制冷原理与设备课件2.1
合集下载
第1章制冷方法-PPT课件
2.4.1
布雷顿制冷循环
一、等熵膨胀制冷 高压气体绝热可逆膨胀过程，称为等 熵膨胀。气体等熵膨胀时，有功输出， 同时气体的温度降低，产生冷效应。 常用微分等熵效应 α s 来表示气体等熵 膨胀过程中温度随压力的变化
T αs p s
因 α s 总为正值，故气体等熵膨胀时温度总 是降低，产生冷效应。
2.1 物质相变制冷
气体
凝华
升华 冷凝 凝固 熔解 蒸发
固体
液体
液体蒸发制冷
NEXT
2.1.1 蒸气压缩式制冷
包含： 压缩机 冷凝器 节流阀 蒸发器
2.1.2 蒸气吸收式制冷
包含： 吸收器 发生器 溶液泵 热交换器 冷凝器 节流阀 蒸发器
工作原理：一定的液体对某种制冷剂气 体的吸收能力随温度不同而变化
吸收工质对∶水-氨；溴化锂水溶液-水
消耗热能
2.1.3 吸附式制冷
工作原理：一定的固体吸附剂对某种制 冷剂气体的吸附能力随温度不同而变化
间歇制冷，可采用两个以上吸附器实现 连续制冷
吸附工质对∶沸石-水；硅胶-水；活性炭
-甲醇；氯化锶-氨；氯化钙-氨
有物理吸附和化学吸附两种方式
如果将电源极性互换，则电偶对的制冷端 与发热端也随之互换。
NEXT
多级热电堆
一对电偶的制冷量是很小的，如φ 6xL7 的电偶对,其制冷量仅为3.3～4.2kJ/h
为了获得较大的冷量可将很多对电偶对 串联成热电堆，称单级热电堆
单级热电堆在通常情况下只能得到大约 50℃的温差。为了得到更低的冷端温度，可 用串联、并联及串并联的方法组出多级热电 堆，图2-166示出多级热电堆的结构型式。
顺磁体：不同的磁介质产生的附加磁
蒸气压缩式制冷循环
• 通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。
（3）冷却冷凝过程（冷凝器中进行）
• 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。
（4）节流过程（节流阀中进行）
• 压力、温度降低，焓值不变。
（5）蒸发过程（蒸发器中进行）
• 吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气。
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
• 作业
1.蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成， 各有何作用？ 2.蒸发器内制冷剂的汽化过程是蒸发吗？
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
– 引课 – 2.1.2.1 理论循环的假设条件和压焓图 – 2.1.2.2 理论循环的性能指标及其计算 – 小结 – 作业
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
• 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：
– 制冷压缩机 – 冷凝器 – 节流器 – 蒸发器
• 单级蒸气压缩式制冷循环，是指制冷剂在 一次循环中只经过一次压缩，最低蒸发温 度可达-40～-30℃。单级蒸气压缩式制冷 广泛用于制冷、冷藏、工业生产过程的冷 却，以及空气调节等各种低温要求不太高
液相区
•
气相区
两相区
•
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
3.理论循环过程在压焓图上的表示
1）压缩过程 2）冷凝过程 3）膨胀过程 4）蒸发过程
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
2.1.2.2 理论循环的性能指标及其计算 1.单位质量制冷量
制冷压缩机每输送1kg制冷剂经循环从被冷却介质中制取的 冷量称为单位质量制冷量，用q0表示。
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
例1-1 假定循环为单级蒸气压缩式制冷的理论循环， 蒸发温度t0=-10℃，冷凝温度tk=35℃，工质为R22， 循环的制冷量Q0=55kW，试对该循环进行热力计算。
（3）冷却冷凝过程（冷凝器中进行）
• 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。
（4）节流过程（节流阀中进行）
• 压力、温度降低，焓值不变。
（5）蒸发过程（蒸发器中进行）
