制冷原理及设备2
制冷原理及设备课程设计
制冷原理及设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解制冷原理的基本概念，掌握制冷循环的基本过程。
2. 学习制冷设备的主要组成部分及其功能，理解不同设备的工作原理。
3. 掌握制冷剂的选择原则，理解其对制冷效果的影响。
技能目标：1. 能够分析制冷循环中各个组件的作用，绘制简单的制冷循环图。
2. 能够运用所学知识，解释实际制冷设备中的常见问题，并提出解决方案。
3. 能够运用制冷剂的特性表，选择合适的制冷剂应用于特定制冷设备。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对制冷技术领域的兴趣，激发其探索科学技术的热情。
2. 增强学生的环保意识，理解制冷剂对环境的影响，培养其选择环保制冷剂的责任感。
3. 培养学生的团队协作精神，通过小组讨论和实验，学会与他人合作共同解决问题。
课程性质：本课程为应用科学课程，结合理论教学和实践操作，旨在使学生掌握制冷原理及设备的基本知识。
学生特点：学生处于好奇心强、动手能力逐渐增强的阶段，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，提供丰富的实例和实验操作，使学生在实际情境中理解和应用制冷原理。
教学过程中，鼓励学生提问、讨论，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过课程目标的分解与实现，为学生提供明确的学习方向和成果评估标准。
二、教学内容1. 制冷原理概述- 制冷的基本概念与制冷循环- 制冷剂的物性与选择原则2. 制冷设备结构与工作原理- 压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等主要组件的结构与功能- 不同类型制冷设备的优缺点及应用场景3. 制冷循环的实际应用- 热泵原理及其在空调、热水器等设备中的应用- 冷链设备中的制冷技术，如冷藏、冷冻等4. 制冷设备的维护与故障处理- 制冷设备常见故障分析及解决方案- 制冷设备的日常维护方法与注意事项5. 环保制冷剂的应用与发展趋势- 环保制冷剂的种类及其特性- 制冷剂替代技术的发展趋势与环保要求教学内容安排与进度：第一周：制冷原理概述，制冷剂的基本概念第二周：制冷设备结构与工作原理，分析主要组件的功能第三周：制冷循环的实际应用，探讨热泵技术及其应用第四周：制冷设备的维护与故障处理，分析常见问题及解决方法第五周：环保制冷剂的应用与发展趋势，关注制冷行业的发展动态教学内容与教材关联性：本教学内容基于教材中关于制冷原理及设备的相关章节，结合实际应用和环保要求，对教材内容进行梳理和拓展，确保学生掌握制冷技术的基本知识和实际应用能力。
制冷机房原理
制冷机房原理
制冷机房主要通过制冷设备和空调系统来降低室内温度，保持机房内部设备的正常运行温度。
制冷机房的原理如下：
1. 制冷设备：制冷机房采用压缩机制冷系统或吸收式制冷系统，利用制冷剂的循环流动来实现制冷效果。
压缩机制冷系统中，制冷剂在压缩机内被压缩，形成高温高压气体，然后通过冷凝器释放热量，变成高压液体。
接着，高压液体经过节流装置变成低压液体，通过蒸发器吸收热量，变成低压蒸气。
最后，低压蒸气再次进入压缩机，循环进行制冷。
吸收式制冷系统则利用溶液的蒸发和冷凝来实现制冷效果。
2. 空调系统：制冷机房中的空调系统包括空气处理设备、送风设备和排风设备。
空气处理设备通过过滤、调湿和除尘，提供清洁、适宜的环境空气。
送风设备将处理后的空气吹送至机房内，保持室温恒定。
排风设备通过排出机房内的热空气和湿气，保持空气流通和通风效果。
3. 能耗与节能：制冷机房需要消耗大量的电力来运行制冷设备和空调系统，因此能耗较高。
为了节约能源，可采取一些措施，如设置定时开关机、合理控制温度、增加保温措施等。
4. 安全措施：制冷机房应设置专门的防火、防爆设备，防止因电气设备故障引发火灾或爆炸。
此外，还需要保证设备的正常维护，定期检查和清洁冷凝器和蒸发器，确保其正常运行。
总结：制冷机房通过制冷设备和空调系统来降低室内温度，维
持机房内设备的正常运行温度。
保证制冷机房的能耗和安全是关键，同时，采取节能措施也是重要的。
制冷设备的工作原理及组成
制冷设备的工作原理及组成1. 引言嘿，大家好！今天咱们聊聊制冷设备，听起来是不是很高大上？其实，它的工作原理就像咱们的冰箱，简单明了。
让我们一起“冷”静一下，看看这些设备是怎么让我们的饮料变得冰冰凉凉的！2. 制冷的基本原理2.1 热力学的秘密首先，制冷设备的核心是热力学原理，简单来说，就是“热量总是从高温物体转移到低温物体”。
这个道理就像夏天的时候，我们总想找个阴凉地儿待着，谁愿意待在烈日下呢？制冷设备就是借助这种原理，把热量从一个地方“转移”到另一个地方，让你在酷热的夏天里也能享受清凉。
2.2 制冷循环的魔法接下来，咱们要提到制冷循环。
这个过程就像做菜，分为几个步骤：首先，制冷剂（就是那种能吸热的液体）在蒸发器里吸收热量，然后变成气体；接着，这个气体被压缩机压缩，温度升高，最后在冷凝器里放出热量，变成液体，循环往复。
就这样，冰箱里永远保持着那个让人心动的低温。
3. 制冷设备的组成3.1 主要部件制冷设备的组成就像一个团队，各司其职。
