什么位置起什么作用满液式蒸发器和非满液式蒸发器的区别和用途是什么9、蒸发器根据供液方式的不同可以分为哪四种其中满液式蒸发器出口制冷剂状态和非满液式蒸发器出口制冷剂状态有何区别10、蒸发器的选择计算步骤有那些第五章：节流机构和辅助设备1、节流机构的作用是什么常用的节流机构有哪些2、浮球式膨胀阀的工作原理是什么3、热力膨胀阀（内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀）的工作原理是什么4、制冷系统中有哪些辅助设备其作用是什么5、热力膨胀阀分析计算第六章：蒸气压缩式制冷系统1、制冷机组的定义有哪些常用制冷机组第七章：吸收式制冷1、吸收式制冷与蒸气压缩式制冷相比，有哪些异同点2、吸收式制冷所使用的工质是什么3、简单溴化锂吸收式制冷系统的组成及工作原理是什么4、将单效溴化锂吸收式制冷理论循环表示在溴化锂水溶液的比焓—浓度图上5、单效溴化锂吸收式制冷理论循环热力计算计算题：1、已知R22制冷剂制冷循环的工况条件是蒸发器出口为干饱和蒸汽，冷凝器出口为饱和液体。

制冷原理与设备教材(PDF 136页)

3.制冷的分类
按照制冷所得到的低温范围，制冷技术划分为以下4个领域：
普通制冷 120K以上深度制冷 120K~20K 低温制冷 20K~0.3K 低温制冷超低温制冷 0.3K以下本课程主要讲普通制冷。
4.制冷技术的研究内容及理论基础
制冷技术主要研究以下三个方面： (1)研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学的分析和计算。（比如压缩式制冷） (2)研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。 (3)研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术设备，包括他们的工作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配套设计。此外，还有热绝缘问题、制冷装置的自动化问题等等。
制冷与低温技术的应用领域举例 1. 空气调节
制冷和空调
的关系相互
联系又独立
图1-26 制冷与空调的关系
制冷在空调中的作用 (1)干式冷却
(2)减湿冷却
(3)减湿与干式冷却混合方式
2.人工环境
用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。
与制冷有关的人工环境试验有以下几种 (1) 低温环境试验 (2) 湿热试验 (3) 盐雾试验 (4) 多种气候试验 (5) 空间模拟试验
制冷技术的理论基础主要为热工的三大基础课程，即《工程热力学》、《工程流体力学》、《传热学》。尤其是《工程热力学》，学习和从事质量工作的人员应主要在这三门课程方面打好坚实的理论基础。
5.制冷技术的发展历史
制冷技术的发展概括起来可分为两个阶段：
（1）天然冷源的应用阶段
是从古代~18世纪中期。采水。
制冷原理与设备
热能教研室

第二章制冷工质性质(07)

2、中压中温制冷剂冷凝压力pk（0.3~2MPa），Ts（0~-60℃）如:R717、R12、R22等这类制冷剂一般用于普通单级压缩和双级压缩的活塞式制冷压缩机中。
3、高压低温制冷剂冷凝压力pk ≥2MPa，Ts≤－60℃。
如:R13（CF3Cl）、R14（CF4）、二氧化
碳、乙烷、乙烯等这类制冷剂适用于复迭式制冷装臵的低温
计算时须以v为显函数的状态方程
特性函数
在工程热力学中我们学过四个特性函数：
u u ( s, v ) h h( s, p )
使用最方便
du Tds pdv dh Tds vdp
a f (T , v) da sdT pdv g g (T , p) dg sdT vdp
在MH-59方程中： A1 C1 B4 C4 0 B1 R 所以方程中共有11个常数。
该方程属于通用方程，只要给出物质的临界压力、临界温度、临界比体积及某一温度下蒸气压数据，即可计算出这些常数。
（3）（Benedict-Webb-Rubin）方程（BWR）方程
C0 2 3 p RgT B0 RT A0 (bRT a ) T2 C3 a 6 2 (1 2 ) exp( 2 ) T
hp ,T hp0 ,T0 c p0 dT

