(完整ppt)空调用制冷技术 课件

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第一节 理想制冷循环
一、逆卡诺循环
1、实现逆卡诺循环必须具备 热工条件
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1)高温热源和低温热源温度恒 定，工质在蒸发器和冷凝器 中与外界热源之间传热没有 温差；
2）工质流过设备无设备内部不
可逆损失；
图1.5 逆卡诺循环在T-s图上的表示
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一、逆卡诺循环
2、实现逆卡诺循环必要设备
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一、逆卡诺循环
图1.6 热泵空调系统工作原理图
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第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
一、蒸汽压缩式制冷的理论循环
1、理论循环工作工程及特点 1）在冷凝器、蒸发器中—有温差的定压过程代替无温差的
定压过程 2）膨胀阀代替膨胀机—绝热节流代替绝热膨胀 3）压缩机吸入饱和蒸汽—干压缩代替湿压缩 2、理论制冷循环特点 1）节流损失：绝热节流是不可逆过程；
1875年德国林德（Linde）首先制作了具有实用价值的氨 蒸汽压缩式制冷装置，时至今日蒸汽压缩式制冷装置仍是 一种使用范围最广泛的制冷方法。
3、制冷技术的最新发展
1)热泵技术的发展（空气源热泵、水源热泵、水环热泵） 2)新材料的应用（相变材料、吸附材料） 3)机器、设备的发展（高效离心机） 4)新型制冷工质的研究 5)新的制冷理论及实践（吸附式制冷、热电制冷、相变制
压缩制冷剂蒸气，提高 压力和温度
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
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蒸气吸收式制冷系统图
图2 蒸气吸收式制冷系统图
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吸附式制冷系统的原理图
图3 吸附式制冷系统的原理图
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第一章 蒸汽压缩式的热力学原理
图1.1 蒸气压缩式制冷系统简图
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第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
二、蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算 1、压焓图的应用
图1.6 理论循环在T-s图和lg p-h图上的表示
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三区： 液相区 两相区 气相区
压焓图
五态： 过冷液状 态、 饱和液状 态、 湿蒸气状 态、 饱和蒸气 状态、 过热蒸气 状态。
蒸气压缩式制冷理论循 环的两种损失
节流过程带来的节流损失；
T
Tk
3
T0 0 4'
Pk
qk 2' 2
Wc
P0
4 1'
q0
1
干压缩所产生的过热损失； 有传热温差的热交换
b' b a' a s
图1.5 理论循环T—S图
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第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
3）热交换过程的传热温差 在蒸发器和冷凝器实际传热过程中，制冷剂与冷源和热源 由于存在温差，使得制冷系数低于理想过程的制冷系数， 传热温差越大，制冷系数降低越多。 一般蒸发温度比被冷却介质温度低５～７℃,冷凝温度要 高于冷却介质温度５～７℃,以保证必要的传热温差。
压缩机、冷凝器、膨胀机、蒸发器
3、循环过程示意图及能量方程 外界输入压缩功 wc=w-we 制冷量 q0=T(sa- sb) 制冷系数 εc=T0/(Tk-T0)
供热系数 μ= ε+1
4、影响制冷系数ε的主要因素
1）蒸发温度的影响
蒸发温度主要取决于制冷对象的温度要求,不能变动,相 同的冷凝温度下，蒸发温度越高，制冷系数越大，单 位制冷量能耗越低。一般蒸发温度比冷库温度低５～ ７℃,以保证传热需要。
膨胀阀不做功，损失了膨胀功； 2）过热损失： 湿压缩 ①制冷量减少；
②导致气缸液击，使压缩机汽缸遭到破坏。 为了实现干压缩可在压缩机出口处设置气液分离器
压缩机运行时严禁发生湿压缩
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冷凝器、蒸发器、冷水机组
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第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环
采用干压缩过程可以增加 单位质量制冷能力，由于 压缩终状态是过热蒸气， 压缩机功耗大，制冷系数 低，降低程度称为过热损 失
等温线t
八线：
等压线p（水
平线）
等焓线h（垂
直线）
饱和液线x=0，
饱和蒸气线
x=1，
无数条等干度
线x 一等点熵：线s
等临比界体点积线v C
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蒸汽压缩式制冷的理论循环的热力计算
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绪论
③低温和超低温：-253～接近-273 ℃(20～接近0 K)。 2）应用：1)空气调节
2)食品的冷冻和冷藏 3)食品加工 4)工业生产及农牧业 5)建筑工程 6)能源与动力工程 7)国防工业 8)医疗卫生
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绪论
2、制冷技术的发展
1755年苏格兰科学家库伦（Cullen）发表论文《液体蒸发 制冷》，人们以此作为人工制冷史的起点。
空调用制冷技术
安徽建筑工业学院环境与能源工程系
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绪论
概述
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。
制冷就是使自然界的某物体或某空间温度低于周围环境， 并维持这个温度。
1、冷源：天然冷源、人工冷源 2、 制冷范围的划分及其应用
1）制冷范围的划分： ①普通制冷：低于环境温度～-120 ℃ (153 K)； ②深度制冷：-120～-253 ℃(153～20 K)；
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一、逆卡诺循环
2）冷凝温度的影响 冷凝温度取决于冷却介质(大气或冷却水等)的温度,不能随
意变动。相同的蒸发温度下，冷凝温度越低，制冷系数 越大，越有利于节能。一般冷凝温度要高于冷却介质温 度５～７℃,以保证必要的传热温差。
二、劳仑兹循环
在两个变温热源之间进行的理想制冷循环过程，由两个等 熵绝热过程和两个可逆多变过程组成的理想循环过程。
冷、热声制冷、固体绝热去磁、气体绝热膨胀）
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绪论
4 、研究课题
1、节能与可再生能源的开发利用 1）蓄能、热回收、高能效比、太阳能等设备的开发利
用 2）土壤源热泵
2、新型制冷循环 吸附式制冷、热电制冷、磁制冷、热声制冷等
3、寻找新型节能环保的制冷剂
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绪论
5、制冷系统组成
1）制冷设备组成：压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器、 辅助设备
2）空调制冷系统组成：制冷机；冷却水系统（冷却水泵、 冷却塔、冷却水管）；冷冻水系统（冷冻水泵、空调末 端设备）；
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蒸气喷射式制冷系统图
图1 蒸气喷射式制冷系统图
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蒸气压缩式制冷系统各部件及主要用途
放热，使高压高温制冷剂蒸 气冷却、冷凝成高压常温的 制冷剂液体