• 吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气。
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
• 作业
1.蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成， 各有何作用？ 2.蒸发器内制冷剂的汽化过程是蒸发吗？
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
– 引课 – 2.1.2.1 理论循环的假设条件和压焓图 – 2.1.2.2 理论循环的性能指标及其计算 – 小结 – 作业
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
• 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：
– 制冷压缩机 – 冷凝器 – 节流器 – 蒸发器
• 单级蒸气压缩式制冷循环，是指制冷剂在 一次循环中只经过一次压缩，最低蒸发温 度可达-40～-30℃。单级蒸气压缩式制冷 广泛用于制冷、冷藏、工业生产过程的冷 却，以及空气调节等各种低温要求不太高
液相区
•
气相区
两相区
•
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
3.理论循环过程在压焓图上的表示
1）压缩过程 2）冷凝过程 3）膨胀过程 4）蒸发过程
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
2.1.2.2 理论循环的性能指标及其计算 1.单位质量制冷量
制冷压缩机每输送1kg制冷剂经循环从被冷却介质中制取的 冷量称为单位质量制冷量，用q0表示。
2.1 单级蒸气压缩式制冷循环
例1-1 假定循环为单级蒸气压缩式制冷的理论循环， 蒸发温度t0=-10℃，冷凝温度tk=35℃，工质为R22， 循环的制冷量Q0=55kW，试对该循环进行热力计算。
制冷和低温技术原理第2章制冷方法ppt课件
一方面在吸收器中，吸 另一方面，发生后 收剂吸收来自蒸发器的 的溶液重新恢复到 低压制冷剂蒸气，形成 原来成分，经冷 富含制冷剂的溶液，再 却，节流后成为具 将该溶液用泵送到发生 有吸收能力的吸收 器，经加热使溶液中的 液，进入吸收器， 制冷剂重新以高压气态 吸收来自蒸发器的 发生出来，送入冷凝器。 低压制冷剂蒸气。
3 膨 胀 阀
4
冷却介质
冷凝器 蒸发器
2 压缩机
1 被冷却介质
蒸气压缩式制冷的基本系统图
冷凝器
膨胀阀
低温低压的 制冷剂液体 与被冷却对
象发生热交 换，吸收被 冷却对象的 热量并汽化
形成冷剂蒸 气。
低压蒸气被 压缩机吸入 ，经压缩后 形成高温高 压蒸气排 出。
压缩机排出 的高压制冷 剂气体进入 冷凝器，被 冷却水或空 气冷却、冷 凝，成高压 液体。
令直流电通过半导体热电堆，即可在 一端产生冷效应，另一端产生热效应。
高压气体经绝热膨胀即可达到较低 温度，令低压气体复热即可制取冷量。
高压气体经涡流管膨胀后即可分离冷, 热两股气流，用冷气流的复热过程即 可制冷。
3
2.1 物质相变制冷
2.1.1 相变制冷概述
液体蒸发制冷
固体相变制冷
以流体为制冷剂，通 过一定的机器设备构 成制冷循环，利用液 体汽化时的吸热效应 ，实现对被冷却对象 的连续制冷。
吸热（冷接点） 铜片
P
N
放热（热接点）
-
+
半导体制冷原理图
2. 单级热电堆式半导体制冷 的基本原理
单级热电堆：
单级热电堆式半导体制冷
将数十至数百个热电偶电堆串联，将冷端排在一起，
热端排在一起，组成热电堆，称为单级热电堆。
制冷基本原理PPT课件可修改全文
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热器
第六章 节流机构
1. 节流机构
作
降压降温，保证压差：PK P0，TK它是利用蒸发器出口制冷剂蒸气的过热 度调节阀孔开度以调节供液量的．根据 热力膨胀阀内膜片下方引入蒸发器进口 或出口压力，分为内平衡式或外平衡式 两种。
14
1
13
2
12
3
4 5
6 7
8
11 10
9
图 4 -2 0 内 平 衡 式 热 力 膨 胀 阀 结 构
1 -气 箱 座 2 -阀 体 3 、 1 3 -螺 母 4 -阀 座 5 -阀 针 6 调 节 杆 座 7 -填 料 8 -阀 帽 9 -调 节 杆 1 0 -填 料 压 盖 1 1 -感 温 包 1 2 -过 滤 网 1 4 -毛 细 管