首先是压缩机，它是整个制冷设备的心脏，负责把气体压缩并送到冷凝器。
然后是冷凝器，它就像一个散热器，把热量排出去，保持设备的高效运行。
接下来是蒸发器，咱们的制冷剂在这里工作，吸热降温。
最后，别忘了膨胀阀，它帮助控制制冷剂的流动，保持循环的平衡。
3.2 配件的重要性除了主要部件，还有一些小配件也不可忽视，比如过滤器和风扇。
过滤器就像一个守门员，阻止脏东西进入设备，保护设备的健康。
而风扇则负责让空气流动，帮助散热和循环，保证一切顺畅运行。
可以说，这些小配件在大局上也起着至关重要的作用。
4. 小结总之，制冷设备就像我们的好朋友，夏天里提供清凉，冬天里让我们享受温暖。
了解它们的工作原理和组成，就像打开了一个神秘的宝箱，里面藏着无数的知识和乐趣。
希望大家在享受冷饮的同时，能对这些神奇的设备有更深入的了解！冷静对待生活的每一个“热”瞬间，让我们一起享受生活的美好吧！。
制冷装置及原理
制冷装置及原理（一）2016-09-11工程设备部赛升药业工程设备部制冷制冷是指用机械的方法，从一个有限的空间内取出热量，使该空间的温度降低到所要求的程度，这个过程是靠热传递来完成的．人工制冷的方法很多，目前应用最广泛的是蒸汽压缩式制冷，其次是蒸汽吸收式制冷．蒸汽压缩式制冷是利用某些低沸点的液体，在汽化时能维持温度不便而吸收热量的性质来实现制冷．制冷循环：制冷系统是有制冷压缩机＼冷凝器＼节流装置＼蒸发器四个最基本部分，通过管道相连，形成一个闭合的系统．制冷剂在系统中不断的循环流动，通过相态的变化与外界进行热量交换，达到循环制冷的目的．工作原理是：液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量后，汽化成低压低温的蒸汽，被压缩机吸入，压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气）方热冷凝为高压液体，经节流装置节流为低压低温液体，再次进行进入蒸发器吸热汽化．什么叫氟利昂氟利昂来自英语Ｆｒｅｏｎ的译音，从问世以来是美国杜邦公司制冷剂的商品明，以后为大家所习用．目前使用的氟利昂主要是甲烷＼乙烷和丙烷的附生物．氟利昂蒸汽或液体都是无色透明的，没有气味，大多数对人体无毒害，不易燃烧和爆炸．氟利昂和水的作用，随时间增长与金属共存时会慢慢发生水解，生成酸性物质，会腐蚀镁及其合金，因此，氟利昂制冷设备不能采用镁及含镁超过２％的镁＼锌和铝合金，否则会发生腐蚀．公司常用的制冷剂氟利昂12（CF2CL2，R12）是氟利昂制冷剂中应用较多的一种，CFC制冷剂，主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。
R12具有较好的热力学性能，冷藏压力较低，采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。
R12的标准蒸发温度为-29℃，属中温制冷剂，用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。
而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。
近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。
氟利昂22（CHF2CL，R22）HCFC制冷剂，是氟里昂制冷剂中应用较多的一种，主要以家用空调和低温冰箱中采用。
制冷原理及设备吴业正
制冷原理及设备吴业正在制冷技术的发展历程中，制冷原理及其相关设备起着至关重要的作用。
制冷技术广泛应用于各个领域，例如家用空调、冷库、冷链物流等。
本文将介绍制冷原理及其常见设备，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、制冷原理1. 蒸发冷却原理：制冷循环中最基本的原理之一。
液体在吸热蒸发时会带走周围的热量，使环境温度下降。
蒸发冷却原理被广泛应用于冰箱、空调等设备中。
2. 压缩冷却原理：制冷设备常见的工作原理之一。
通过压缩气体使其温度升高，然后将热量排出，使环境温度降低。
这种原理常见于空调、冷冻设备等。
3. 热泵原理：这是一种将热能从低温热源转移到高温热源的原理。
通过热泵设备，可以将低温环境中的热量转移到高温环境中，实现环境温度调节。
二、制冷设备1. 压缩机：是制冷设备中的核心部件，主要用于压缩制冷剂，使其温度和压力升高。
常见的压缩机有往复式压缩机和螺杆式压缩机。
2. 冷凝器：用于将高温高压的制冷剂放出的热量散发出去，使制冷剂转变为高温高压液体。
3. 蒸发器：用于吸收热量使制冷剂蒸发，实现冷却效果。
蒸发器有多种类型，例如板式蒸发器、管壳式蒸发器等。
4. 膨胀阀：调节制冷剂在蒸发器和冷凝器之间的流量，控制制冷剂的蒸发过程，实现温度调节。
5. 冷媒：制冷设备中的介质，用于传递热能。
常见的制冷剂包括氟利昂、氨、丁烷等。
6. 风扇和冷却塔：用于排出热量，使环境温度下降，保持设备正常运行。
三、应用领域1. 家用空调：家庭生活中最常见的制冷设备之一。
通过制冷循环过程，调节室内温度，提供舒适的居住环境。
2. 商用冷库：用于冷藏和冷冻各种物资，例如食品、药品等。
通过控制温度和湿度，延长物品的保鲜期。
3. 冷链物流：保持货物在冷藏状态下运输，确保货物质量和安全。
冷链物流广泛用于食品、医药等行业。
