第9章制冷机的换热器
《制冷原理制冷设备》ppt课件
汽车空调系统中，广泛采用 “全铝制管带式冷凝器〞。
蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器以水和空气作为冷却介质。利用水蒸发时吸 收热量，使管内制冷剂蒸气凝结。
水经水泵提升再由喷 嘴喷淋到传热管的外外表， 构成水膜吸收蒸发变成水 蒸气，然后被进入冷凝器 的空气带走。
未被蒸发的水滴那么 落到下部的水池内。
该冷凝器空气流量不 大，耗水量也很少；
ql s 0ft 0eqft 0
式中：αeq——当量传热系数， αeq= ηs α0
概述
制冷换热器的计算 给定两传热介质流量及其进出口温度，计算所需求的传热面积
和构造尺寸——设计计算； 对知热交换器在给定两种介质流量和进出口温度的情况下，计
算两传热介质的出口温度——校核计算；
概述
传热系数K随传热管的方式，介质的换热条件、管内外热阻 的大小不同而变化。根据热交换器管内、外传热量平衡的原那么：
Q A oK o tm A iK i tm
其中，Ki、Ko是分别以内外表、外外表为基准的传热系数。
Ki KA oA i o Kofifo
Kodo di
Ki
1
i
ri
1
fi fm
r0
1
0
fi fo
1
Ki
1
i
ri
fi fm
r0
1
0
fi fo
概述
常用制冷换热设备总传热系数K的大致范围
换热器名称及 传热系数/K/
其传热系数较空气自在流动型冷凝器的高，传热系 数约为15~17W/〔m2·K〕，适于中、小型氟利昂制冷安 装。
1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉
制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器
制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器丁国良; 吴国明; 刘挺【期刊名称】《《家电科技》》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】7页(P40-45,58)【关键词】空调器; 翅片管换热器; 小管径; 翅片; 分配器【作者】丁国良; 吴国明; 刘挺【作者单位】上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240; 中国家用电器研究院北京 100053【正文语种】中文1 引言换热器是制冷空调设备中的重要组成部件。
在影响制冷空调产品整机能效的各项因素中，换热器传热温差导致的不可逆损失是其中最主要的因素；在决定整机体积大小的因素中，换热器也大多是最主要因素。
因此，换热器的优化成为制冷空调产品中提升能效、减少体积与材料消耗的关键。
应用于制冷空调产品中的换热器型式较多，包括翅片管式换热器、板式换热器、微通道换热器等。
这些换热器的技术进展，主要在换热性能提升、生产工艺改进，以及和整机的优化匹配。
换热器长时间运行后，会出现性能衰减的问题，从而导致空调器的能效降低，因此换热器在长期运行条件下能否保持高效的换热性能也是技术发展的重要方向。
翅片管式换热器是目前应用最广泛的换热器型式，其中管子采用铜管，翅片采用铝片。
家用空调器的蒸发器和冷凝器基本上均采用翅片管式换热器，该型式换热器每年的产量达到数亿套。
目前翅片管式换热器的主要研究进展是紧凑化，即采用小管径铜管。
小管径换热器具有更高的换热系数和更低的制造成本，有利于提高空调器的整机性能。
近年来，小管径换热器的优化设计、制造工艺、实际应用等方面研究进展很大，使得小管径空调占据超过20%的空调器市场。
鉴于制冷空调产品中换热器的重要性，作者拟采用系列论文的形式，介绍相关技术进展。
本文作为其中的第一篇，介绍小管径翅片管式换热器技术的进展。
2 翅片管换热器细径化的原因与优点翅片管式换热器紧凑化的一个主要方法，是采用较小管径铜管（通常≤5mm）的换热器替代现有换热器中直径较大的铜管。
第9章制冷循环
§ 9-3 制冷剂 Refrigerants
制冷剂的选择原则：
（1）具有较高的临界温度，从而使大部分的放热 过程在两相区内定温的进行 （2）操作压力要合适。即冷凝压力（高压）不要 过高，蒸发压力（低压）不要过低。 （3）潜热要大。 （4）化学稳定性、不易燃、不分解、无腐蚀性。 （5）价格低。 （6）冷冻剂对环境应该无公害。
蒸气压缩制冷循环装置
q1
3
4
冷凝器
2
T
2
w
膨胀机
压缩机
wc
4
3
6
6
q2 蒸发器（冷库）
1
1
s
工程中常用节流阀代替膨胀机
4
节 流 阀 q1
3 2
w
T
2 4
压缩机
冷凝器
3
6
1 5
5
q2
蒸发器（冷库）
1
s 4-5：绝热节流 5-1：定压吸热蒸发
1-2：定熵压缩 2-3-4：定压放热冷凝
用节流阀代替膨胀机优缺点
吸附式制冷 半导体制冷 热声制冷
基本知识点
• 1. 熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组
成、图示、制冷系数的计算及提高制 冷系数的方法和途径。
• 2. 了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷。
§9－1 空气压缩制冷循环
理想化处理： ①理气； ②定比热; ③ 可逆； 逆勃雷登循环 p
3 2
T
2 3
T0 = T3 T1 = Tc
换热器 冷却水
吸 收 器
泵
蒸发器 QL
吸收式制冷循环流程动画演示
吸收式制冷循环特点
优点：
直接利用低品位的热能 环境性能好
缺点：
设备体积大，启动时间长
溴化锂吸收式制冷
第三节 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
• (３ )将冷却水回路切换成热水回路.以吸收器、冷凝器和加热盘管构 成热水回路,如图 ９-９ 所示.
