制冷原理与设备
制冷原理与设备
制冷原理与设备引言制冷原理与设备是现代社会中广泛应用的一项技术，旨在维持低温环境，实现食品储藏、医药物品保鲜、工业生产等不同领域的需求。
本文将介绍制冷的基本原理、不同类型的制冷设备以及它们的应用。
一、制冷原理制冷原理依据热力学的基本原理和热力学循环的概念来实现。
以下将介绍两种常见的制冷原理：1. 蒸发制冷原理蒸发制冷原理是基于物质从液体到气态的相变过程中吸收热量的特性。
当液体蒸发时，其周围的环境会失去热量，从而降低温度。
制冷设备中常见的蒸发制冷原理应用包括压缩机制冷和蒸发冷却。
•压缩机制冷：压缩机制冷是通过压缩和膨胀工作介质来实现制冷的过程。
它涉及三个主要组件：压缩机、冷凝器和蒸发器。
压缩机压缩工作介质气体，使其温度和压力升高，然后通过冷凝器降低温度并将热量释放到周围环境中。
最后，通过蒸发器使工作介质从液体变为气体，吸收周围环境的热量，从而降低温度。
•蒸发冷却：蒸发冷却是利用蒸发过程中吸收热量来降低温度的原理。
在蒸发冷却设备中，水或其他液体通过蒸发形成水蒸汽，吸收周围环境的热量，从而使环境温度降低。
2. 吸收制冷原理吸收制冷原理是基于物质溶解和结晶的特性来实现制冷的过程。
吸收制冷原理通过在特定条件下使工作介质吸收和释放热量来达到降温的效果。
吸收制冷设备中常见的应用包括吸收式制冷和热泵。
•吸收式制冷：吸收式制冷设备通过工作介质（通常是铵盐和水的混合物）的相互作用来降低温度。
在吸收式制冷过程中，工作介质吸收环境中的热量，然后通过加热工作介质使其释放热量，并且使工作介质重新溶解。
这个循环重复进行，从而实现降温效果。
•热泵：热泵是一种利用吸收制冷原理的设备，它在供热和制冷领域具有广泛的应用。
热泵通过循环工作介质的形式，将热量从一个热源转移到另一个热源。
例如，热泵可以将室外的低温空气中的热量吸收并传递到室内，从而提供室内供暖。
二、制冷设备除了蒸发制冷和吸收制冷原理外，制冷设备还有其他类型，以下将介绍其中的几种：1. 压缩机制冷设备压缩机制冷设备是最常见和广泛应用的制冷设备之一。
制冷原理与设备
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。
制冷原理及设备吴业正
制冷原理及设备吴业正在制冷技术的发展历程中，制冷原理及其相关设备起着至关重要的作用。
制冷技术广泛应用于各个领域，例如家用空调、冷库、冷链物流等。
本文将介绍制冷原理及其常见设备，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、制冷原理1. 蒸发冷却原理：制冷循环中最基本的原理之一。
液体在吸热蒸发时会带走周围的热量，使环境温度下降。
蒸发冷却原理被广泛应用于冰箱、空调等设备中。
2. 压缩冷却原理：制冷设备常见的工作原理之一。
通过压缩气体使其温度升高，然后将热量排出，使环境温度降低。
这种原理常见于空调、冷冻设备等。
3. 热泵原理：这是一种将热能从低温热源转移到高温热源的原理。
通过热泵设备，可以将低温环境中的热量转移到高温环境中，实现环境温度调节。
二、制冷设备1. 压缩机：是制冷设备中的核心部件，主要用于压缩制冷剂，使其温度和压力升高。
常见的压缩机有往复式压缩机和螺杆式压缩机。
2. 冷凝器：用于将高温高压的制冷剂放出的热量散发出去，使制冷剂转变为高温高压液体。
3. 蒸发器：用于吸收热量使制冷剂蒸发，实现冷却效果。
蒸发器有多种类型，例如板式蒸发器、管壳式蒸发器等。
4. 膨胀阀：调节制冷剂在蒸发器和冷凝器之间的流量，控制制冷剂的蒸发过程，实现温度调节。
5. 冷媒：制冷设备中的介质，用于传递热能。
常见的制冷剂包括氟利昂、氨、丁烷等。
6. 风扇和冷却塔：用于排出热量，使环境温度下降，保持设备正常运行。
三、应用领域1. 家用空调：家庭生活中最常见的制冷设备之一。
通过制冷循环过程，调节室内温度，提供舒适的居住环境。
2. 商用冷库：用于冷藏和冷冻各种物资，例如食品、药品等。
通过控制温度和湿度，延长物品的保鲜期。
3. 冷链物流：保持货物在冷藏状态下运输，确保货物质量和安全。
冷链物流广泛用于食品、医药等行业。
4. 工业冷却：在工业生产过程中，对设备和物料的温度进行控制，以确保生产过程的稳定性和质量。
5. 航空航天：在航空航天领域，制冷技术用于航空器和航天器的温度控制和环境调节。
制冷原理及设备
制冷原理及设备
制冷原理是通过物质的相变过程实现的，主要涉及到压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置等设备。