4. 工业冷却：在工业生产过程中，对设备和物料的温度进行控制，以确保生产过程的稳定性和质量。
5. 航空航天：在航空航天领域，制冷技术用于航空器和航天器的温度控制和环境调节。
制冷原理与设备吴业正第二版复习大全B
制冷原理与设备练习题一、填空1制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。
2、空调工程对环境的温度、湿度、洁净度进行控制。
3、相变：是利用某些物质在发生相变时的吸热效应进行制冷的方法。
4、（1）制冷剂的分子量越小汽化潜热越大（2）压力越高汽化潜热越小，当达到临界压力时，汽化潜热为零5、吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。
6、吸附分为物理吸附和化学吸附7、空气制冷机是以空气为工质，利用压缩空气在膨胀机中等熵膨胀并对外作功，从而获得低温气流来制取冷量。
8、涡流管制冷是将高压气体沿切向引入管子内形成涡流，并分成冷热两股气流。
9、制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。
10、单位质量制冷量是指压缩机每输送1Kg制冷剂经循环从低温热源吸收的热量11、单位容积制冷量是指压缩机每输送1m3制冷剂蒸汽（以吸气状态计）经循环从低温热源吸收的热量12、单位理论功是指压缩机按等熵压缩时每压缩输送1㎏制冷剂所消耗的机械功。
13、单位冷凝负荷是指压缩机每输送1㎏制冷剂在冷凝器等压冷却冷凝时向高温热源放出的热量。
14、液体过冷的目的是减少节流后湿饱和蒸汽的干度15、液体过冷的形式有再冷却器、冷凝器、回热器等。
16、冷凝温度与过冷温度之差称为过冷度17、蒸汽过热的形式有蒸发器内过热、回气管道过热、封闭式压缩机内电机过热、回热器过热18、过热分为有效过热和无效过热19、在蒸发器内过热为有效过热，其他形式的过热为无效过热。
20、回热可使节流前的制冷剂过冷，又能使压缩机吸入前的制冷剂过热。
21、制冷量是指制冷循环在单位时间内制冷剂从被冷却系统中吸收的热量。
22、不凝性气体积存于冷凝器或储液器的上部23、若传热温差过小，则所需的传热面积也大。
若传热温差过大，则压力比增大，24、蒸发温度的变化主要由生产工艺要求的不同和实际操作工况的变化引起的。
25、冷凝温度的变化主要有地区的不同及季节的变化及冷却方式的不同等原因引起的26、CO2跨临界循环主要应用于汽车空调及热泵热水器（）27、混合制冷剂分为共沸溶液和非共沸溶液28、劳伦兹循环由两个等熵过程和两个可逆的等压变温过程组成。
冷库制冷方案
冷库制冷方案冷库是指用来储存低温产品的建筑或设备，在食品、医药、化工等行业有着广泛的应用。
冷库的制冷方案是确保冷库内温度稳定且适宜的关键因素之一。
本文将介绍一种常见的冷库制冷方案，以供参考。
一、冷库制冷原理冷库制冷的基本原理是利用制冷循环来降低冷库内部的温度。
制冷循环是通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成的闭式回路完成的。
具体步骤如下：1. 蒸发器：制冷循环的第一步是在蒸发器中将制冷剂吸热蒸发，从而吸收冷库内部的热量。
这使得冷库内的温度降低。
2. 压缩机：蒸发器中的制冷剂被压缩成高压高温气体，然后通过冷凝器排放出去。
这一步使得制冷剂释放热量，从而完成了制冷过程。
3. 冷凝器：在冷凝器中，高温高压气体通过散热器散热，变成高温高压液体。
这一步使得制冷剂的温度降低，为下一步的膨胀阀准备。
4. 膨胀阀：高温高压液体通过膨胀阀膨胀成低温低压液体，并进入蒸发器。
这一步使得制冷剂的温度进一步下降，为吸收热量做好准备。
二、冷库制冷方案之制冷设备选择1. 压缩机：常见的制冷循环中，压缩机是核心设备之一。
常用的压缩机有往复式压缩机和螺杆压缩机，根据具体的冷库需求选择合适的压缩机类型。
往复式压缩机的制冷剂流量较小，适用于小型冷库；螺杆压缩机制冷剂流量较大，适用于大型冷库。
2. 冷凝器：冷凝器是用于散热的设备，决定了制冷效果的好坏。
常见的冷凝器有风冷式和水冷式两种。
风冷式冷凝器需要考虑室外环境的影响，而水冷式冷凝器则需要水源供应，选择合适的冷凝器类型应根据具体情况综合考虑。
3. 膨胀阀：膨胀阀的选择要根据冷库的制冷量和制冷剂的特性来确定。
膨胀阀的作用是控制制冷剂在蒸发器中的流量，以控制冷库内部的温度。
三、冷库制冷方案之环境控制除了制冷设备的选择，环境控制也是冷库制冷方案的重要一环。
以下是一些环境控制的要点：1. 保温材料：冷库的保温材料应具有良好的绝热性能，能够有效防止外界热量的传入。
常见的保温材料有聚氨酯发泡板、挤塑板等。
制冷原理及设备
力系数)也只与热源的温度Tg，Ta和Tc有关；而
与工质的性质无关。
② Tg越高(驱动热源的品位越高)、Ta与Tc
越接， c 则越大；反之，越小。
W
c
Q0 W
Ta
1 / Tc
1
c
Ta
1 / Tc
1 (1 Ta
/ Tg )
制冷系数和热力系数只能用于评价相同温源的同
制冷原理及设备
主编：吴业正
西安交通大学出版社
绪论
制冷技术是为适应人们对低温的需要发展起来的。 （1）制冷 制冷：作为一门科学是指用人工的方法在一定时间 和一定
空间内将某物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，并 保持这个低温。