• 供热循环时,将用于制冷的阀门全部关闭,开启所有用于供热的阀门.由 蒸发器、制冷用户和冷冻水泵构成的冷冻水回路停止工作,蒸发器不 起作用.将制冷循环中由吸收器、冷凝器、冷却水泵和冷却塔构成的 冷却水回路,进行切换,关闭冷却塔,连通加热盘管,使原本向环境介质放 热的冷却水回路变为向空调用户供热的热水回路.原本由冷凝器供给 蒸发器的冷剂水由于蒸发器此时已不起作用,改道去往低压发生器,稀 释低压发生器中的浓溶液,使低压发生器的质量分数保持不变,并负责 向吸收器供液.
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第三节 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
• 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组是近年来在国内外迅速发展起来的一 种吸收式制冷的机型.其制冷原理与蒸汽式溴化锂吸收式机组基本相 同,只是其高压发生器不是以蒸汽作为驱动热源,而是以燃油、燃气燃 烧时产生的高温烟气作为驱动热源.由于无须配备专门的锅炉房提供 蒸汽或热水作为发生器的热源,大大降低初投资.并且由于机组占地小、 燃烧效率高、传热损失小、对环境污染小,既可制冷又可提供生活热 水,所以,近几年得到了广泛的推广,发展很快.
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第三节 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
• 直燃型溴化锂吸收式冷热水机组是一种以燃油、燃气的燃烧热为驱动 热源,以溴化锂水溶液作为吸收液,交替或同时制取空气调节或工艺用 冷水、热水及生活用卫生热水的设备.所使用的燃料主要分为油类(包 括轻油和重油)和气类(包括煤制气、天然气、液化气和油制气等).使 用的燃料不同,其主机的内部结构并没有差异,只是燃烧系统不完全相 同.直燃型双效溴化锂吸收式冷热水机组与蒸汽型双效溴化锂吸收式 机组的结构相似,也是由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、 吸收器和高温热交换器、低温热交换器及屏蔽泵和真空泵等主要设备 组成,是几个管壳式换热器构成的组合体,并由真空泵和自动抽真空装 置保证机组处于真空状态工作.
制冷机组工作原理
制冷机组工作原理
制冷机组是一种用于制冷的设备，广泛应用于工业、商业和家用领域。
其工作
原理主要涉及热力学、热传递和控制原理。
下面将详细介绍制冷机组的工作原理。
首先，制冷机组的工作原理涉及热力学循环。
制冷机组通常采用蒸发冷凝循环，通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等过程实现制冷效果。
在这个循环过程中，制冷剂在不同压力下的相变过程会吸收或释放热量，从而达到降低温度的目的。
其次，制冷机组的工作原理涉及热传递原理。
在制冷循环中，热传递是实现制
冷效果的关键。
通过蒸发器和冷凝器，制冷剂与空气或水接触，从而实现热量的传递。
蒸发器中的制冷剂吸收外界热量并蒸发，从而降低周围环境的温度；而冷凝器中的制冷剂释放热量并凝结，从而将热量释放到外界环境中。
此外，制冷机组的工作原理还涉及控制原理。
制冷机组通常配备有控制系统，
可以根据需要对制冷循环进行调节和控制。
通过传感器、阀门和控制器等设备，可以实现对制冷机组的温度、压力、流量等参数进行监测和调节，从而实现对制冷效果的精确控制。
总的来说，制冷机组的工作原理是基于热力学循环、热传递和控制原理的。
通
过不断循环的制冷过程，制冷机组可以实现对空气或水等介质的降温效果。
同时，通过控制系统的精确调节，可以实现对制冷效果的精确控制，满足不同场合的制冷需求。
在实际应用中，制冷机组的工作原理对于提高工业生产效率、保障食品贮藏、
改善室内舒适度等方面起着重要作用。
因此，对制冷机组的工作原理有深入的了解，有助于提高对制冷设备的运行效率和节能效果，为各行各业提供更好的制冷解决方案。
冷藏箱制冷原理：制冷剂与热交换的过程
冷藏箱制冷原理：制冷剂与热交换的过程
冷藏箱通过运用制冷原理来维持低温环境，从而保持食物的新鲜和品质。
以下是冷藏箱制冷原理的基本过程：
1. 制冷剂的循环：
制冷剂选择：冷藏箱内使用一种特定的制冷剂，例如氟利昂或氨气。
这些物质在适当的条件下能够迅速吸收和释放热量。
循环系统：冷藏箱内有一个循环系统，包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件。
2. 压缩机的作用：
压缩过程：制冷剂首先被压缩机压缩成高压气体。
这个过程使得制冷剂的温度和压力升高。
3. 冷凝器中的散热：
冷凝过程：高压气体通过冷凝器，与外部环境交换热量，冷却成高压液体。
此时，制冷剂释放出热量。
4. 膨胀阀降温：
膨胀过程：高压液体通过膨胀阀，压力骤降，变成低压液体。
这一过程导致制冷剂的温度急剧下降。
