食品冷冻冷藏原理与技术

《食品冷冻冷藏原理与技术》原理部分复习大纲

第一章 蒸气压缩式制冷循环

第一节 相关基本知识

1. 温度、压力、能？？、功的基本概念；温度指物体的冷热程度，取决于物体

内部分子运动的速度。工程上所说的“压力” 是物理学中的“压强”，即：

物体在单位面积上所受到的垂直作用力，国际单位制单位为：N/m2，也叫帕

斯卡，Pa 。在热力学中，除热能以外其它形式的能量传递都称为“功”，功是

能的一种形式

2. 热传递的三种基本方式 热传导 热对流 热辐射

3. 热力学第二定律及其在制冷过程中的体现。热力学第二定律的表述方法很多，

常见表述有：单热源的热机是不存在的，即利用一个热源是无法完成循环过

程的。只利用一个热源就可以一直做功的发动机称为第二类永动机，也是不

能实现的。 热量不可能自发地、不付代价地、从一个低温物体传到另一

个高温物体。如果要实现这样一个反向的过程，就必须要有一个消耗能量的

补偿过程。

4. 掌握压焓图中各点、线、区的概念及含义。在一定的压力下，液体沸腾时的

状态为饱和状态，此时的压力称为饱和压力，温度为饱和温度。液体的饱和

温度（即沸点）随着压力的上升而上升、下降而下降。在一定的压力下，如

果：液体温度低于沸点，则为过冷液体；气体温度高于沸点，则为过热蒸气。饱和液体线。饱和蒸汽线。

饱

饱和液体、饱和蒸汽、气液混合过冷液体、过热蒸汽

第二节 热力循环 1. 衡量热力循环经济性的指标付出的代价得到的收益经济性指标

2. 制冷循环与热泵循环的区别 1.两者的目的不同。如果循环是为了移走低温热

源中的热量、以便保持其低温环境，则为制冷循环；如果循环是为了将低温

热源中的热量转移到高温热源，则为热泵循环。2. 两者的工作温区往往有所不同

消耗外界提供的能量，将热量从低温热源传递到高温热源的循环为逆向循环。

3.逆卡诺循环制冷系数的计算方法

c

c

h

c

T

T

T

w

q

ε

ε=

-

=

=0

从上式可见：按照逆向卡诺循环工作的制冷机，其制冷系数与制冷剂的性质

无关，而只是工作温度Th和Tc的函数，即周围介质的温度Th越高。被冷却

物体的温度Tc越低，则循环的制冷系数越小。

这里还应说明，Tc变化1度对ε的影响比Th变化1度的影响要大。

4.热力完善度的概念及计算方法。将工作于相同温度范围的制冷循环的制冷系

数ε与逆向卡诺循环的制冷系数εc 之比，称为这个制冷循环的热力完善

度，用代号η表示

第三节液体蒸发制冷的基本原理和系统

1.液体蒸发制冷构成循环的四个基本过程①节流：高压液体经过节流，降低压

力变为低压、低温气液混合物；②蒸发：低压、低温气液混合物在低压、低

温下蒸发，成为低压蒸气；③压缩：将该低压蒸气提高压力，成为高压蒸气；

④冷凝：将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体，返回到①从而完成循环。

第四节单级蒸气压缩式制冷机的理论循环

1.在压焓图中绘制单级压缩理论制冷循环的示意图

2.单级压缩制冷循环四个过程与相应设备的对应关系

3.单级压缩理论制冷循环的热力计算。

c

ε

ε

η=

4. 过冷的概念、过冷对制冷系统经济性的影响及过冷循环制冷系数的计算方法

除可提高制冷系数之外，节流前制冷剂的过冷可以减小液体制冷剂到达节流

装置前在液体管路中闪蒸的可能性，有利于节流阀的稳定工作。有过冷的循

环：单位制冷量： 710h h q -=单位压缩功：12h h w -=

5. 回热循环的基本概念、回热对制冷系统经济性的影响及有回热的制冷循环制

冷系数的计算方法式中1、循环的单位制冷量q0增大了，当制冷量Q0给定时，

制冷剂的循环量G 可以减少。 2、吸入蒸气的温度提高了，可减少蒸气在吸

气管中的有害过热。 3、减少了吸入蒸气与气缸壁之间热交换的温差，使压

缩机的输气系数得到提高。同时还改善了在低温下工作的压缩机的润滑条件。

4、采用回热后，使节流前制冷剂成为过冷状态，可以在节流过程中减少气化，

使节流机构工作稳定，具有由于制冷剂液体过冷所带来的优点。

)

()('1197h h G h h G Q R -=-=)()('1197't t GC t t GC Q P R -=-=

第五节 两级压缩制冷循环

1. 采用两级压缩制冷循环的场合

氨的绝热指数比氟利昂要大，我国规定氨的单级压缩比最大不允许超过8，而

氟利昂不允许超过10。

因此，不同冷凝温度下，在允许压缩比范围的最大值时，常用的中温制冷剂

一般只能获得-20～-40℃的低温。要获得更低的温度，可采用多级压缩。

2. 氨、氟制冷剂两级压缩制冷循环的基本形式

【氟】：两级压缩、一次节流、中间不完全冷却循环（有一个回热器）

【氨】：两级压缩、一次节流、中间完全冷却循环（木有回热器）

第二章 压缩机

1. 压缩机的作用和分类

作用：抽吸来自蒸发器的制冷剂蒸对其进行压缩，提高温度和压力后将它排向冷凝器 实现不断循环流动。气压缩式制冷装置中的制冷压缩机是装置中的关键核心设备，对系统的运行性能、噪声、振动、使用寿命和能耗有决定性的作用，被称为制冷系统的“心脏”。

分类：容积型压缩机（活塞式 回旋式（滚动活塞 滑片式 单螺杆式 双螺杆式 涡旋式）） 速度型压缩机（离心型）

2. 压缩机输气系数的基本概念及其影响因素

容积效率λ λ= Vs / Vh

实际输气量Vs ：每小时压缩机压缩并输送给排气系统的、以吸气状态比容计算的气体量。 理论输气量Vh 的：压缩机的活塞每小时行程所扫过的气缸物理容积。

容积效率λ的影响因素

1、余隙容积的影响——容积系数λv

2、吸气时的压力损失——压力系数λp

3、气体在吸气过程中与气缸壁之间的热交换——温度系数λt