制冷就是从物体中取出热量，将其排放 到环境介质中，以产生低于环境温度的 过程。（伴有能量补偿）
液体汽化制冷 蒸汽压缩式制冷 蒸汽吸收式制冷 蒸汽喷射式制冷 吸附制冷
热电制冷 涡流管制冷 空气膨胀制冷
液体汽化制冷
物质有三种集态：气态、液态、固态。物质集态的改 变称为相变。相变过程中，由于物质分子重新排列和 分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种热 量称作潜热。
物质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收潜热； 反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，放出潜 热。
11
损失；
⑥在各设备的连接管道中制冷剂不发生 0
h4=h5
h1
状态变化；
蒸汽压图缩制 2-4冷理理论论循循环环p
⑦制冷剂的冷凝温度等于冷却介质温度，
蒸发温度等于被冷却介质的温度。
没有传热温差。
h2 h h图
p
pk
34
p0
45
制冷机组工作原理
制冷机组工作原理
制冷机组是一种用于制冷的设备，广泛应用于工业、商业和家用领域。
其工作
原理主要涉及热力学、热传递和控制原理。
下面将详细介绍制冷机组的工作原理。
首先，制冷机组的工作原理涉及热力学循环。
制冷机组通常采用蒸发冷凝循环，通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程实现制冷效果。
在这个循环过程中，制冷剂在不同压力下的相变过程会吸收或释放热量，从而达到降低温度的目的。
其次，制冷机组的工作原理涉及热传递原理。
在制冷循环中，热传递是实现制
冷效果的关键。
通过蒸发器和冷凝器，制冷剂与空气或水接触，从而实现热量的传递。
蒸发器中的制冷剂吸收外界热量并蒸发，从而降低周围环境的温度；而冷凝器中的制冷剂释放热量并凝结，从而将热量释放到外界环境中。
此外，制冷机组的工作原理还涉及控制原理。
制冷机组通常配备有控制系统，
可以根据需要对制冷循环进行调节和控制。
通过传感器、阀门和控制器等设备，可以实现对制冷机组的温度、压力、流量等参数进行监测和调节，从而实现对制冷效果的精确控制。
总的来说，制冷机组的工作原理是基于热力学循环、热传递和控制原理的。
通
过不断循环的制冷过程，制冷机组可以实现对空气或水等介质的降温效果。
同时，通过控制系统的精确调节，可以实现对制冷效果的精确控制，满足不同场合的制冷需求。
在实际应用中，制冷机组的工作原理对于提高工业生产效率、保障食品贮藏、
改善室内舒适度等方面起着重要作用。
因此，对制冷机组的工作原理有深入的了解，有助于提高对制冷设备的运行效率和节能效果，为各行各业提供更好的制冷解决方案。
制冷设备的原理
制冷设备的原理制冷设备是我们日常生活中常见的电器，如冰箱、空调、冷柜等。
这些设备能够将周围的热量吸收进去，使内部温度下降，从而达到冷却的效果。
那么，制冷设备的原理是什么呢？1. 蒸发冷却原理制冷设备中普遍采用的原理是蒸发冷却。
蒸发冷却是指液体吸收热量时从液体状态转变为气体状态，从而完成能量转移。
具体来说，制冷设备通过压缩机将制冷剂压缩成高压气体，然后通过冷凝器使其冷却并变回液体。
接着，制冷剂进入蒸发器，此时压力下降，使液体制冷剂蒸发成气体。
在蒸发的过程中，液体制冷剂吸收周围热源的热量，导致周围温度下降，从而实现制冷效果。
2. 压缩循环原理制冷设备中常用的压缩机循环原理是应用最广泛的制冷原理。
该原理通过反复循环制冷剂在高温和低温之间的相变过程，达到制冷效果。
具体过程如下：首先，制冷剂处于低温状态，通过蒸发器吸收热量变为气体。
然后，经过压缩机被压缩成高压气体。
随后，高压气体进入冷凝器，在冷凝器内与外界环境交换热量，变为液体。
最后，通过膨胀阀降低压力，使液体制冷剂进入蒸发器，再次吸收周围的热量，实现制冷目的。
3. 吸收式制冷原理除了压缩循环原理，制冷设备中还有一种常见的制冷原理是吸收式制冷原理。
吸收式制冷原理主要应用于一些大型冷藏库、工业冷却设备等。
该原理利用吸收剂对制冷剂的吸附和解吸附过程来实现制冷效果。
具体来说，制冷设备中的吸收器中装填有吸收剂，当吸收剂与制冷剂接触时，吸附剂会吸附制冷剂成为溶液。
然后，通过加热的方式将制冷剂从溶液中解吸出来，获得纯净的制冷剂。
进而制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收周围的热量，实现制冷效果。
制冷剂在蒸发后又重新进入吸收器，与吸收剂再次接触，不断循环，达到制冷效果。
综上所述，制冷设备的原理主要包括蒸发冷却原理、压缩循环原理和吸收式制冷原理。
通过这些原理，制冷设备能够吸收周围的热量，使内部温度下降，从而实现制冷效果。
这些原理的应用使得制冷设备在日常生活中发挥着重要的作用，为我们带来了舒适和便利。
制冷设备的工作原理
制冷设备的工作原理
制冷设备通常使用一个叫做制冷循环的过程来实现冷却效果。
以下是制冷设备的工作原理：
1. 蒸发器：制冷循环的第一步是将制冷剂以低温低压的状态通过蒸发器。
蒸发器是一个金属管道或盘管，内部布满薄片或散热翅片。
2. 压缩机：制冷剂以气体形式从蒸发器中蒸发出来后，被压缩机吸入。
压缩机通过提高制冷剂的压力和温度，将气体压缩到高压状态。
3. 冷凝器：压缩机将高压高温气体排出，并将其送入冷凝器。