5. 蒸发器中的吸热：
蒸发过程：低压液体通过蒸发器，与箱内的空气或物体交换热量，蒸发成低压蒸汽。
这个过程使得制冷剂吸收热量，从而降低箱内的温度。
6. 制冷周期的循环：
循环继续：低压蒸汽再次被压缩机吸收，整个制冷循环重新开始。
通过这个连续的制冷循环，冷藏箱内的制冷剂不断地吸收和释放热量，实现箱内温度的降低。
这个制冷原理基于制冷剂在不同压力下
的相变过程，通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等阶段，不断循环进行，从而维持箱内的低温环境。
制冷原理课后答案
制冷原理课后答案【篇一：制冷课后习题】t>绪论1. 什么是制冷？2. 人工制冷的方法都有哪些？空气调节领域最常用的两种制冷方法是什么？3. 什么液体汽化制冷？第一章蒸气压缩制冷的热力学原理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. 在图示有液体过冷，又有回汽过热的制冷循环中，写出各热力设备名称、其中发生的热力过程及制冷剂在各热力设备前后所处的状态（温度、压力、物态）32高温高压过热气体压缩机绝热压缩413. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？4. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lgp-h图，并说明图中各过程线的含义。
5. 已知r22的压力为0.1mpa，温度为10℃。
求该状态下r22的比焓、比熵和比体积。
6. 已知工质r134a参数值如下表所示，请查找lgp-h图填入未知项。
7. 什么单位容积制冷能力、跨临界循环8. 有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为-15℃，分别采用r22和r717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。
9. 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？试说明针对这些区别应如何改善理论循环。
10. 什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？11. 某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kw，空调用冷水温度12. 在同一t-s图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。
针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。
14. 液体过冷对循环各性能参数有何影响？15. 如何确定双级压缩制冷循环的最佳中间压力？16. 什么叫中间完全冷却、中间不完全冷却？17. 什么是复叠式制冷循环？为什么要采用复叠式制冷循环？18.制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁?19.压缩机吸气管道中的热交换和压力损失对制冷循环有何影响？20.请说明制冷剂的单位质量制冷能力q0和单位容积制冷能力qv的关系；在相同的工作条件下，不同制冷剂的q0与qv是否相同，为什么？24.在图1-27所示的r22一级节流、中间不完全冷却双级压缩式制冷循环中，其冷凝温度为35℃，蒸发温度为-38℃，膨胀阀2前的液体温度为30℃，膨胀阀1前的液体温度为0℃，低压级压缩机的吸气过热度为5℃。
制冷原理
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7. 热力学第一定律： 自然界一切物质都具有能量，它能够从一种形式转换为另一种形式,从 一个物体传递给另一个物体，在转换和传递过程中能量的数量不变。 8. 热力学第二定律： 热量能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传 向高温物体。要使热量从低温物体向高温物体传递，必须借助外功， 即消耗一定的热能或机械能。
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压缩机的形式
速度型回转式 离心压缩机
容积型往复式 活塞压缩机
容积型回转式 螺杆压缩机
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第三章
制冷剂
1. 制冷剂的概念 制冷机中的工作介质，在制冷机中循环流动，通过自身热力状态的变化与 外界发生能量交换，从而达到制冷的目的。 蒸汽制冷机中的制冷剂从低温热源中吸取热量，在低温下气化，再在高温 下凝结，向高温热源排放热量。所以，只有在工作温度范围内能够气化和凝 结的物质才有可能作为制冷剂使用。多数制冷剂在大气压力和环境温度下呈 气态。 2. 制冷剂的种类： 无机物：NH3、CO2、H2O 氟利昂：R22、R134a、R407C、R410A等 碳氢化合物：甲烷、乙烷、乙烯等 3. ODP和GWP 臭氧衰减指数、温室效应指数