制冷循环的工作原理是，首先通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，然后将高温高压气体传递给冷凝器。
在冷凝器中，制冷剂散发热量，从而被冷凝成高压液体。
接下来，高压液体通过节流装置进入蒸发器，此时制冷剂压力骤降，变成低压液体。
低压液体在蒸发器中吸收周围环境的热量，从而蒸发成低温低压气体。
最后，低温低压气体再次被吸入压缩机，形成一个循环。
制冷设备主要包括家用空调、商用冷柜、制冷车及工业冷机等。
家用空调通过制冷循环过程，将室内的热量排出室外，以保持室内的舒适温度。
商用冷柜则利用制冷循环原理，将室内热量吸收，将食品、药物等物品保持在低温状态，以延长其保存期限。
制冷车主要通过冷藏或冷冻方式，将货物保持在特定的温度区间内，确保货物的质量和新鲜度。
工业冷机则多用于工业制冷领域，包括化工、电子、食品等行业，满足不同领域对温度的要求。
总之，制冷原理是通过物质相变和制冷循环工作原理实现的，它在很多领域中发挥着重要作用，为人们提供了更舒适的生活环境和更好的储存和运输条件。
制冷原理与设备教材(PDF 136页)
3.制冷的分类
按照制冷所得到的低温范围，制冷技术划分为以 下4个领域：
普通制冷 120K以上 深度制冷 120K~20K 低温制冷 20K~0.3K 低温制冷 超低温制冷 0.3K以下 本课程主要讲普通制冷。
4.制冷技术的研究内容及理论基础
制冷技术主要研究以下三个方面： (1)研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并 对制冷循环进行热力学的分析和计算。（比如压缩式制冷） (2)研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。 (3)研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术设备，包括他们的工 作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配 套设计。此外，还有热绝缘问题、制冷装置的自动化问题等等。
制冷与低温技术的应用领域举例 1. 空气调节
制冷和空调
的关系相互
联系又独立
图1-26 制冷与空调的关系
制冷在空调中的作用 (1)干式冷却
(2)减湿冷却
(3)减湿与干式冷却混合方式
2.人工环境
用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包 括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。
与制冷有关的人工环境试验有以下几种 (1) 低温环境试验 (2) 湿热试验 (3) 盐雾试验 (4) 多种气候试验 (5) 空间模拟试验
制冷技术的理论基础主要为热工的三大基础课程，即《工程热 力学》、《工程流体力学》、《传热学》。尤其是《工程热力 学》，学习和从事质量工作的人员应主要在这三门课程方面打好坚 实的理论基础。
5.制冷技术的发展历史
制冷技术的发展概括起来可分为两个阶段：
（1）天然冷源的应用阶段
是从古代~18世纪中期。 采水。
制冷原理与设备
热能教研室
制冷原理与设备
制冷原理与设备制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。
制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
液体气化制冷循环：由工质低压下汽化、蒸气升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程组成。
蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式制冷都属于液体气化制冷。
以机械能或电能为补偿的：蒸气压缩式、热电制冷式制冷机以热能为补偿的：吸收式、蒸气喷射式、吸附式制冷机饱和状态：当液体处在密闭容器内时，若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体，那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡，这种状态称饱和状态。
汽化潜热：液体汽化时，需要吸收热量，该热量称为汽化潜热制冷系数、热力系数（性能系数COP）热力完善度压缩机：节流阀；蒸发器；冷凝器；过冷：制冷剂液体的温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷。