冷凝器是一个金属管道或盘管，内部布满薄片或散热翅片。
当高温高压气体通过冷凝器时，它与冷却空气或水接触，导致制冷剂失去热量，冷却并变成液体。
4. 膨胀阀：经过冷凝器，高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀是一个窄缩的通道，通过这个通道，液态制冷剂的压力和温度降低，使其能够回到低温低压状态。
以上循环过程不断重复，制冷设备能够从周围环境中吸收热量，然后将其排出，从而实现室内温度的冷却效果。
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
制冷设备与原理
制冷设备与原理制冷设备是现代生活中不可或缺的一部分。
无论是家庭使用的冰箱，还是工业上的空调系统，都需要制冷设备来实现冷却和保鲜的功能。
本文将介绍制冷设备的种类以及其背后的原理。
一、制冷设备的种类制冷设备可以分为两大类：机械制冷设备和热力学制冷设备。
1. 机械制冷设备机械制冷设备是通过机械方式来降低温度的设备。
最常见的机械制冷设备就是冰箱和空调。
冰箱通过压缩机的工作原理来实现冷却，将热量从冷藏室中排出，从而使得里面的物品保持低温状态。
空调系统则是通过压缩和膨胀的过程来调节室内温度，将热量从室内排出，实现室内降温的效果。
2. 热力学制冷设备热力学制冷设备是通过利用压缩气体的特性来实现冷却的设备。
最典型的例子是吸收式冰箱。
吸收式冰箱利用氨和水的化学反应，通过吸热和放热的过程来实现冷却效果。
这种制冷设备通常使用在没有电力供应的地方，比如露营旅行中。
二、制冷原理制冷设备的背后有着复杂且精密的工作原理。
以下将分别介绍机械制冷设备和热力学制冷设备的工作原理。
1. 机械制冷设备的原理机械制冷设备依赖于制冷剂的循环来实现冷却效果。
一般来说，制冷剂需要经历压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
首先，制冷剂通过压缩机被压缩成高压气体，此时温度也会相应升高。
接着，经过冷凝器，高温高压的制冷剂通过散热而变成高压液体。
然后，制冷剂通过膨胀阀脱压，并且温度迅速降低。
最后，制冷剂进入蒸发器，吸收热量并变成低温蒸汽，同时将热量从被制冷物体带走，实现冷却效果。
2. 热力学制冷设备的原理热力学制冷设备利用吸收剂和制冷剂之间的化学反应来实现冷却效果。
在吸收式冰箱中，吸收剂通常是氨，而制冷剂则是水。
首先，氨和水混合在一起形成稀溶液。
在溶液加热的过程中，氨从溶液中转移到蒸发器中，释放热量。
然后，氨气经过吸收器与水重新反应生成浓溶液，并吸收热量。
这个过程需要热源的供应，通常是燃气或者太阳能。
最后，浓溶液经过换热器，传递热量给外部环境，循环进行。
三、制冷设备在生活中的应用制冷设备在日常生活中扮演着重要的角色。
制冷原理及设备
空调设备
• 在车辆和建筑物内用于 改善空气质量和温度
• 常用制冷剂包括R-22、 R-410A和R-404A等
冷冻设备
• 用于冻结食品和医药等 物品，常见于餐饮业和
• 制常药用业制冷剂包括氨和二 氧化碳等
冷冻技术应用领域
1
食品加工
食品加工行业需要大规模的冷冻技术，以冷冻或冷藏肉类、蛋类、奶制品等
3
新方法和新科技
科技进步将推动制冷技术的创新和发展。例如，磁性制冷、医用降温等新技术的 出现将为未来的制冷技术提供更多的方法。
制冷循环流程
1 蒸发器
液态冷媒进入蒸发器时，它吸收周围环境的 热量，并转化为蒸气。
2 压缩机
蒸发器的蒸汽通过压缩机压缩为高温、高压 气体。
3 冷凝器
高温气体通过冷凝器时，散发热量并冷却为 液态冷媒。
4 节流阀
液态冷媒通过节流阀时，压力降低，温度下 降，再次转化为蒸汽形态。
常见的制冷设备
冷藏设备
• 用于冷藏食品或医药品， 常见于超市或药房
能效比
能源效率等级和评估标准指导选择制冷设备ห้องสมุดไป่ตู้关键因素。
定期维护
设备一旦安装使用，就需要定期维护，以确保其正常运行、扩大使用寿命以及减少维护次数。
节能环保的制冷技术
低温摄氏度制冷
按摩行业利用恒温提供服务，采 用低温摄氏度制冷，也能保存和 娱乐身体和心灵。
高温工作液制冷
高温工作液加热传统制冷环境使 温室气体比含水量比其他液体更 高，可以有效地减缓对全球变暖 的影响。
2
医疗保健
在制药和保健领域，冷冻技术被广泛应用于制药、血液储存等领域
3
制冷原理及相关设备
制冷原理及相关设备一、制冷原理制冷原理是通过一系列的物理过程，将热量从低温环境中吸收，然后传递到高温环境中，从而实现将物体的温度降低的过程。
制冷原理的基础是热力学第二定律，即熵的增加原理。
1. 压缩式制冷系统压缩式制冷系统是目前应用最广泛的制冷方式。
它由四个主要组件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
•压缩机：将低温低压的制冷剂气体吸入，经过压缩使其温度和压力升高，然后将高温高压的气体排出。
•冷凝器：将高温高压的制冷剂气体放入冷凝器，通过流体或空气传热的方式，使其冷却并转化为高压液体。
•膨胀阀：控制高压液体制冷剂流量的阀门，将高压液体制冷剂通过膨胀阀放到低温低压区域，使其蒸发。
•蒸发器：将低温低压的制冷剂液体蒸发为制冷剂气体，吸收周围环境的热量，从而使环境温度下降。
2. 蒸发冷却原理蒸发冷却原理是利用液体蒸发时吸热的特性，通过蒸发剂的蒸发过程将周围环境的热量吸收，从而实现降低温度的目的。