这一过程是在等温、等压下进行的，液体制冷剂吸取被冷却介质的热量 （即制冷）而不断气化，制冷剂的状态沿等压线 po 向干度增大的方向变 化，直到全部变为饱和蒸气为止。
这样，制冷剂的状态又重新回到进入压缩机前的状态点 1，从而完成一 个完整的理论制冷循环。
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单级蒸气压缩式制冷循环温熵图表示
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第四章 换热设备
凡是两物体间有温度差，彼此就会发生热量的传递。换热 器的主要任务是两种或两种以上的流体在其中进行热交换。
空气自然对流换热
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
三、通过肋壁的传热
在制冷及低温工程中，通常会遇到两侧表面传热系数 相差较大的传热过程。例如：一侧是单相液体强迫对流换 热或相变换热(沸腾或凝结换热)，其表面传热系数一般在 500W/(m2· K) 以上；另一侧是气体强迫对流换热或自然对 流换热，表面传热系数一般在50W/(m2· K)以下。这种情况 下，强化传热主要考虑的是增强表面传热系数较小一侧壁 面的对流换热，由于增大流速所起的作用有限，且会增加 风机的耗能，一般采用加肋方式扩展换热面积以增大肋侧
侧的对流换热热阻是1/βηho，而未加肋时为1/ho，加肋后热 阻减小的程度与 (βη) 有关。由肋化系数的定义易知 β ＞ 1 ， 其大小取决于肋高与肋间距。增加肋高可以加大β，但增加 肋高会使肋效率ηf降低。减小肋间距也可以加大β，但肋间 距过小会增大流体的流动阻力。一般肋间距应
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
一、通过平壁的传热
对于无内热源、热导率λ为常数、厚度为δ、两侧流体 温度为tf1与tf2、表面传热系数为h1与h2的单层无限大平壁的 稳态传热过程，通过平壁的热流量可由下式计算： (6－1) kA(t f 1 t f 2 ) kAt 式中：φ－通过平壁的热流量，W； A－传热面积，m2； K－传热系数，W/(m2· K)。 式(6－1)可改写热流密度的形式 q kt (6－2) 式中：q—热流密度，W/m2。
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
整个传热过程可分成三个分过程：高温流体与壁面的
对流换热、平壁导热以及壁面向低温流体的对流换热。传 热系数为 1 k (6－3) 1 1 hi ho 相应的传热热阻为
螺杆式风冷冷水热泵机组安装操作维护手册10.7.4
日常关机 …………………………………30 季节性关机 ………………………………30
第八章一般故障分析与处理
故障分析与处理 …………………………31
第九章 机组保养
定期维护 …………………………………33 日常维护和检修 …………………………33 周、月、季度维护 ………………………33 停机季节性维护 …………………………33 年度维护 …………………………………33 翅片式换热器清洗 ………………………34 油路维护 …………………………………34 冷冻油更 …………………………………34 油过滤器清洗和更换 ……………………34 其他维护 …………………………………35 制冷剂充注 ………………………………35 壳管式换热器清洗 ………………………36 控制的设定和调整 ………………………36
容器编号、设计压力、试验压力、设计温度、 换热面积
重要！
压力容器是特种设备，用户在使用前必须按富 田提供的压力容器质量证明书到当地相关机 构办理使用手续。
机组检查
当机组运抵时，仔细确认机组是否与订单 一致并正确装配。
检查所有的外部部件是否有可见的损坏， 如有任何明显损坏或材料短缺，请通报运 输者，并在运货方的运送收条上做好“机 组损坏“的备注，详细说明发现的损坏程 度和类型，并通知富田销售或维修人员
第二章 安装要求
安装商责任
在设备的安装过程中，安装商应承担以下 责任： 1.随机配件的确认保存。如：减震器、温度传 感器、随机资料以及其他一些由工厂订购的安 装配件，这些配件在安装时都是必须的，对于 启动柜由工厂安装并已安装在机组上的机组， 随机配件放在启动柜里，对与启动柜远程安装 的机组，随机配件放在随机配件箱里。 2.设备安装的基础必须保证能够承载整个机组 的集中重量。 3.把生产商提供或安装商自行采购的减震垫组 件放在机组底部（若安装在非底层的楼面上， 建议采用弹簧减震器） 4.要根据富田相应的安装手册进行安装 5.完成所有的水管路和电路的连接工作 注：在现场水管连接中必须有相应的支撑，以 避免设备造成压力，我们强烈建议，水管的辅 设与机组最少保持 1m 的距离，这是考虑到工 地现场的设备安装及必要的管道调整。 6.在壳管式换热器进出水管的上下游管道中指 定的位置需安装阀门，这些阀在维修时可以用 于切断换热器与外部水管路的连接，同时起平 衡和系统调整作用 7.在壳管式换热器进出水管路上需安装流量开 关或与其类似的装置（富田机组已配置除外）， 并与它们相应的水泵启动柜互锁，以保证机组 在正常水流量时才开始运行。 8.在靠近壳管式换热器水管路进出口处安装带 有螺纹接口，以备安装温度计和压力计。 9.为每一个壳管式换热器安装排污或排水管 路。 10.在所有水泵和自动调节阀上游指定的地方 提供并安装过滤器。 11.提供并安装泄压安全管道，在压力过高时可