两者之差称为过冷度。
制冷剂液体离开冷凝器进入节流阀之间往往具有一定的过冷度。
过冷总是有利的。
过热：制冷剂液体的温度高于同一压力下饱和状态的温度称为过热。
两者之差称为过热度。
制冷剂液体在蒸发其中完全蒸发后人然要继续吸收一部分热量，这样，在他到达压缩机之前就处于过热状态。
有害过热和有效过热。
氨不宜采用过高的过热度，吸入蒸气的过热会对往复式压缩机的容积效率有所改善，所以，对氨而言，也希望有5 C左右的过热度闪发蒸气：液体节流产生的蒸气是饱和蒸气，又称闪发蒸气，以区别于加热液体后产生的饱和蒸气。
制冷★制冷：指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。
◆制冷方法有四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
★蒸汽压缩式制冷原理：蒸汽压缩式制冷属于液体汽化制冷方式。
液体汽化制冷循环由工质低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体江亚四个基本过程组成。
蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将其连成一个封闭的系统。
制冷设备与原理
制冷设备与原理制冷设备是现代生活中不可或缺的一部分。
无论是家庭使用的冰箱，还是工业上的空调系统，都需要制冷设备来实现冷却和保鲜的功能。
本文将介绍制冷设备的种类以及其背后的原理。
一、制冷设备的种类制冷设备可以分为两大类：机械制冷设备和热力学制冷设备。
1. 机械制冷设备机械制冷设备是通过机械方式来降低温度的设备。
最常见的机械制冷设备就是冰箱和空调。
冰箱通过压缩机的工作原理来实现冷却，将热量从冷藏室中排出，从而使得里面的物品保持低温状态。
空调系统则是通过压缩和膨胀的过程来调节室内温度，将热量从室内排出，实现室内降温的效果。
2. 热力学制冷设备热力学制冷设备是通过利用压缩气体的特性来实现冷却的设备。
最典型的例子是吸收式冰箱。
吸收式冰箱利用氨和水的化学反应，通过吸热和放热的过程来实现冷却效果。
这种制冷设备通常使用在没有电力供应的地方，比如露营旅行中。
二、制冷原理制冷设备的背后有着复杂且精密的工作原理。
以下将分别介绍机械制冷设备和热力学制冷设备的工作原理。
1. 机械制冷设备的原理机械制冷设备依赖于制冷剂的循环来实现冷却效果。
一般来说，制冷剂需要经历压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
首先，制冷剂通过压缩机被压缩成高压气体，此时温度也会相应升高。
接着，经过冷凝器，高温高压的制冷剂通过散热而变成高压液体。
然后，制冷剂通过膨胀阀脱压，并且温度迅速降低。
最后，制冷剂进入蒸发器，吸收热量并变成低温蒸汽，同时将热量从被制冷物体带走，实现冷却效果。
2. 热力学制冷设备的原理热力学制冷设备利用吸收剂和制冷剂之间的化学反应来实现冷却效果。
在吸收式冰箱中，吸收剂通常是氨，而制冷剂则是水。
首先，氨和水混合在一起形成稀溶液。
在溶液加热的过程中，氨从溶液中转移到蒸发器中，释放热量。
然后，氨气经过吸收器与水重新反应生成浓溶液，并吸收热量。
这个过程需要热源的供应，通常是燃气或者太阳能。
最后，浓溶液经过换热器，传递热量给外部环境，循环进行。
三、制冷设备在生活中的应用制冷设备在日常生活中扮演着重要的角色。
制冷原理及设备
空调设备
• 在车辆和建筑物内用于 改善空气质量和温度
• 常用制冷剂包括R-22、 R-410A和R-404A等
冷冻设备
• 用于冻结食品和医药等 物品，常见于餐饮业和
• 制常药用业制冷剂包括氨和二 氧化碳等
冷冻技术应用领域
1
食品加工
食品加工行业需要大规模的冷冻技术，以冷冻或冷藏肉类、蛋类、奶制品等
3
新方法和新科技
科技进步将推动制冷技术的创新和发展。例如，磁性制冷、医用降温等新技术的 出现将为未来的制冷技术提供更多的方法。
制冷循环流程
1 蒸发器
液态冷媒进入蒸发器时，它吸收周围环境的 热量，并转化为蒸气。
2 压缩机
蒸发器的蒸汽通过压缩机压缩为高温、高压 气体。
3 冷凝器
高温气体通过冷凝器时，散发热量并冷却为 液态冷媒。
4 节流阀
液态冷媒通过节流阀时，压力降低，温度下 降，再次转化为蒸汽形态。
常见的制冷设备
冷藏设备
• 用于冷藏食品或医药品， 常见于超市或药房
能效比
能源效率等级和评估标准指导选择制冷设备ห้องสมุดไป่ตู้关键因素。
定期维护
设备一旦安装使用，就需要定期维护，以确保其正常运行、扩大使用寿命以及减少维护次数。