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
油的分离收集设备
制冷原理与设备
qzvq v1 0h1v 1h4 kJ/m3
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
式中： v1—压缩机入口处状态点1的比体积。
制冷剂的质量流量：
qmqvv1h kg/s 式中： qvh—压缩机的理论输气量，m3/s。
（2）压缩过程和比功
p
理论比功：
与制冷剂的种类和 工作条件有关
节流过程特点 ➢ 节流过程是不可逆过程。。 ➢ 节流时绝热膨胀，对外不作功。。
p
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
➢ 节流前后焓值不变；但节流过程非等焓过程。 h4h3
➢ 整个循环比功与压缩机的理论比功相等。
（5）制冷系数： q0 h1h4
w h2h1
p
3
pk, TK 2’ 2
制冷系数： 制冷循环的重要参数是制冷系数，工程上也称之为制冷装置的工作性能系数，用符号COP表示
。在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷系数就越小。（因此为取得良好的经济效益，没有必 要把冷库的温度定得超乎寻常的低。这也是一切实际制冷循环遵循的原则。）
人工制冷的分类
制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸气喷射制冷循环及半 导体制冷等。压缩式制冷循环又可分为压缩气体制冷循环和压缩蒸气制冷循环。目前世界上运行 的制冷装置绝大部分是压缩气体制冷循环。以往，制冷循环应用的制冷剂多半为商品名为氟利昂 的氯氟烃物质CFC、含氢氯氟烃HCFC和氨等。但由于日益严重的环境问题，CFC、HCFC正逐渐 被对环境友善的新型制冷剂替代。
临界点K右边的粗实线为饱和蒸气线，线上任何 一点代表一个饱和蒸气状态，干度 x=1。
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
式中： v1—压缩机入口处状态点1的比体积。
制冷剂的质量流量：
qmqvv1h kg/s 式中： qvh—压缩机的理论输气量，m3/s。
（2）压缩过程和比功
p
理论比功：
与制冷剂的种类和 工作条件有关
节流过程特点 ➢ 节流过程是不可逆过程。。 ➢ 节流时绝热膨胀，对外不作功。。
p
3
pk, TK 2’ 2
po, To
4
1
0
理论循环p-h图
h
➢ 节流前后焓值不变；但节流过程非等焓过程。 h4h3
➢ 整个循环比功与压缩机的理论比功相等。
（5）制冷系数： q0 h1h4
w h2h1
p
3
pk, TK 2’ 2
制冷系数： 制冷循环的重要参数是制冷系数，工程上也称之为制冷装置的工作性能系数，用符号COP表示
。在一定的环境温度下，冷库温度越低，制冷系数就越小。（因此为取得良好的经济效益，没有必 要把冷库的温度定得超乎寻常的低。这也是一切实际制冷循环遵循的原则。）
人工制冷的分类
制冷循环包括压缩式制冷循环、吸收式制冷循环、吸附式制冷循环、蒸气喷射制冷循环及半 导体制冷等。压缩式制冷循环又可分为压缩气体制冷循环和压缩蒸气制冷循环。目前世界上运行 的制冷装置绝大部分是压缩气体制冷循环。以往，制冷循环应用的制冷剂多半为商品名为氟利昂 的氯氟烃物质CFC、含氢氯氟烃HCFC和氨等。但由于日益严重的环境问题，CFC、HCFC正逐渐 被对环境友善的新型制冷剂替代。
临界点K右边的粗实线为饱和蒸气线，线上任何 一点代表一个饱和蒸气状态，干度 x=1。
空调制冷制冷原理PPT课件
12
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化 很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式（2-5）计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系：
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式（1-6）可知，制冷剂的汽化潜热越
大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小）则单
位制冷量就越大。
17
(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
24
p
4’ 4
pk 3 2