蒸发冷却主要应用于一些小型空间或个人使用的冷却设备，如家用空调、冷风扇等。
二、相关设备1. 空调空调是一种常见的制冷设备，主要通过压缩式制冷系统实现室内温度的控制。
空调由室内机和室外机两部分组成。
•室内机：包括蒸发器和风扇，通过蒸发器吸收室内热量并通过风扇对室内空气进行循环，从而降低室内温度。
•室外机：包括压缩机和冷凝器，通过压缩机将室内吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的气体，然后放入冷凝器冷却并转化为高压液体。
2. 制冷冰箱制冷冰箱利用压缩式制冷系统实现食物和饮料的冷藏和冷冻。
它包括一个压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，工作原理与空调类似。
•压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩成高温高压的气体。
•高温高压的气体进入冷凝器，通过传热的方式将热量散发到周围环境。
•高压液体进入膨胀阀膨胀为低温低压的制冷剂，进入蒸发器。
•制冷剂在蒸发器中吸收食物和饮料的热量，使其冷藏和冷冻。
3. 制冷车载冰箱制冷车载冰箱是一种特殊的冰箱，用于在车辆中保持食物和饮料的冷藏和冷冻。
制冷设备原理
制冷设备原理一. 概述制冷设备是一种将热量从低温区域转移至高温区域的装置，通过降低温度来实现冷却的目的。
在现代生活中，制冷设备广泛应用于家庭、商业、医疗、工业等领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将详细介绍制冷设备的原理和工作过程。
二. 制冷循环制冷设备的工作原理基于制冷循环，通常由四个基本组件组成：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置。
制冷循环通过不断循环的流体（制冷剂）来完成制冷过程。
2.1 蒸发器蒸发器是制冷循环的起始点，其功能是将制冷剂从液态转化为气态，并吸收外界的热量。
制冷剂在蒸发器内部流动，与外界的物质（例如空气或水）接触时，吸收其热量，自身逐渐变为气态。
这个过程通过吸热来完成，使得蒸发器成为制冷设备的冷端。
2.2 压缩机压缩机是制冷循环的关键组件，其作用是将制冷剂气体加压，使其温度和压力升高。
压缩机将低温低压的气体抽入并压缩，在这个过程中对气体进行加热，使其成为高温高压的气体。
2.3 冷凝器冷凝器位于制冷循环的高温端，其功能是将高温高压的制冷剂气体冷却成液态。
制冷剂在冷凝器内与外界容器（通常是冷却水或空气）接触，并放出热量。
这个过程通过散热来进行，使制冷剂冷却成液态。
2.4 节流装置节流装置是控制制冷剂过程中压力和温度的关键组件。
通常采用节流阀或者毛细管来实现。
节流装置的作用是限制制冷剂从高压区域流向低压区域的速度，从而使制冷剂在蒸发器中蒸发时降低温度。
三. 制冷设备工作过程制冷设备的工作过程可以分为四个基本步骤：蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
3.1 蒸发制冷设备开始工作时，制冷剂处于蒸发器中，通过吸热使其从液态转变为气态。
在这个过程中，制冷剂吸取蒸发器外部物质的热量，并降低蒸发器的温度。
3.2 压缩转化为气态的制冷剂经过蒸发器后，进入压缩机。
压缩机将制冷剂气体加压，使其温度和压力上升。
在这个过程中，制冷剂释放热量，温度升高。
3.3 冷凝高温高压的制冷剂气体通过冷凝器，在与冷却介质接触的过程中，放出热量，温度下降。
制冷原理与制冷设备
制冷原理与制冷设备制冷是一种将热能从一个空间移动到另一个空间的过程，使得被冷却的空间温度下降，其基本原理是通过热量的传递和排除，将空间中的热能转移出去。
在现代社会中，制冷设备广泛应用于家庭、商业、工业等各个领域，为人们提供了舒适的生活和工作环境。
本文将介绍制冷的基本原理以及常见的制冷设备。
一、制冷原理1. 蒸发冷却原理蒸发冷却是一种常见的制冷原理，它利用液体在蒸发过程中吸热的特性来降低空间的温度。
当液体处于低压环境下，其分子将从液态转化为气态，吸收周围的热量。
这个过程中，液体的温度将下降，从而使得周围的空气或物体的温度也随之下降。
通过控制蒸发的速率和循环系统的设计，可以实现对空间温度的制冷效果。
2. 压缩机制冷原理压缩机制冷是一种常用的制冷原理，它主要通过物质的压缩和膨胀来实现制冷效果。
在这个过程中，制冷剂经过压缩机被压缩成高压气体，然后通过冷凝器释放热量，使制冷剂转化为液体。
接着，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，在蒸发的过程中吸收热量，从而降低空间的温度。
二、常见的制冷设备空调是一种广泛应用于家庭和商业场所的制冷设备。
它通过利用压缩机制冷原理将热量转移到室外，使得室内的空气温度下降。
空调设备由室内机和室外机组成，室内机通过冷凝器释放热量，室外机通过蒸发器吸收热量，实现制冷效果。
现代空调设备还具备除湿和净化空气的功能，提供了更加舒适的室内环境。
2. 冰箱冰箱是一种常见的家用制冷设备，它主要通过蒸发冷却原理来实现制冷效果。
冰箱内部有一个蒸发器，冷冻剂在其中蒸发吸热，使得冰箱内部的温度下降。