节能环保的制冷技术
低温摄氏度制冷
按摩行业利用恒温提供服务，采 用低温摄氏度制冷，也能保存和 娱乐身体和心灵。
高温工作液制冷
高温工作液加热传统制冷环境使 温室气体比含水量比其他液体更 高，可以有效地减缓对全球变暖 的影响。
2
医疗保健
在制药和保健领域，冷冻技术被广泛应用于制药、血液储存等领域
3
制冷原理及相关设备课件(PPT 34页)
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。
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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。
制冷原理及相关设备
制冷原理及相关设备一、制冷原理制冷原理是通过一系列的物理过程，将热量从低温环境中吸收，然后传递到高温环境中，从而实现将物体的温度降低的过程。
制冷原理的基础是热力学第二定律，即熵的增加原理。
1. 压缩式制冷系统压缩式制冷系统是目前应用最广泛的制冷方式。
它由四个主要组件组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
•压缩机：将低温低压的制冷剂气体吸入，经过压缩使其温度和压力升高，然后将高温高压的气体排出。
•冷凝器：将高温高压的制冷剂气体放入冷凝器，通过流体或空气传热的方式，使其冷却并转化为高压液体。
•膨胀阀：控制高压液体制冷剂流量的阀门，将高压液体制冷剂通过膨胀阀放到低温低压区域，使其蒸发。
•蒸发器：将低温低压的制冷剂液体蒸发为制冷剂气体，吸收周围环境的热量，从而使环境温度下降。
2. 蒸发冷却原理蒸发冷却原理是利用液体蒸发时吸热的特性，通过蒸发剂的蒸发过程将周围环境的热量吸收，从而实现降低温度的目的。
蒸发冷却主要应用于一些小型空间或个人使用的冷却设备，如家用空调、冷风扇等。
二、相关设备1. 空调空调是一种常见的制冷设备，主要通过压缩式制冷系统实现室内温度的控制。
空调由室内机和室外机两部分组成。
•室内机：包括蒸发器和风扇，通过蒸发器吸收室内热量并通过风扇对室内空气进行循环，从而降低室内温度。
•室外机：包括压缩机和冷凝器，通过压缩机将室内吸入的制冷剂气体压缩成高温高压的气体，然后放入冷凝器冷却并转化为高压液体。
2. 制冷冰箱制冷冰箱利用压缩式制冷系统实现食物和饮料的冷藏和冷冻。
它包括一个压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，工作原理与空调类似。
•压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入并压缩成高温高压的气体。
•高温高压的气体进入冷凝器，通过传热的方式将热量散发到周围环境。
•高压液体进入膨胀阀膨胀为低温低压的制冷剂，进入蒸发器。
•制冷剂在蒸发器中吸收食物和饮料的热量，使其冷藏和冷冻。
3. 制冷车载冰箱制冷车载冰箱是一种特殊的冰箱，用于在车辆中保持食物和饮料的冷藏和冷冻。
制冷设备原理
制冷设备原理一. 概述制冷设备是一种将热量从低温区域转移至高温区域的装置，通过降低温度来实现冷却的目的。
在现代生活中，制冷设备广泛应用于家庭、商业、医疗、工业等领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
本文将详细介绍制冷设备的原理和工作过程。
二. 制冷循环制冷设备的工作原理基于制冷循环，通常由四个基本组件组成：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置。
制冷循环通过不断循环的流体（制冷剂）来完成制冷过程。
2.1 蒸发器蒸发器是制冷循环的起始点，其功能是将制冷剂从液态转化为气态，并吸收外界的热量。
制冷剂在蒸发器内部流动，与外界的物质（例如空气或水）接触时，吸收其热量，自身逐渐变为气态。
这个过程通过吸热来完成，使得蒸发器成为制冷设备的冷端。
2.2 压缩机压缩机是制冷循环的关键组件，其作用是将制冷剂气体加压，使其温度和压力升高。
压缩机将低温低压的气体抽入并压缩，在这个过程中对气体进行加热，使其成为高温高压的气体。
2.3 冷凝器冷凝器位于制冷循环的高温端，其功能是将高温高压的制冷剂气体冷却成液态。
制冷剂在冷凝器内与外界容器（通常是冷却水或空气）接触，并放出热量。
这个过程通过散热来进行，使制冷剂冷却成液态。
2.4 节流装置节流装置是控制制冷剂过程中压力和温度的关键组件。
通常采用节流阀或者毛细管来实现。
