冷热源工程PPT课件

压缩机—压缩过程—作用：给蒸气加压升温，并使其流动； 冷凝器—冷凝过程—作用：让高温高压的蒸气放热冷凝液化； 膨胀阀—节流过程—作用：使高压液体节流降压。 2、在装置中必须有能发生相变的制冷剂； 3、必须给制冷装置的压缩机输入能量。 所以，满足上述条件，不断向制冷装置输入能量，推动其中 的制冷剂依次进行蒸发、压缩、冷凝、节流制冷循环过程，就能 够把某物体或空间的热量源源不断地送到高温环境中去，使某物 体或空间的温度低于周围环境。 为了进一步研究蒸气压缩式制冷循环的规律和性能，我们首 先应该了解一下理想制冷循环—逆卡诺循环。
的冷源，最常用的是蒸气压缩式制冷循环。
三、蒸气压缩式制冷装置的基本形式
液体气化制冷产生的蒸
气，经压缩、冷凝后，再次
成为液体，经节流降压，回
到蒸发器中再次气化制冷，
形成一种制冷的循环，这就
是工程中最常用的蒸气压缩
式制冷循环。
右图是完成上述循环所
用的蒸气压缩式制冷装置的
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基本形式。
从图中可以看出，蒸气压缩式装置能够制冷的基本条件： 1、必须由四个基本部件组成，依次完成四个热力过程； 即：蒸发器—蒸发过程—作用：让低压液体气化吸热制冷；
气候变暖使两极冰雪消融，海平面上升，淡水资源减少，将 给人类社会带来灾难性的影响。
因此，改变能源结构，用太阳能、核能代替化石能，并提高 能源的利用率，是解决能源与环境问题的根本途径，也是人类社 会发展必须解决的根本问题。 三、能源的品位与利用
所谓“品位”是指能源的质量，转变为功的转换率高的能量 为高品位的能源，如：电能、机械能、高温热能；转变为功的转 换率低的能量为低品位的能源，如：低温热能、物质内能。
一般，高品位能源能做低品位能源所作的功，反之，低品位 能源则不能。如：电能可直接开动电脑工作，但热能则不能直接 用于电脑，而电能则能做热能可作的工作。所以，所谓“提高5 能
利用率”就是不要用高品位能源去做可用低品位能源的工作，即 用
适当品位的能源作适当的工作。这样，就能有效地利用能源。
关于本课程的学习方法： • 认真听课，记好笔记； • 课后看书复习； • 按时认真完成习题。 • 冷源部分要涉及到《工程热力学》的一些东西，请复习相关内
《冷热源工程》（冷源部份）
§0 绪论
一、能源与冷热源工程 ⒈ 能源的形式
按能源的形态可分为太阳能、电能、化学能、热能、核能、水 力能、海洋能、生物能等。
通常把以原始状态存在于自然界中的能源叫做一次能源(或初 级能源)，如煤炭、石油、天然气、水力等；把一次能源经过各种 方式加工转换后得到的能源叫二次能源，如电能、蒸汽、热水等。
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⒊ 现有能源的有限性 工业革命以来，过份依赖对化石能源的消耗，目前约占能源
消耗总量的85％。据估计，现在全世界一年所消耗的矿物燃料相 当于地球史前200万年的储存量，如此下去，估计30～40年内矿物 燃料即将枯竭，这就是所谓的“现有能源的有限性”。 ⒋ 重视能源的可持续性
容。
关于答疑时间确定。
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第一篇 冷源及冷源设备 §1 制冷的基本知识 §1.1 概述
一、制冷的概念： 制冷—使某物体或空间达到并维持低于周围环境温度的过程。 根据热力学第二定律（克劳修
斯说法）：“不可能把热量从低 温物体传到高温物体而不引起其 他变化。”
制冷过程必然要消耗能量。
二、制冷的方法及分类：
地球上能源的来源有两种：太阳能和核能。太阳能也是太阳 热核反应产生的辐射能。
地球上的一次能源（如煤炭、石油、天然气、水力等）归根 到底是太阳能在地球上的一种存在形式。 ⒉ 能源的重要性
人类社会的存在依赖于对能源的消耗。人类具有较强适应能 力，也是由于掌握了能源应用方法。因此，能源短缺必然会严重 影响社会发展。
UV-B会严重损伤和干扰地球生物圈。据美国环保局的调研结 果显示，O3层的O3浓度每减少1％，地面UV-B增加1.3％～ 1.8％， 皮肤癌患者上升 2％；死于皮肤癌人数增加0.2％ ～ 0.3％。另外， UV-B还会导致白内障患者增加；海洋鱼类减少；粮食作物减产； 空气污染加剧等。
导致O3浓度减少的主要原因人类的工业活动。其中，含氯的 制冷剂气体在高空强紫外线照射下，释放出O3分解催化剂 — 氯原 子，产生如下化学反应：
CCl2F2(R12) → CClF2＋Cl Cl + O3 → ClO +O2 ClO +O3 → Cl + 2O2
一个氯原子的催化活性可分解十万个O3分子，有强烈破坏作用4 。
2. 气候变暖和酸雨蔓延 人类大量使用矿石燃料，水蒸气、 CO2、 SO2、NO2大量聚积
于空气中，会吸收地球向外辐射的某些长波辐射热，使气候变暖； 同时，CO2、SO2、NO2等酸性物质，溶解于雨水，成为酸雨，大 片森林死亡，生态环境破坏， CO2吸收能力减弱，气候进一步变 暖。
为采暖空调提供冷热介质的冷热源设备能耗十分巨大，欧3美发 达国家约占总能耗的30％～ 50％，我国约占20％～ 35％。因此，
冷热源设备的节能具有十分重大的意义。 二、冷热源与生态环境 ⒈ 臭氧(O3)层破坏
80％臭氧集中在离地面25-30km的平流层内，俗称“臭氧层”。 它对波长为280-315nm的太阳辐射B种紫外线(UV-B)有很强的吸收 能力。从而保护了地球生物圈。
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另外，还有很多利用物理现象的制冷方法，这里就不讲了。
工程中，按制冷达到的温度把制冷的技术分为四类： （1）普通制冷：环境温度～-100℃； （2）深冷：-100℃～-200℃； （3）低温：-200℃～-268.95℃； （4）极低温：＜-268.95℃（4.2K）。
制冷技术的应用十分广泛。本专业主要用于空调工程、冷库
其实，能源是无限的，只不过是我们应用能源的形式有问题， 如果我们减少对化石能源的依赖，增加对太阳能和核能的应用， 我们就能解决“现有能源的有限性”问题。这就是所谓的“能源 的可持续性”。
目前世界各国都在大力研究开发利用太阳能、核聚变能、生物 质能、水力能、风能、地热能等。但由于技术、经济及自然资源 条件等的限制，在短期内还不能取代化石能源的主导地位，因此 “能源的可持续性”理论又提出，要大力提倡节约能源，以此延 缓化石能源的消耗，为新能源的开发利用提供充足的时间和条件。 ⒌ 冷热源设备的能耗