5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
25
（1）单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环，也是最简单的循环。在 实用上，根据实际条件对循环往往要作一 些改进，以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中，这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化 很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式（2-5）计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系：
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式（1-6）可知，制冷剂的汽化潜热越
大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小）则单
位制冷量就越大。
17
(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
24
p
4’ 4
pk 3 2
5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
25
（1）单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环，也是最简单的循环。在 实用上，根据实际条件对循环往往要作一 些改进，以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中，这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
制冷技术原理与应用基础课件第2章 常用制冷工质及其性质
但无论何种制冷剂，都是某些方面较优，而又难免存在不 足，完全满足上述各种要求的制冷剂并不存在。因此，应根据 工程实际要求，首先满足主要要求，对于不足之处则采取措施 加以弥补，从而找出最佳方案。
制冷技术
2.2.1 制冷剂代号与种类
由于制冷剂种类繁多，为了书写和表达方便，国际上统一 规定了制冷剂的简化代号，可用的每种制冷剂均有唯一的、国 际统一的代号，代号与种类是相关的。常用制冷剂按组成区分 有单一制冷剂和混合制冷剂；按化学成分区分有有机制冷剂和 无机制冷剂。
制冷技术
2.3 环境影响指标
自1974年，莫林纳(M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland) 提出臭氧层问题以来，大量的研究和大气实测数据表明， 臭氧层问题已经非常严重。目前，臭氧层被破坏问题以成 为全球性环境问题。
2.3.1 根据环保观点的命名 2.3.2 消耗臭氧物质对环境的破坏作用 2.3.3 对环境影响的评价指标
链 烷 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R(m1)(n+1)(x)B(z) ； 链 烯 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R1(m-1)(n+1)(x)B(z)；环烷烃的卤族元素衍生物制冷剂编号规则 为RC(m-1)(n+1)(x)B(z)；如制冷剂中无Br，则在编号中不出现 B(z)项；对于同分异构体，在后面加英文字母来区别。
制冷技术
第2章 常用制冷工质及其性质
2.1制冷剂的演化过程 2.2制冷剂的选用原则 2.3环境影响指标 2.4制冷剂的热力性质 2.5制冷剂的化学性质与实用性质 2.6制冷剂的溶解性质 2.7常用制冷剂 2.8载冷剂简介 2.9润滑油简介
制冷技术
制冷技术
2.2.1 制冷剂代号与种类
由于制冷剂种类繁多，为了书写和表达方便，国际上统一 规定了制冷剂的简化代号，可用的每种制冷剂均有唯一的、国 际统一的代号，代号与种类是相关的。常用制冷剂按组成区分 有单一制冷剂和混合制冷剂；按化学成分区分有有机制冷剂和 无机制冷剂。
制冷技术
2.3 环境影响指标
自1974年，莫林纳(M.J.Molina)和罗兰(F.S.Rowland) 提出臭氧层问题以来，大量的研究和大气实测数据表明， 臭氧层问题已经非常严重。目前，臭氧层被破坏问题以成 为全球性环境问题。
2.3.1 根据环保观点的命名 2.3.2 消耗臭氧物质对环境的破坏作用 2.3.3 对环境影响的评价指标