0
T
T0
(3)
0( p0,T0)
(3)式-(1)式得:
1( p0,T)
h
p0 ,T
hp ,T
v T v T dp hd p0 T p T
p
偏差焓
可见：
hr hd

制冷剂工作原理

制冷剂工作原理制冷剂是制冷系统中的重要组成部分，它通过循环流动在制冷系统中，实现对空气或物体的制冷作用。

制冷剂工作原理涉及热力学和物理学的知识，下面将详细介绍制冷剂的工作原理。

首先，制冷剂需要具有较高的蒸发温度和较低的凝结温度。

这样才能在制冷系统中完成循环过程。

常见的制冷剂包括氨、氟利昂、氯化甲烷等，它们都具有较好的制冷性能。

制冷剂的工作原理主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。

首先，制冷剂进入蒸发器，通过吸收外界热量使得自身蒸发，这个过程是吸热的。

蒸发后的制冷剂变成气体，然后进入压缩机。

在压缩机中，制冷剂被压缩成高温高压气体。

这个过程需要消耗大量的能量，使得制冷剂的温度和压力大大增加。

接着，高温高压气体进入冷凝器，通过与外界环境交换热量，使得制冷剂冷凝成液体。

最后，制冷剂进入膨胀阀，通过膨胀阀的作用，高压液体制冷剂迅速膨胀成低温低压的气体。

这个过程是放热的，制冷剂的温度大大降低。

然后，制冷剂再次进入蒸发器，循环进行制冷作用。

通过上述过程，制冷剂能够不断循环流动，在制冷系统中完成对空气或物体的制冷作用。

制冷剂的工作原理基于热力学的循环过程，通过不同状态下的温度和压力变化，实现对热量的吸收和释放，从而达到制冷的效果。

需要注意的是，制冷剂的选择和工作原理对于制冷系统的性能和效率都有重要影响。

合理选择制冷剂，优化制冷系统的设计，能够提高制冷效果，降低能耗，减少对环境的影响。

总之，制冷剂的工作原理是基于热力学循环过程的，通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀等过程，实现对空气或物体的制冷作用。

制冷剂的选择和制冷系统的设计都对制冷效果和能耗有重要影响，因此需要充分考虑制冷剂的性能和工作原理，以实现制冷系统的高效运行。

制冷技术基础知识问答

第一章：蒸汽压缩式制冷的热力学原理1．为什么说逆卡诺循环难以实现？蒸汽压缩式制冷理想和实际循环为什么要采用干压缩、膨胀阀？答：1）：逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环，它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。

循环时，高、低温热源恒定，制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差，制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失，因此，逆卡诺循环是理想制冷循环，它的制冷系数是最高的，但工程上无法实现。

(见笔记，关键在于运动无摩擦，传热我温差)2）：工程中，由于液体在绝热膨胀前后体积变化很小，回收的膨胀功有限，且高精度的膨胀机也很难加工。

因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，均由节流机构（如节流阀、膨胀阀、毛细管等）代替膨胀机。

此外，若压缩机吸入的是湿蒸汽，在压缩过程中必产生湿压缩，而湿压缩会引起种种不良的后果，严重时产生液击，冲缸事故，甚至毁坏压缩机，在实际运行时严禁发生。

因此，在蒸汽压缩式制冷循环中，进入压缩机的制冷工质应是干饱和蒸汽（或过热蒸汽），这种压缩过程为干压缩。

2．对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设？与实际循环有何区别？答：1）理论循环假定：①压缩过程是等熵过程；②节流过程是等焓过程；③冷凝器内压降为零，出口为饱和液体，传热温差为零，蒸发器内压降为零，出口为饱和蒸汽，传热温差为零；④工质在管路状态不变，压降温差为零。