制冷系统中热交换器作用
制冷系统中热交换器作用
制冷系统一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入压缩机的入口，从而完成制冷循环。
热交换器换热器（亦称为热交换器或热交换设备）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。
换热器可以按不同的方式分类。
按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。
制冷系统中热交换器作用。
第6章 热交换过程及换热器
( 六)
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第六章 热交换过程及换热器
第一节 制冷机中热交换设备的传热
过程及传热计算方法
第二节 蒸 发 器 第三节 冷 凝 器
第四节 蒸发器供液量的自动调节
第五节 制冷系统的传热强化与削弱
第一节 制冷机中热交换设备的 传热过程及传热计算方法
内 容 提 要
ห้องสมุดไป่ตู้
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
图6－1 圆管壁的传热过程
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
以圆管外壁面面积为基准计算，传热系数ko为 1 ko (6－8) do 1 do do 1 ln d i hi 2 d i ho 工程计算中，当圆管的内、外径之比 do/di≤2时，式(6 －8) 1 可简化为 ko do 1 do 1 (6－9) d i hi d m ho 1 ko 或 d o 1 Ao 1 (6－10) d i hi Am ho 式中：δ—圆管壁厚，m；λ—圆管热导率，W/(m· K)； dm—圆管内、外直径的算术平均值，m； Am—圆管内、外表面面积的算术平均值，m2。
第一节 热交换设备的传热过程及传热计算
平均温差Δtm与介质的流动形式有关。如图6－3所示，冷、
热流体的流动形式主要有 4 种：两者平行且同向流动时称 为顺流；两者平行而反向流动时称为逆流；彼此垂直的流 动称为交叉流；图6－3d所示的情形称为混合流，对应于蛇 形管换热器中的流动情形。 在顺流和逆流情况下，冷、热流体的温度变化如图6－ 4所示。可以证明，当冷、热流体的热容量 (质量流量与比 热容的乘积)在整个换热面上均为常量、传热系数k在整个 换热面上不变、换热器无散热损失、沿换热面轴向的导热 量可以忽略不计，以及换热器中任何一种流体都不能既有 相变又有单相对流换热时，换热器内的平均传热温差取两 端温差的对数平均值温差，计算式如下：
冷风机的工作原理
冷风机的工作原理
冷风机的工作原理是利用压缩机和换热器来实现空气的冷却和循环。
具体工作过程如下：
1. 压缩机：冷风机中的压缩机负责将低压的制冷剂气体吸入，然后通过机械工作将其压缩成高压气体，使其温度升高。
2. 换热器：高压的制冷剂气体进入换热器，在换热器内与外部空气进行热交换。
换热器中的翅片和管道结构设计能够有效地增大热交换面积，使得制冷剂的热量可以通过外部空气的吹拂迅速散发，冷却制冷剂的温度。
3. 异步电动机：在冷风机的过程中，异步电动机通过电能输入，带动风机叶轮转动，以使制冷剂的热量被外部空气带走。
4. 膨胀阀：经过换热器的制冷剂气体温度下降后，进入膨胀阀。
膨胀阀的作用是将过高的压力降低，使制冷剂气体再次变为低压。
5. 蒸发器：低压的制冷剂气体通过蒸发器，与室内空气进行热交换。
在热交换过程中，制冷剂吸热蒸发，将空气的热量带走，从而实现空气的冷却。
6. 冷凝器和循环管路：此时制冷剂已经完成了整个循环，被压缩机再次吸入，循环继续。
冷凝器的功能是让制冷剂气体在高温高压的状态下，通过与外部空气进行换热，使得制冷剂的温度变高，并转化成液体，以便重新进入膨胀阀。
通过以上一系列的工作和循环过程，冷风机能够不断地将室内空气的热量带走，实现室内空气的冷却效果。
制冷基本原理PPT课件
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
降压降温，保证压差：PK P0，TK T0
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
一.目前有哪些主要的制冷方法