链 烷 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R(m1)(n+1)(x)B(z) ； 链 烯 烃 的 卤 族 元 素 衍 生 物 制 冷 剂 编 号 规 则 为 R1(m-1)(n+1)(x)B(z)；环烷烃的卤族元素衍生物制冷剂编号规则 为RC(m-1)(n+1)(x)B(z)；如制冷剂中无Br，则在编号中不出现 B(z)项；对于同分异构体，在后面加英文字母来区别。
制冷技术
第2章 常用制冷工质及其性质
2.1制冷剂的演化过程 2.2制冷剂的选用原则 2.3环境影响指标 2.4制冷剂的热力性质 2.5制冷剂的化学性质与实用性质 2.6制冷剂的溶解性质 2.7常用制冷剂 2.8载冷剂简介 2.9润滑油简介
制冷技术
制冷原理及设备
①热能驱动的可逆制冷机的性能系数(或热
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
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
制冷和低温技术原理—第2章 制冷方法
高压液体流 经膨胀阀节 流，形成低 压低温的 气，液两相 混合物进入 蒸发器。
4. 应用： 蒸气压缩式制冷机是应用最广泛的制冷机。 是本课程的重点内容之一。 具有100多年的历史，相当完备，广泛应用 在空气调节，各种冰箱，食品冷藏，冷加工 方面。 制冷的温度范围为5℃ — -150℃。
2.1.5 吸附式制冷
1. 系统组成：
吸附床，冷凝器，蒸发器 用管道连成一个封闭系统。
太阳辐射 沸石 吸附床 （沸石密封盒）
2. 工作原理：
肋片 （冷凝器） 储水器
一定的固体吸附剂对某种 （蒸发器） 制冷剂气体具有吸附作用， 白天脱附 夜间吸附 而且吸附能力随吸附剂温 太阳能沸石-水吸附制冷原理 度的改变而不同。 通过周期性地冷却和加热吸附剂， 使之交替地吸附和解吸。 解吸时，释放制冷剂气体，使之凝结为液体。 吸附时，制冷剂液体蒸发，产生制冷作用。
热电制冷
气体绝热膨胀制冷
高压气体经绝热膨胀即可达到较低 温度，令低压气体复热即可制取冷量。 高压气体经涡流管膨胀后即可分离冷, 热两股气流，用冷气流的复热过程即 可制冷。
气体涡流制冷
2.1 物质相变制冷
2.1.1 相变制冷概述
液体蒸发制冷 固体相变制冷
以流体为制冷剂，通 过一定的机器设备构 成制冷循环，利用液 体汽化时的吸热效应 ，实现对被冷却对象 的连续制冷。
2.2.2 磁制冷
1. 工作原理： 是利用磁热效应的一种制冷方式。
既是固体磁性物质（磁性离子构成的系统）在受磁场 作用磁化时，系统的磁有序度加强（磁熵减小）， 对外放出热量；再将其去磁，则磁有序度下降（磁熵 增大），又要从外界吸收热量。
2.2.3 声制冷
1. 工作原理： 是利用热声效应的一种制冷方式。
制冷设备培训课件PPT(57张)
பைடு நூலகம்29
二、重力供液制冷系统
蒸发 器
汽、液 分离器
空气分离器
压缩 油分 冷凝 贮氨 节流 机 离器 器 桶 阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
2020/9/2
30
三、氨泵供液制冷系统
蒸发 器 汽、液 分离器 氨泵
空气分离器
压缩 油分 冷凝 贮氨 节流 机 离器 器 桶 阀
排液桶
集油器
紧急泄氨器
2020/9/2
2020/9/2
34
2020/9/2
35
2020/9/2
36
2020/9/2
37
2020/9/2
38
2020/9/2
39
2020/9/2
40
2020/9/2
41
2020/9/2
42
2020/9/2
43
2020/9/2
44
2020/9/2
45
2020/9/2
46
2020/9/2
0
V
卡诺循环 P – V图
2020/9/2
6
P
Qk
1
2
4
1-4-3-2-1
Q0 0
3 V
逆卡诺循环 P – V图
2020/9/2
7
制冷工质的热力状态图和表
状态：在制冷过程中，工质的物理量 的综合。
状态系数：描述工质状态的物理量。 常用状态系数：温度、压力、比容、
内能、 焓、熵、比熵、干度。 干度 x = 汽体重量 / 汽、液混合物重量
15
一、对制冷剂的要求
• 临界温度不要太低 • 冷凝压力不应过高 • 要求制冷工质的单位容积制冷量要大 • 制冷工质的粘度和比重应可能小 • 导热系数大 • 化学性质方面
制冷原理及相关设备课件(PPT 34页)
如 l kg水温度升高l ℃需4.19kJ，则比热值为4.19kJ/kg·℃。
4