2）区别：①实际压缩过程是多变过程；②冷凝器出口为过冷液体；③蒸发器出口为过热蒸汽；④冷凝蒸发过程存在传热温差tk=t+Δtk,to=t-Δto。

3．什么是制冷循环的热力完善度？制冷系数？C.O.P值？E.F.R？什么是热泵的供热系数？答：1）通常将工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数εs与逆卡诺制冷循环的制冷系数εk之比，称为热力完善度，即：η=εs/εk。

2）制冷系数是描述评价制冷循环的一个重要技术经济指标，与制冷剂的性质和制冷循环的工作条件有关。

通常冷凝温度tk越高，蒸发温度to越低，制冷系数ε0越小。

制冷剂在环境中的危害与管理

制冷剂在环境中的危害与管理第一章：引言制冷剂是一种广泛使用的化学品，用于制造冰箱、空调和其他制冷设备。

尽管制冷剂的使用增加了个人和工业生产的便利性，但也对环境和人类健康造成了巨大的威胁。

事实上，制冷剂在环境中的危害是显而易见的。

因此，为了控制这种化学品的使用，制冷剂的管理需要实施。

第二章：制冷剂的分类和功能制冷剂是用于在冷藏设备中实现冷却效果的化学品。

制冷剂通过吸收热量从而冷却或冷冻物体。

制冷剂有三大类：1. 氟利昂类制冷剂: 氟利昂在制冷行业中应用广泛，由于氟利昂具有与空气稳定性和耐候性能优异，所以一直被广泛运用于冰箱、空调和制冰机等制冷设备中。

2. 碳氢化合物: 碳氢化合物是制冷剂的另一种类型。

它们被广泛用于家用和商用空调中。

例如，丙烷和丁烷是常用的碳氢化合物。

3. 液态和固态制冷剂: 液态制冷剂使用比较广泛，而固态制冷剂则主要用于冷冻食品和医药应用。

第三章：制冷剂的危害尽管制冷剂具有多种功能和广泛的应用，但是它们排放到环境中会带来一系列的危害，例如：1. 对臭氧层的损害: 一些制冷剂的化学成分会破坏大气中的臭氧层。