气体膨胀制冷 蒸气压缩制冷 固态物质升华制冷
二.蒸气压缩式制冷
1. 基本组成 压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
第三章 制冷剂
一.什么叫制冷剂 制冷剂就是能从一个地方吸收热量，而 在另一个地方排出热量，以达到制冷目 的的工质。
二.常用的制冷剂概述
1.无机化合物 例如: NH3 H2O 2.氟里昂 例如: R12 R22 R134a 3.碳氢化合物 例如: CH4 C2H6
外平衡热力膨胀阀示意图
外平衡热力膨胀阀的安装位置
感温包的安装位置
三、毛细管 安装位置：冷凝器与蒸发器之间 作 用：作为制冷循环的流量控与 节流元件
工作原理：根据流体在管内流动产生 摩擦阻力，来改变其流 量．管短，压降小，流量大； 反之压降大流量小．
结构特点
❖ 1.结构简单，制造方便，价格低廉。 ❖ 2.没有运动部件，本身不容易产生故障和泄
制空气流动）．
1 水出 水进
2 5
3
A4
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制冷课后习题
技术资料空气调节用制冷技术习题绪论1. 什么是制冷？2. 人工制冷的方法都有哪些？空气调节领域最常用的两种制冷方法是什么？3. 什么液体汽化制冷？第一章 蒸气压缩制冷的热力学原理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. 在图示有液体过冷，又有回汽过热的制冷循环中，写出各热力设备名称、其中发生的热力过程及制冷剂在各热力设备前后所处的状态（温度、压力、物态）压缩机1234（ ）（ ）（ ）绝热压缩高温高压过热气体3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？4. 试画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的lg p -h 图，并说明图中各过程线的含义。
5. 已知R22的压力为0.1MPa ，温度为10℃。
求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。
6.已知工质R134a参数值如下表所示，请查找lg p-h图填入未知项。
7.什么单位容积制冷能力、跨临界循环8.有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为-15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。
9.单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环有何区别？试说明针对这些区别应如何改善理论循环。
10.什么是回热循环？它对制冷循环有何影响？11.某空调用制冷系统，制冷剂为氨，所需制冷量为48kW，空调用冷水温度tc=10℃，冷却水温度tw=32℃，试进行制冷剂的热力计算。
计算中取蒸发器端部传热温差δt0=5 ℃，冷凝器端部传热温差δtk=8 ℃，节流前制冷剂液体过冷度δtsc=5 ℃，吸气管路有害过热度δtsh=5 ℃，压缩机容积效率ηv =0.8，指示效率ηi=0.8。
12.在同一T-S图上绘出理想循环(逆卡诺循环)与理论循环的循环过程，比较两种循环，指出理论循环有哪些损失（在图中用阴影面积表示）。
针对这些损失，说明如何改善蒸汽压缩制冷的理论循环。
13.活塞式压缩机，制冷量为1120kw，各状态点参数如下：h1=1780kJ/kg，ν1=0.25m3/kg，h2=1950kJ/kg，h4=650kJ/kg，计算q0、qk、qv、wc、Mr、φk、Pth、εth。
整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器上的应用
关键词 整体针 翅 管 螺 旋扭 曲管
换 热 器 制 冷机
１ 概 述 氨和 氟利 昂制冷 和空 调系统 中的主要设 备 如蒸 发器 、冷凝 器 ，吸收式 制冷 系统 中的吸 收 器 、发生器 、冷凝器 、溶 液热交 换器等 都属 于 换热设 备 ，以其 传热管 结构 形式 来看 ，基本上 都属 管壳式 换热 器 ，只是 因循环 特性 的不 同而
Ｋ Ｋｔ
６ ． ２ ０ ２
６ ． ２ ３ ４ ６ ． ９ ７ １ ７ ． １ ０ ２ ７ ． ２ ３ ２ ７ ． ５ ９ ９ ８ ． ｌ ８ ６
压降／ ａ Ｐ
Ｋ２ Ｐｓ
９． ５ １２
９． ３ ２２ ９３ ２ ． Ｏ ｌ０ ４ ３． ７ ｌ０ ６ ７ ． ９ ９ ． ５ １ ６ ９ ．１ ６ ４
（ 收稿 日期 ：２ ０ 一２２ ）０ １ｌ ４
《 工装备技 术 》第 ２ 化 ３卷 第 ２期 ２ ０ ０ ２年
２ ７
曾 对 这 种 整 体 针 翅 管 进 行 过 多 项 测 试 。 由整 体