摄氏温度：在标准大气压下，把水的冰点作为0度， 沸点作为100度，在0度与100度之间均衡的刻成100格， 每格为l度，以符号℃表示。
华氏温度 在标准大气压下，把水的冰点定为32度， 而沸点定为212度、二者之间均衡的刻成180格，每格 为l度，以符号oF表示。
13
蒸发器在室内机的作用是使节流后的低压制冷剂在蒸发器吸收流 经管簇外侧的空气的热量，达到制冷降温的目的；
冷凝器在室外机内，作用是使压机排出的高温高压气体制冷剂， 经过冷凝器向管簇外的空气放热，将室内热量排至室外。
14
节流装置：通过冷凝器后的液体氟利昂流过极细的毛细管时得到 减压，由高压、高压状态转为低温、低压状态，从而在进入蒸发 器后可立即汽化。
3
二、制冷常用名词解释
焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合 状态参数。
在空调过程中，湿空气的状态经常发生变化，焓可以很方便确定 该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程， 焓差等于热交换量。
比热：任何物质当加进热量，它的温度会升高。但相同质量的不 同物质，升高同样温度时，其所加进的热量是不一样的。为相互 比较，把l kg水温度升高1 ℃所需的热量定为4.19kJ。以此作为 标准，其它物质所需的热量与它的比值，称为比热。
8
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。 如两块同样厚的材料，一块是铜块，一块是软木块，把它们放在
比本身温度高的环境中，可立即感觉到铜块温度升高，而对软木 块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不 同，把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系 数，其数值等于：当材料层的厚度为 l m，两边温度差为1 ℃， 在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量，以符号l 表示，单位是 kcal／mh℃，国家法定单位是 W／mK或用 J／mhK表示，它们之间 的换算关系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。 不同材料有不同导热系数，它与材料的成份、密度、分子结构等 因素有关。 同一种材料，影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大 则导热系数大，湿度大则导热系数亦大。
4
摄氏温度：在标准大气压下，把水的冰点作为0度， 沸点作为100度，在0度与100度之间均衡的刻成100格， 每格为l度，以符号℃表示。
华氏温度 在标准大气压下，把水的冰点定为32度， 而沸点定为212度、二者之间均衡的刻成180格，每格 为l度，以符号oF表示。
13
蒸发器在室内机的作用是使节流后的低压制冷剂在蒸发器吸收流 经管簇外侧的空气的热量，达到制冷降温的目的；
冷凝器在室外机内，作用是使压机排出的高温高压气体制冷剂， 经过冷凝器向管簇外的空气放热，将室内热量排至室外。
14
节流装置：通过冷凝器后的液体氟利昂流过极细的毛细管时得到 减压，由高压、高压状态转为低温、低压状态，从而在进入蒸发 器后可立即汽化。
3
二、制冷常用名词解释
焓是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合 状态参数。
在空调过程中，湿空气的状态经常发生变化，焓可以很方便确定 该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程， 焓差等于热交换量。
比热：任何物质当加进热量，它的温度会升高。但相同质量的不 同物质，升高同样温度时，其所加进的热量是不一样的。为相互 比较，把l kg水温度升高1 ℃所需的热量定为4.19kJ。以此作为 标准，其它物质所需的热量与它的比值，称为比热。
8
导热系数是表示一种材料传导热量能力的一个物理量。 如两块同样厚的材料，一块是铜块，一块是软木块，把它们放在
比本身温度高的环境中，可立即感觉到铜块温度升高，而对软木 块则在短时间内感受不到。这说明两种材料对热量传导的能力不 同，把这种材料对热量的不同传导能力以数字表示就称为导热系 数，其数值等于：当材料层的厚度为 l m，两边温度差为1 ℃， 在 1 h内通过 l m2表面积所传导的热量，以符号l 表示，单位是 kcal／mh℃，国家法定单位是 W／mK或用 J／mhK表示，它们之间 的换算关系是：1W／mK = 0.860 kcal／mh℃。 不同材料有不同导热系数，它与材料的成份、密度、分子结构等 因素有关。 同一种材料，影响其导热系数的主要因素是密度和湿度。密度大 则导热系数大，湿度大则导热系数亦大。