臭氧层破坏可导致紫外线和其他有害辐射进入地球大气层，从而对人类和其他生物造成伤害。

2. 对大气的负担: 排放到大气中的制冷剂可以导致空气质量的降低，从而影响人们的健康。

空气中的制冷剂也是温室气体之一，这对气候变化和全球变暖有很大的影响。

3. 对水体系统的污染: 制冷剂的排放也可能污染水体系统。

例如，当制冷剂进入水体系统时，它们可能会影响水中生物的健康并导致水生生态系统的破坏。

第四章：制冷剂管理为了解决制冷剂污染环境的问题，一些制冷剂管理政策已经开始被实施。

以下是一些有效的措施：1. 优先使用低温制冷剂: 实现更高效，更环保的制冷设备需要开发使用替代剂。

发展一些生态上优良的低温制冷剂是更好的解决方案。

2. 减轻生产压力: 生产压力也是制冷剂管理的重要问题。

完善配套措施和监管机制是减少制冷剂污染的重要方法。

制冷技术第二章制冷剂和载冷剂

第一节制冷剂
三、常用制冷剂的性质目前常用的制冷剂有水、氨和氟利昂，其性质见表2-3。
表2-3 常用制冷剂的性质
制冷剂代号
分子式
分子量标准凝固临界 M 沸点/℃ 温度/℃ 温度/℃
临界压力 /MPa
R718 R717 R11 R12 R13 R22 R113 R114 R134a
） 1.33(0℃)
1.32
1.135
1.138 1.15(10℃) 1.194(10℃) 1.08(60℃) 1.092(10℃)
1.11
毒性级别
无 2 5 6 6 5a 4～5 6 6
2.008 1.127(30℃) 5a
1.788 1.133(30℃) 5a
第一节制冷剂
（一）水（R718）优点：无毒、无味、不会燃烧和爆炸，而且是容易得到的物质。缺点：水蒸气的比容大，单位容积制冷量小，水的凝固点高，不能制取较低的温度。适用场合：适用于蒸发温度0℃以上的情况。所以，水作为制冷剂常用于蒸气喷射制冷机和溴化锂吸收式制冷机中。水的物理参数：在标准大气压下,它的沸点温度为100℃，临界温度374.12℃，临界压力为22.12MPa，凝固温度为0℃。
第一节制冷剂
（三）碳氢化合物（烃类）碳氢化合物称烃，烃类制冷剂有烷烃类制冷剂（甲烷、乙烷），烯烃类制冷剂有（乙烯、丙烯）等。（四）混合制冷剂混合制冷剂又称多元混合溶液。它是由两种或两种以上制冷剂按比例相互溶解而成的混合物。它分为共沸溶液和非共沸溶液。共沸溶液，在固定压力下蒸发或冷凝时，其蒸发温度和冷凝温度恒定不变，而且它的气相和液相具有相同的组分。共沸溶液制冷剂代号的第一个数字均为5，目前作为共沸溶液制冷剂的有R500、R502等。非共沸溶液，在固定压力下蒸发或冷凝时其蒸发温度和冷凝温度是不断变化的，气、液相的组成成分也不同。目前非共沸溶液应用的有 R12/R13、R22/114、R22/R152a/R124等。

制冷基本原理PPT课件

三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章辅助设备
辅助设备作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行．分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷蒸气压缩制冷固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章制冷剂
一.什么叫制冷剂制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而在另一个地方排出热量，以达到制冷目的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物例如: NH3 H2O 2.氟里昂例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管安装位置：冷凝器与蒸发器之间作用：作为制冷循环的流量控与节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生摩擦阻力，来改变其流量．管短，压降小，流量大；反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出水进
2 5
3
A4
7 8 9
10
11
A
B

制冷剂与载冷剂

5/R134a）为7.1℃
10%，制冷量略有下降，且器、单元
（23/25/5 （非共沸
传热性能稍差，制冷效率约式空调器
2）混合工质）
下降5%，温度滑移较大，应和小型冷
改进蒸发器和冷凝器的设计。水机组
R410A （R32/R12 温度滑移 A1/A1 0 1730 与R22相比，系统压力为其房间空调
由两种或多种制冷剂按一定比例混合在一起的制冷剂，在一定压力下平衡的液相和气相的组分相同，且保持恒定的沸点，这样的混合物称为共沸混合制冷剂。
例如R125/134a（50/50），编号为R507A 编号法则：已商品化的共沸混合制冷剂给予编号，序号从500开始。
X-element-N
4、饱和碳氢化合物甲烷（CH4）—R50，乙烷（C2H6）—R170 丁烷及以后的烷类按序号600依次编号，如丁烷为R600、 R600a。
X-element-N
（1）天然矿物油：由烷烃、环烷烃和芳香烃组成，只能与极性较弱或非极性制冷剂相溶。
矿物油的应用范围
国际品种 L-DRA/A
L-DRA/B
L-DRB/A L-DRB/B
ISO品种主要组成
工作温度
L-DRA
深度精制矿物油（环烷基、高于石蜡基或白油） 40℃
合成烃油
L-DRB
中温（中压）制冷剂：压力0.3-2.0 MPa，温度-60-0℃，如R12、 R22、R717、R142b、丙烯、丙烷等。这类制冷剂适用的温度范围较广，一般的空调制冷系统以及-70℃以上的单级和两级压缩式制冷装置均采用这种制冷剂。
低温（高压）制冷剂：压力≥2.0 MPa，温度＜-60℃，如R13、 R14、乙烯、乙烷等。它们多用于制取-70℃以下的低温。