针 翅 管表 面冷却 器实 验 结果证 明 ，这种 管 子性 能 良好 ． 见表 １ 表 中参数 无下 标 者为针 翅 型表 （ 面冷 却 器 实验 值 ， 下标 “ ” 为 Ｊ １ 一４型 加 １者 ｗ Ｏ 表 面冷 却 器计 算 值 ， 下 标 “ ” 为 ＫＩ一 １型 加 ２者 表 面冷却 器计 算值 ） 。
ｌ 陈维 汉 ．周方 ，唐 海 龙 等 ．绕 流 微 细 环 肋 圆柱 换 热 性 能 的实 验 分 析 ． 华 中 理 工 大学 学 报 ，１ ９ ．２ （ 刊 ２ ９６ ４增 ） ２ 陈 维 汉 ，唐 海 龙 ，周 方 等． 绕 流 带驻 涡板 圆柱 的 换 热 与 流 动 阻 力 的测 定 ．华 中理 工 大 学学 报 ．１ ９ ，２ （ 刊 ９６ ４ 增
制冷机工作原理
制冷机工作原理制冷机是一种能够将热量从一个地方转移至另一个地方的设备。
它们通常用于冷藏和冷冻设备、空调系统以及工业过程中的冷却操作。
制冷机的工作原理基于热力学定律和热传递原理，通过不同的工作循环来实现热量的转移和降温效果。
制冷机的工作原理主要涉及四个基本组件：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
这些组件协同工作，通过循环过程来实现热量的转移和降温效果。
首先，压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入，然后压缩成高温高压气体。
这一过程需要消耗能量，通常由电动机提供动力。
压缩机的作用是将制冷剂气体的压力和温度提高，以便后续的冷却过程能够顺利进行。
接下来，高温高压的制冷剂气体进入冷凝器，通过与外界环境的热交换，使得气体冷却并凝结成液体。
冷凝器通常采用风冷或水冷的方式来散热，将高温的制冷剂气体释放出去，同时使得制冷剂气体的温度和压力降低。
冷凝后的液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，此时制冷剂的压力急剧下降，使得其温度也急剧下降。
在蒸发器内，液体制冷剂吸收外界环境的热量，使得制冷剂蒸发成气体。
这一过程需要吸收大量的热量，因此蒸发器表面通常会变得非常冷，从而实现了降温的效果。
最后，制冷剂气体再次被压缩机吸入，循环往复进行制冷过程。
通过这一循环过程，制冷机能够不断地将热量从一个地方转移至另一个地方，实现降温的效果。
除了以上描述的基本工作原理外，制冷机的具体工作循环还可能涉及到不同的制冷剂、不同的压缩机类型、不同的蒸发器和冷凝器设计等方面的差异。
但总的来说，制冷机的工作原理都是基于压缩、冷凝、膨胀和蒸发这一基本循环过程来实现的。
总的来说，制冷机的工作原理是基于热力学定律和热传递原理，通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发等基本过程来实现热量的转移和降温效果。
制冷机在现代社会中扮演着非常重要的角色，为人们提供了冷藏、冷冻和空调等各种便利，也为工业生产和科研实验提供了必要的冷却条件。
通过深入了解制冷机的工作原理，可以更好地理解其在各种应用中的作用和优势，为其设计、使用和维护提供更好的指导和支持。
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9.3.1 空气冷却式冷凝器
空气冷却式冷凝器用于电冰箱、冷藏柜、家用空调 器、汽车及铁路车辆用空调装置、冷藏等运输式制冷 装置，适用于干旱缺水或水质低劣的地区。迄今为止， 只用于氟利昂制冷机。
根据空气的流动情况还可分为自然对流冷却和强 制对流冷却两种。 （1）自然对流空气冷却式
传热系数低、节省风机电耗、无噪音 丝管式 百叶窗式 箱体表面式 （2）强制通风空气冷却式 风机 肋片
第9章制冷机的换热器
紧凑 好 大 有 不好 不用
中
9.3 冷凝器
冷凝器是制冷机中的主要热交换设 备之一。高压、过热的制冷剂蒸气在冷 凝器中放出热量后，凝结成饱和液体或 过冷液体。
冷凝器按冷却方式可分成三类： 1）空气冷却式冷凝器； 2）水冷式冷凝器； 3）蒸发式和淋激式冷凝器。
第9章制冷机的换热器
蒸发器内制冷剂液位低，可减少制冷剂的 量，同时消除了静压力的影响，但增加了泵。
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
比较内容 干式蒸发器 再循环蒸发器 满液式蒸发器
结构 传热 充灌量 静液柱 回油 用于运输装置 蒸发器阻力的 影响
依型式 不好 小 无 好 用
较紧凑 较好 中 依型式 不好 一般不用
大
小
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
9.2.4 淋激式蒸发器
结构与满液式蒸发器基本相同，但蒸发器内 管组位于制冷剂液位以上，制冷剂通过泵的输 送喷淋在管组上，吸收管组内载冷剂释放的热 量部分蒸发，使载冷剂降到所需的温度。未蒸 发的制冷剂聚集在蒸发器底部与从底部供入的 制冷剂再经泵输送再次喷淋到管组上。
肋片管型：在光滑管上套金属片或绕金属带后制成的。由于