制冷原理与设备课件(演示)
吸附制冷
吸附制冷是一种利用吸附剂吸附气体，通过吸附热和解析热 实现制冷的技术。它利用固体吸附剂对气体的吸附作用，将 气体中的热量吸收并释放到环境中，从而实现制冷效果。
吸附制冷技术具有节能、环保、安全等优点，适用于小型制 冷设备和移动式制冷系统，如车载空调、便携式冷藏箱等。
热泵技术
热泵技术是一种利用热力学原理，将低位热源中的热量转 移到高位热源的节能技术。它通过消耗少量电能或热能， 将环境中的热量吸收并释放到室内，从而实现供暖和制冷 的效果。
蒸发器
蒸发器的作用是将液态制冷剂在低压 下蒸发吸热，从而实现制冷效果。
蒸发器的性能参数包括传热系数、流 动阻力和污垢热阻等，选择性能优良 的蒸发器可以提高制冷效率并降低能 耗。
常见的蒸发器有壳管式、板式和翅片 式等类型，根据不同的制冷需求和被 冷却介质选择合适的蒸发器类型。
其他辅助设备
其他辅助设备包括干燥过滤器、油分 离器、气液分离器和储液器等，这些 设备在制冷系统中起到辅助作用，以 保证制冷系统的正常运行。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
制冷设备
制冷压缩机
制冷压缩机是制冷系统中的核心 部件，通过压缩制冷剂，使其压 力和温度升高，从而实现制冷效
果。
常见的制冷压缩机有活塞式、螺 杆式、离心式和滚动转子式等类 型，根据不同的应用场景选择合
适的压缩机类型。
制冷压缩机的性能参数包括制冷 量、能效比、噪音和振动等，选 择性能优良的压缩机可以提高制
现高效的制冷效果。
冷藏保鲜
冷藏保鲜是制冷技术的重要应用之一， 通过低温环境抑制微生物的生长和繁殖
，延长食品的保存期限。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.1 相变制冷
2.1.3 蒸汽喷射式制冷
喷射式制冷.exe
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
1、蒸气喷射式制冷循环主要热力设备
动力设备，产生蒸气 锅炉： 喷射器： 压缩和输送制冷剂
冷凝器： 冷凝工作蒸气和冷剂蒸气
凝水泵： 将凝结水输送回锅炉
蒸发器与节流器
第一篇 基础篇
模块二 主要制冷方法（1）
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
2.1 相变制冷
相变制冷：最广泛
气体膨胀制冷 制冷方法
涡流管制冷
热电制冷
磁制冷
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
相变潜热：物质在发生相变时，伴随着吸收或放 出的热量。 相变制冷就是利用某些物质相变时（融解、升华、 汽化）的吸热效应，达到降低温度的效果。
冷凝器
高压、过热蒸气→高压液体
节流元件
高压液体→低温、低压两相流体
蒸发器
低温、低压两相流体→ 低温、低压蒸气
图2-2 蒸气压缩式制冷系统 1─压缩机 2─冷凝器 3─节流元件 4─蒸发器
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
2.1.2 吸收式制冷
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
5、吸附式制冷与吸收式制冷的比较
相似之处：原理，工质的环保，能量的来源
原理：吸收或吸附 工质的环保：工质都是天然工质，大部分对 环境无害 能ment of Power Engineering
吸收式制冷.exe
2.1 相变制冷
吸 收 式 制 冷 系 统 的 组 成
冷凝器
发生器
膨胀阀 溶液泵 膨胀阀
蒸发器
吸收器
— 制冷剂
— 吸收剂
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
冷凝器 Q1 “压缩机” 发生器
膨胀阀
Q 加热 膨胀阀
溶液泵
蒸发器
Q2
吸收器
Q1’ — 制冷剂
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
2.1.4 吸附式制冷 1、吸附原理
一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。 吸附剂：具有吸附作用的物质 吸附质：被吸附的物质 冷却吸附剂/吸附：制冷剂液体蒸发，达到制冷 加热吸附剂/解吸：释放出制冷剂气体，并使之冷凝