通过调节压缩机的工作状态和控制器的温度设定，可以实现冷藏和冷冻功能，保持食物的新鲜和品质。
3. 制冷车制冷车是一种用于运输食品、医药等易受温度影响的物品的专用车辆。
它通常配备有制冷设备和保温材料，可以在运输过程中保持物品的低温状态。
制冷车主要通过压缩机制冷原理来实现制冷效果，将车内的热量排出，实现对物品温度的控制。
4. 工业制冷设备工业制冷设备广泛应用于化工、制药、电子等领域。
制冷原理和设备
理论循环旳性能指标及其计算
3.理论比功 制冷压缩机按等熵压缩时每压缩输送1kg制冷剂蒸气 所消耗旳功，称为理论比功，用w0表达。 w0=h2-h1 式中 w0理论比功（kJ/kg）； h2压缩机排气状态制冷剂旳比焓值（kJ/kg） h1压缩机吸气状态制冷剂旳比焓值（kJ/kg）
15
工作温度/℃
冷凝温度tk 蒸发温度t0 过冷温度tsc
制冷剂
R717
R12
R22
40
50
40
20
30（8）
30
40
50
40
吸气温度tsh
15
0（15）
15
冷凝温度tk
40
50
40
蒸发温度t0
5（0）
10
5
过冷温度tsc
40
50
40
吸气温度tsh
10（5）
15
15
容积式制冷压缩机及机组旳名义工况
机组上常见部件：
5. 排气止逆阀
装在排气管,停机时帮助压缩机迅速停止转动和预防倒转.
6. 安全阀
装在容器或管路上,预防压力过高.
7. 截止阀,蝶阀,球阀 起关断作用.
8. 调整阀 起调整阀旳开度作用.
制冷常见单位
美国冷吨（1RT=3516W） HP(匹) ℃(摄氏) F(华氏)从华氏度变成摄氏度只要减去32,乘以5
工况种类
❖原 则 工 况
空调工况
工作温度/℃
制冷剂
R717
R12
R22
工况种类
冷凝温度tk 蒸发温度t0 过冷温度tsc
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三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 安全性 1.毒性 美国工业与环境卫生专家大会用TLVs（Threshold Limit Values）指标作为毒性指标； 美国杜邦公司用AEL（Allowable Exposure Limit）作为毒性指标。 上述两个指标数量非常接近，如果这些指标的数 值不小于1000，则认为这种制冷剂是无毒的。 注意：虽然有些氟里昂制冷剂的毒性较低，但是 在高温或是火焰作用下会分解出极毒的光气（二 氯化碳酰，又称碳酰氯），使用时要特别注意！
《蒙特利尔议定书》
• 联合国环保组织1987年在加拿大蒙特利尔市召开会 议，36个国家和10个国际组织共同签署了《关于消 耗大气臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，我国1992 年正式宣布加入修订后的《蒙特利尔议定书》 • 对于CFCs：发达国家，从1996年1月1日起完全停止 生产和消费；发展中国家，最后停用日期是2010 年； 对于HCFCs：发达国家，从1996年起冻结生产量， 2004年开始削减，2020年完全停用；发展中国家， 从2016年开始冻结生产量，2040年完全停用。 以上时间表可能还会提前。
选择
• 润滑油的选择主要取决于制冷剂的种类、压缩 机的形式和运转工况（蒸发温度、冷凝温度） 等，一般使用制冷机制造厂推荐的牌号。 • 从传热的角度出发，应选用与制冷剂互溶性好 的润滑油。 • 吸水性 • 粘度
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
2.燃烧性和爆炸性
各种制冷剂的燃烧性和爆炸性差别很大。易燃的 制冷剂在空气中的含量达到一定的范围时，遇明 火就会产生爆炸。因此应尽量避免使用，万一必 须要使用，要有防火防爆安全措施。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
3.安全分类
国际标准ISO5149—93和美国标准ANSI／ ASHRAE34-92对制冷剂的安全分类作了较大的调 整，将毒性和可燃性合在一起，规定了六个安全 等级。
在间接冷却的制冷装置中，被冷却物质或空 间中的热量是通过一种中间介质传给制冷 剂。这种中间介质在制冷工程中称为载冷 剂或第二制冷剂。 优点：减小制冷机的充灌量；载冷剂热容 大，易于保持恒温； 缺点：系统更加复杂；增大了被冷却对象与 制冷剂间的温差，需要较低的蒸发温度。
五、载冷剂
• • • • • • 在工作温度下处于液态; 比热容要大; 密度小; 粘度小; 化学稳定性好; 不腐蚀管道和设备;
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 热稳定性 通常情况下，制冷剂因受热而发生化学分 解的温度大大高于其工作温度，因此正常 运转条件下制冷剂不会发生裂解。但在温 度较高，又有油、钢铁、铜存在长时间使 用时会发生变质甚至热解。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 对材料的作用 1碳氢化合物制冷剂对金属无腐蚀作用； 2卤素化合物制冷剂与金属的作用； 3“镀铜”现象； 4氨制冷机中对铜的特殊要求(磷青铜)； 5 橡胶、塑料的溶解和膨润作用。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