肋片的作用，提高了蒸发器外侧的传热效果。肋片和管壁应接触 良好，以保证良好的导热性能。为此有些肋片直接焊在管壁上， 有些使用高压流体或机械方法使管径扩张，达到管壁和肋片的良 好接触。
肋片片距设计 ：管子尺寸、制冷温度、 对流传热型式 冷风机
板面式：小型蒸发器，型式多种，应用于冰箱、冷藏车等 第9章制冷机的换热器
由两个螺旋体加上顶盖和接 管构成。两个螺旋体形成两条螺 旋形通道。
具有高传 热系数、体 积小、重量 轻等优点， 但是承压能 力低、不适 用于高压， 对水质要求 高。
第9章制冷机的换热器
9.3.3 蒸发式冷凝器
利用水在蒸发时吸收潜热 而使冷凝器中的制冷剂蒸气 凝结。制冷剂蒸气在管内凝 结时放出的热量通过油膜、 管壁及污垢传给管外的水膜， 再通过水的蒸发将热量传递 给空气。水膜与空气之间不 但有热传递而且有质传递。
9.2 蒸发器
蒸发器的作用： 蒸发器的分类与结构： 干式蒸发器 再循环式蒸发器 满液式蒸发器 （淋激式蒸发器）
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
9.2.1 干式蒸发器 1）概念：制冷剂在管内一次完全气化的蒸
发器称为干式蒸发器。
2）干式蒸发器分析
应用面很广。 正常情况下，干式蒸发器中 液体约为管内体积的15～20％。 干式蒸发器的有效蒸发面积？？
重力供液和氨泵供液
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机 满液式蒸发器 1）概念：为一种壳管式结构；制冷剂在蒸发器
管组外蒸发，且保持一定的液位，管组内为流动 的载冷剂。具有结构紧凑、传热效果好、易于安 装、使用方便等特点。
2）满液式蒸发器举例 卧式壳管式满液式蒸发器
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
管带式冷凝器
1－波形翅片 ２－椭圆扁管
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
9.3.2 水冷却式冷凝器
冷却介质为水。壳管式、套管式和螺旋板式等 型式。
壳管式冷凝器
卧式 ：结构 偶数流程数 冷却水流速1～2 m/s
制冷剂侧需强化传热 （低肋片管）
优点：结构紧凑、传热系数大、冷却水耗量较少，应用 面广；缺点： 要求水质好、水流阻力较大、清洗不方便、 占地面积大。
立式：主要用于大中型氨制冷装置。
优点：节省机房面积；可室外露天安装，对水质要求较 低，清洗方便； 缺点：传热系数较低，体积大，笨重， 冷却水用量大，易结垢，需经常清洗。
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
9.3.2 水冷却式冷凝器
（2）套管式冷凝器
适用于制冷量<25kW小型氟利
昂制冷装置。氨制冷装置中用作过
冷器。
大管子套小管子，通常制冷剂
走大管子，冷却水走内管子，二者
采用逆流换热。强化传热：内管采
用外低肋管，外管采用内螺旋肋片
管等。
优点：传热系数大、布置灵活，可减少
压缩冷凝机组的外形尺寸
缺点：金属耗量大，对水质要求较高，
结垢不易清除。管内下端积液，传热面
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
多路干式蒸发器 应注意：
制冷剂分配均匀性： 管道布置：
3）分类
冷却空气型 冷却液体型
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
冷却液体型干式蒸发器 （1）干式壳管式蒸发器
按管组的排列方式：直管式、U型管式
相同之处：壳体、折流板、载冷剂的流动方式 不同之处：管组型式、流体分配、流程及流程管 数、维护、强化传热、消除内应力等。
积得不到充分利用。
第9章制冷机的换热器
氟利昂套管式冷凝器
第9章制冷机的换热器
9.3 冷凝器
（3）壳－盘管式冷凝器
它由一根或几根盘 管装在一个壳体内构 成。
特点：结构简单，适 于小型氟利昂制冷装 置。对水质要求高， 需定期进行化学清洗。
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
9.3 冷凝器
（4）螺旋板式冷凝器
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
9.2.2 再循环式蒸发器 1）概念：制冷剂需经过几次循环才能完全气化。
由蒸发管内来的两相混合物进入分离器，分离出蒸 气和液体。蒸气被吸入压缩机内，液体再次进入蒸 发管中蒸发。
2）再循环式蒸发器分析
液体所占体积约为管内总容积的50％，管子内 表面润湿性好。必须带一个气液分离器。
（2）干式板式蒸发器
包括组装式和整体钎焊式两种。 特点：换热能力高，结构紧凑、金属消耗低。
第9章制冷机的换热器
第9章制冷机的换热器
9.2 蒸发器
冷却空气型干式蒸发器
多做成蛇形管，制冷剂在管内流动沸腾，空气在管外流过而被 冷却。分为：
光管型：应用于小型冷库和冷藏箱，采用自然对流换热。传
热系数低、但结构简单。氨制冷系统采用无缝钢管，氟利昂系统 采用紫铜管。