制冷剂的原理

制冷剂的原理
制冷剂是一种用于制冷或冷冻的物质，它们通过吸收热量来降低物体的温度，从而实现制冷的效果。

在制冷系统中，制冷剂扮演着至关重要的角色，它们的选择和运用直接影响着制冷系统的性能和效率。

那么，制冷剂的原理是什么呢？
首先，制冷剂的原理涉及到热力学中的蒸发和冷凝过程。

在制冷系统中，制冷剂首先以液态形式进入蒸发器，当它吸收外部热量时，会发生蒸发并转化为气态。

这个过程需要吸收大量的热量，从而使蒸发器的温度降低。

接着，气态的制冷剂会被压缩成液态，释放出热量，然后通过冷凝器散发热量，使得制冷剂重新变成液态，完成一个完整的循环。

其次，制冷剂的原理还涉及到温度和压力之间的关系。

根据热力学原理，当压力增加时，物质的温度也会随之上升，而当压力降低时，温度也会下降。

在制冷系统中，制冷剂在蒸发器和冷凝器中会不断地经历压缩和膨胀的过程，这就使得制冷剂能够吸收和释放热量，从而达到降温的效果。

此外，制冷剂的选择也是制冷原理的重要部分。

不同的制冷剂
具有不同的蒸发温度和压缩性能，因此在不同的制冷系统中需要选择合适的制冷剂来实现最佳的制冷效果。

同时，制冷剂的选择还需要考虑到环保性和安全性等因素，以确保制冷系统的运行不会对环境和人体造成不良影响。

总的来说，制冷剂的原理是基于热力学和压力温度关系的，通过蒸发和冷凝的循环过程来实现对物体温度的降低。

制冷剂的选择和运用需要综合考虑多种因素，以确保制冷系统能够稳定、高效地运行。

希望通过本文的介绍，读者对制冷剂的原理有了更清晰的认识。

第二章制冷方法

吸收和吸附式制冷的特点
制冷剂蒸发
吸收热量制冷
气体制冷剂回复液体状态利用吸收或吸附方式
吸收式制冷与压缩式制冷相比有以下特点
(1)可以利用各种热能驱动 (1)可以利用各种热能驱动 (2)可以大量节约用电 (2)可以大量节约用电 (3)结构简单，运动部件少，安全可靠 (3)结构简单，运动部件少，结构简单 (4)对环境和大气臭氧层无害 (4)对环境和大气臭氧层无害 (5)热力系数COP低于压缩式制冷循环 (5)热力系数COP低于压缩式制冷循环热力系数COP
2）固体升华制冷
使用最多的固体升华制冷剂是二氧化碳、使用最多的固体升华制冷剂是二氧化碳、氮、氖和氩。氖和氩。固体CO 俗称干冰，干冰的三相点参数为：温度固体CO2俗称干冰，干冰的三相点参数为：温度56.6℃ 压力0.52MPa。 56.6℃，压力0.52MPa。干冰在三相点和三相点以下吸热时直接升华为二氧化碳蒸气。热时直接升华为二氧化碳蒸气。常压下干冰的升华温度为常压下干冰的升华温度为-78.5 ℃，升华潜热为573.6 升华潜热为573.6 kJ/kg。干冰的制冷能力比冰和冰盐都要大， kJ/kg。干冰的制冷能力比冰和冰盐都要大，其单位质量制冷能力是冰的1.9倍单位容积制冷能力是冰的2.95 量制冷能力是冰的1.9倍，单位容积制冷能力是冰的2.95 倍。干冰化学性质稳定，对人体无害，是良好的制冷剂。干冰化学性质稳定，对人体无害，是良好的制冷剂。
相变是指物质集聚态的变化物质在发生相变时，由于分子重新排列和分子物质在发生相变时，热运动速度改变，热运动速度改变，必然伴随着吸收或放出一定的热量，这种热量称为相变潜热。相变制冷就的热量，这种热量称为相变潜热相变潜热。是利用物质由质密态到质稀态的相变（融化、是利用物质由质密态到质稀态的相变（融化、蒸发、升华）时的吸热效应，达到制冷的目的。蒸发、升华）时的吸热效应，达到制冷的目的。