三、制冷剂的物Hale Waihona Puke 化学性质及其应用四、常用制冷剂
• • • • 无机物 氟里昂 碳氢化合物 混合制冷剂
非共沸混合制冷剂
温度滑移（Temperature glide） 近共沸制冷剂（Near azeotropic mixture refrigerant）
五、载冷剂
• 卤代烃和其他烷烃类：烷烃类化合物的分 子通式为CmH2m+2；卤代烃的分子通式为 CmHnFxClyBrz（n+x+y+z=2m+2），则简 写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)，每个括 号是一个数字，该数字为零时省去不写。 比较特殊的是R600和R600a。
二、制冷剂命名
• 非共沸混合制冷剂：简写符号为R4（）； • 共沸混合制冷剂：简写符号为R5（）； • 环烷烃及环烷烃的卤代物：用字母“RC”开 头； • 链烯烃及链烯烃的卤代物：用字母“R1”开 头； • 有机氧化物、脂肪族胺：用R6开头，其后的 数字是任选的。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 对水的溶解性 1冰堵； 2形成的水合物对金属材料有腐蚀作用；
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 泄漏性
制冷机工作时不允许有制冷剂向系统外泄漏，因 此系统的运行需要经常在设备、管道的结合面 处检查有无制冷剂泄漏。 氨：1依靠嗅觉；2不能用肥皂水检漏；3可以用 酚酞试剂或试纸检漏。 氟里昂： 1用肥皂水检漏；2卤素喷灯；3电子 检漏仪。
• 不燃、不爆炸、无毒、对人体无害； • 价格低廉，便于获得。
五、载冷剂
• 水 • 盐水 • 有机化合物及其水溶液
盐水
氯化钙、氯化钠对金属材料有腐蚀作用，在 使用时一般加入缓蚀剂，调整溶液的pH值至 7.0～8.5，缓蚀剂一般采用重铬酸钠 （Na2Cr2O7.2H2O）
有机载冷剂
主要有乙二醇、丙二醇、丙三醇的水溶 液等，其中乙二醇的水溶液使用的最 为广泛。 不冻液：由乙二醇（质量分数40％）， 乙醇（20％），水（40％）组成的三 元溶液。 冰点：－64℃，密度：1000kg／m3，比 热容：3.14kJ／（kg.K），沸点：98 ℃
六、润滑油
• 润滑油的功效 • 对润滑油的要求 • 分类与特性
功效
• 保证压缩机正常运转，对压缩机的各运动部件 起润滑和冷却作用； 1在摩擦面形成油膜，降低摩擦功和带走摩擦 热； 2防止运动部件由于发热而卡死； 3对于开启式压缩机，还可以起到密闭作用； 4形成油膜，防止生锈； 5带走杂质和油污，清洁润滑面。
第二章 制冷剂、载冷剂及 润滑剂
一、制冷剂的发展、应用与选用原则 二、制冷剂命名 三、制冷剂的物理化学性质及其应用 四、常用制冷剂 五、载冷剂的种类、作用及选用原则 六、润滑油的功效、要求、种类及选用
一、制冷剂的发展
• 乙醚（易燃、易爆、制取低温时蒸发压力低于 大气压） 二甲基乙醚（蒸发压力有所提高） • CO2、NH3、SO2 • 卤代烃（氟里昂Freon） 是链状饱和碳氢化合物的 氟、氯、溴衍生物的总称。可以分为三类： 1 全卤代烃，分子中只含有氯、氟、碳原子，称为 氯氟烃，简称CFCs；如R11，R12，R13等； 2 氢氯氟烃，分子中除氯、氟、碳原子外，还有氢 原子，简称HCFCs，如R22； 3 氢氟烃，分子中没有氯原子，而有氢、氟、碳原 子，简称HFCs，如R134a。
二、制冷剂命名
• • • • 无机物 卤代烃 碳氢化合物 环烷烃、链烯烃的卤代物
二、制冷剂命名
国际上统一规定用字母“R”和它后面的 一组数字或字母作为制冷剂的简写符号。 • 无机化合物：简写符号规定为R7（），括 号代表一组数字，是该无机物分子量的整 数部分；例如R717，R44等
二、制冷剂命名
要求
在运行状态下，润滑油要有适当的粘度； 凝固点要低，低温时要有良好的流动性； 不含水分、不凝性气体和石蜡； 与制冷剂有良好的兼容性，本身有较好的热稳 定性和化学稳定性； • 绝缘、耐电压要求； • 价格低廉，容易获得。 • • • •
分类和特性
• 天然矿物油：具有较小的极性，适用于极性较 小或没有极性的制冷剂； • 人工合成油：一般具有较强的极性，适用于极 性较大的制冷剂。
三、制冷剂的物理化学性质及其应用
• 制冷剂与大气环境 ODP（Ozone Depletion Potential） 大气臭氧层消 耗的潜能值；以R11为基准值，人为地规定其值 为1.0； GWP（Global Warming Potential） 全球变暖潜 能；以R11为基准值，人为地规定其值为1.0；
制冷剂性质方面的要求：
• 热力学性质方面： 1在工作温度范围内有合适的压力和压比； 2单位制冷量q0和单位容积制冷量qv比较大； 3比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率 高； 4等熵压缩终了温度t2不太高；
制冷剂性质方面的要求：
• 迁移性质方面： 1粘度、密度尽量小； 2热导率大； • 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 对大气环境没有破坏作用； • 其它方面： 1原料来源广、制造工艺简单、价格便宜；