2.1 相变制冷
5、吸附式制冷与吸收式制冷的比较
相异之处：安全性，传质差别，制冷量
安全性：吸收式，溶液可能结晶，有安全隐患
传质差别：吸收式-以对流为主，兼有导热 吸附式-只有导热，换热能力差
制冷量：吸收式-制冷量大，民用性差 吸附式-制冷量小，民用性较好 在低品位热源利用上，吸附式制冷能利用更低 温度的热量
图4-8 吸附式制冷系统原理 1－吸附剂容器 2、5－单向阀 3－冷凝器 4－贮液器
吸附.swf
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
4、吸附式制冷的特点及应用
具有不耗电、无任何运动部件、系统简单、没 有噪声、无污染、不需维修、寿命长、安全可 靠、投资回收期短、对大气臭氧层无破坏作用 等一系列优点。 可利用吸附剂吸附吸附质时所放出的吸附热， 提供家庭用热水和冬季采暖用热源。 缺点是循环属于间歇性的，热力状态不断地发 生变化，难以实现自动化运行；对能量的贮存 也较困难，特别是太阳能吸附式制冷系统，太 阳能的波动会进一步影响到系统的循环特性。
2、吸附剂-制冷剂工质对
沸石-水、硅胶-水、活性炭-甲醇、金属氢化物-氢、 氯化物盐类-氨等。
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
沸石太阳能制冷系统
沸石太阳能制冷系统
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
3、吸附式制冷的组成、工作原理
液体蒸发制冷.exe
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
液体汽化制冷必须具备四个基本工作过程 Ⅰ、制冷剂液体在低压下汽化，从被冷却对象中吸 收热量，成为低压蒸气，实现制冷 Ⅱ、将低压蒸气抽出并提高压力变成高压蒸气 Ⅲ、将高压蒸气在常温和高压下冷凝，向环境温度 的冷却介质排放热量，成为高压液体 Ⅳ、将高压液体再降低压力回到初始的低压状态
1.属于相变制冷(液态制冷剂汽化吸热) 2.工质循环的动力
机械能 （压缩式） 热能 （吸收式）
3.工质
制冷剂 （压缩式）
低沸点 高沸点
工质对 ：制冷剂 - 吸收剂 （氨水、溴化锂水溶液）
4.吸收式制冷系统的组成 5.循环
① 制冷剂循环 ② 溶液循环 单效溴化锂吸收式.swf
Department of Power Engineering
按照实际循环中所采用的能量补偿方式的不同，液 体汽化制冷又可分为蒸气压缩式、吸收式、蒸汽喷 射式和吸附式制冷。
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
2.1.1 蒸气压缩式制冷 flash 蒸气压缩式制冷系统的“四大件” ： 压缩机
低温、低压蒸气→ 高压、过热蒸气
2.1 相变制冷
2、蒸气喷射式制冷循环的特点
1）结构简单，金属耗量少，造价低廉。 2）运动部件少，运行安全可靠，使用寿命长。 3）制冷系统操作简便，维修量少。 4）耗电量少，可利用工业余气，能节约能源。 5）水汽化潜热大，无毒，系统安全可靠。 6）用水作为制冷剂制取低温时受到水的凝固 点的限制。 7）蒸气喷射器的加工精度要求较高；工作蒸 气消耗量较大，混合过程的不可逆损失很大， 制冷循环效率较低。
—
吸收剂
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
驱动热源 0.1MPa（表压力）以上的蒸汽或燃气、燃 油为,； 温度在75℃以上的热水、废气等低品位余 热。 太阳能、地热等能源。
因此，吸收式制冷易于实现能源的综合利用。
Department of Power Engineering
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
作业
1．相变制冷的类型有哪些？ 2．蒸气压缩式制冷系统主要由哪些部件组 成？各有何作用？
Department of Power Engineering
Department of Power Engineering
2.1 相变制冷
制冷方法对比较
装置简单：
喷射器比压缩机简单 不需要吸收式制冷机中的制冷剂分离设备
工作蒸气经历过程复杂，不可逆损失增大 实际效率低：
冷却水耗量为压缩式制冷机的3~4倍：
冷凝器负荷
冷蒸气的凝结热
工作蒸气的凝结热
Department of Power Engineering