第四章 制冷技术

第一节
蒸汽压缩式制冷的基本原理
一、制冷原理 在消耗一定外功的条件下，利用物质的状态 变化将热量由低温物体转移到高温物体中去， 从而达到制冷的目的。 二、蒸汽压缩式制冷装置 由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组 成，用管道依次连接，构成一个封闭系统，制冷 剂在封闭系统内循环往复，不断将冷库中的热量 传递到外界环境中去，实现人工制冷目的的装置。
（2）制冷系统的压力分区 1）高压系统： 从制冷机的排气侧至节流阀前的一段 管道。它的压力称为冷凝压力，用Pk表示， 相应的温度为冷凝温度，用tk表示。 2）低压系统: 从节流阀后至制冷压缩机吸汽侧的一 段管段。它的压力称为蒸发压力，用P0表 示，相应的温度为蒸发温度，用t0表示。
（3） 制冷系统的能量变化 制冷剂汽化时吸收的热量，即制冷量q0； 生产q0制冷量，消耗的压缩功为Al； 向冷凝器排除的热量qk；
2、重力系统： 优点：系统简单，操作安全； 缺点：影响蒸发压力，易供液不均； 应用：啤酒冷库。
3、氨泵系统： 优点：供液量充足，制冷效果好； 缺点：系统复杂，耗电增大； 应用：大型冷库。
（二）间接式制冷系统： 制冷剂先与冷媒进行热交换，然后将低温 冷媒送至降温设备。 1、优点：耗氨少，可预先冷却较大量的冷媒， 供制冷系统使用； 2、缺点：系统复杂，盐水对管道的腐蚀性大； 3、应用：麦芽车间空调、发酵罐冷却、啤酒冷 却、包装前冷却。
（1）制冷剂循环过程： 1）制冷剂经节流阀时，压力降低，进入蒸发器； 2）低压的制冷剂液体在蒸发器内吸取周围介质的 热量而沸腾（汽化）； 3）制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩后排到冷凝 器，这时压力和温度都升高了； 4）压力和温度较高的制冷剂蒸汽，在冷凝器内与 冷却介质（水或空气）进行热交换，被冷凝为液体。
qk= q0+Al
2. 双级氨压缩制冷系统工作原理
五、氨单级压缩制冷系统 1. 制冷工艺图
2.辅助设备 （1）油分离器： 将制冷压缩机排 汽中的油分离出 来。
2. 高压贮氨器： 1）贮存冷凝下来的氨液； 2）起液封作用； 3）保证供冷系统中所需要的氨液量。
3. 低压循环贮液桶 1）使汽液分离； 2）保证氨泵启 动的静压； 3）贮存低压氨液。
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七、制冷剂和载冷剂 1.制冷剂：循环于制冷系统中，在蒸发器内吸 收外界被冷却物的热量而汽化，经过制冷机吸 回压缩，又在冷凝器中将所携带的热量转移给 周围介质而本身被液化，完成制冷循环的工作 物质。 如：氨、氟利昂（卤碳化合物）、碳氢化 合物等。 2. 载冷剂：又称冷媒。是循环于蒸发器与被冷 却物之间，进行热量传递的工作物质。 如：水、氯化钠溶液、氯化钙溶液。
三、制冷装置的四大部件及其作用 1.制冷压缩机：吸入制冷剂蒸汽，压缩提高气 体压力，排出高压气体； 2.冷凝器：热交换器，利用冷却水将高压蒸 汽液化，变成高压液体； 3.节流阀：通过节流，使高压液体变成低压液 体； 4.蒸发器：热交换器，低压制冷剂液体吸收周围 热量沸腾汽化，由液态变成气态。
四、人工制冷工作原理 1.单级氨压缩制冷系统工作原理
第四章 食品制冷技术
本章重点： 1.制冷原理 2.蒸汽压缩式制冷装置 3.制冷装置的四大部件及其作用 4.氨单级压缩制冷系统工艺图 5.氨制冷系统的类型 6.制冷剂和载冷剂
第四章 食品制冷技术
1. 食品制冷技术： 研究低温的产生和应用，及食品在 低温条件下生物化学等变化机理的技术。 2.食品冷藏库： 提供低温的食品贮藏仓库。
4.放空气器： 清除制冷系 统中的空气 和不凝性气体。
5.集油器： 收集和排 放系统中 的冷冻油， 并将油中 的氨收回。
六、氨制冷系统的类型 （一）直接蒸发式： 制冷剂直接在蒸发器里蒸发，使周围介质降 温冷却，降温效果好、快，操作简便、省电，但 耗氨量大。 1、直接膨胀供液系统： 优点：系统简单； 缺点：操作困难； 应用：啤酒发酵间。
3. 人工制冷的方法： 利用物态变化制冷； 利用气体膨胀产生冷效应； 利用半导体的温差电特性制冷。 食品冷藏库应用第一种方法制冷。 4. 物态变化制冷： 物质三态包括固态、液态、气态，它 们可以在一定条件下互相转化，同时吸收 或放出热量。
5. 蒸汽制冷 （1）利用液体汽化时吸收热量而实现制冷 的方法。 （2）分类 蒸气压缩式 蒸汽喷射式 蒸汽吸收式 （3）目前食品冷藏库应用蒸气压缩式制冷。