节流装置的作用是限制制冷剂从高压区域流向低压区域的速度，从而使制冷剂在蒸发器中蒸发时降低温度。
三. 制冷设备工作过程制冷设备的工作过程可以分为四个基本步骤：蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
3.1 蒸发制冷设备开始工作时，制冷剂处于蒸发器中，通过吸热使其从液态转变为气态。
在这个过程中，制冷剂吸取蒸发器外部物质的热量，并降低蒸发器的温度。
3.2 压缩转化为气态的制冷剂经过蒸发器后，进入压缩机。
压缩机将制冷剂气体加压，使其温度和压力上升。
在这个过程中，制冷剂释放热量，温度升高。
3.3 冷凝高温高压的制冷剂气体通过冷凝器，在与冷却介质接触的过程中，放出热量，温度下降。
制冷原理与设备课程教学大纲
制冷原理与设备课程教学大纲一、课程简介本课程主要介绍制冷原理与设备方面的基本知识，包括制冷原理、制冷循环、制冷设备和控制等内容。
通过本课程的学习，学生将掌握制冷系统的工作原理、主要组成部分以及在实际应用中的应用技术，为学生未来从事制冷行业相关工作奠定基础。
二、教学目标1.理解制冷原理及常用制冷循环的工作原理。
2.熟悉制冷系统中各主要组成部分的功能与作用。
3.掌握制冷设备的选择、安装和维护维修技术。
4.了解控制系统在制冷设备中的应用原理。
5.培养学生的实践动手能力，通过实践操作提高对制冷设备的认知。
三、教学内容1. 制冷原理•制冷的概念和背景知识•制冷原理的基本原理•制冷循环的工作原理•热力学相关知识2. 制冷系统组成与功能•制冷系统的基本组成部分•压缩机的作用和种类•冷凝器的作用和种类•膨胀阀和喷射器的原理与应用3. 制冷设备的选型与安装•制冷设备的分类与特点•制冷设备的选型原则•制冷设备的安装要点•制冷设备的维护与维修4. 制冷系统的控制技术•控制系统的基本原理•温度控制方法与技术•压力控制方法与技术•自动化控制系统的应用5. 实践操作与案例分析•制冷设备的实际操作与维修•制冷设备故障排除与案例分析•制冷系统的现场调试与问题解决四、教学方法•讲授理论知识，重点讲解制冷原理和设备的相关内容。
•实践操作，通过实验室实践操作，加深对制冷设备的认识。
•案例分析，通过实际案例的分析，掌握解决问题的技巧。
•小组讨论，促进学生之间的交流与合作。
五、教材与参考资料•主教材：《制冷原理与设备》，作者：XXX•参考资料：1.XXX2.XXX3.XXX六、评估与考核•平时表现：30%•作业与实验报告：30%•期末考试：40%七、教学进度安排课时内容授课方式第1-2课时制冷原理概述讲授第3-4课时制冷循环原理讲授第5-6课时制冷系统组成与功能讲授第7-8课时制冷设备的选型与安装讲授第9-10课时制冷系统的控制技术讲授第11-12课时实践操作与案例分析实验操作第13-14课时课程总结与考核讲授八、备注•本课程需要学生具备一定的热力学、机械基础知识。
制冷原理与制冷设备
制冷原理与制冷设备制冷是一种将热能从一个空间移动到另一个空间的过程，使得被冷却的空间温度下降，其基本原理是通过热量的传递和排除，将空间中的热能转移出去。
在现代社会中，制冷设备广泛应用于家庭、商业、工业等各个领域，为人们提供了舒适的生活和工作环境。
本文将介绍制冷的基本原理以及常见的制冷设备。
一、制冷原理1. 蒸发冷却原理蒸发冷却是一种常见的制冷原理，它利用液体在蒸发过程中吸热的特性来降低空间的温度。
当液体处于低压环境下，其分子将从液态转化为气态，吸收周围的热量。
这个过程中，液体的温度将下降，从而使得周围的空气或物体的温度也随之下降。
通过控制蒸发的速率和循环系统的设计，可以实现对空间温度的制冷效果。
2. 压缩机制冷原理压缩机制冷是一种常用的制冷原理，它主要通过物质的压缩和膨胀来实现制冷效果。
在这个过程中，制冷剂经过压缩机被压缩成高压气体，然后通过冷凝器释放热量，使制冷剂转化为液体。
接着，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，在蒸发的过程中吸收热量，从而降低空间的温度。
二、常见的制冷设备空调是一种广泛应用于家庭和商业场所的制冷设备。
它通过利用压缩机制冷原理将热量转移到室外，使得室内的空气温度下降。
空调设备由室内机和室外机组成，室内机通过冷凝器释放热量，室外机通过蒸发器吸收热量，实现制冷效果。
现代空调设备还具备除湿和净化空气的功能，提供了更加舒适的室内环境。
2. 冰箱冰箱是一种常见的家用制冷设备，它主要通过蒸发冷却原理来实现制冷效果。
冰箱内部有一个蒸发器，冷冻剂在其中蒸发吸热，使得冰箱内部的温度下降。
通过调节压缩机的工作状态和控制器的温度设定，可以实现冷藏和冷冻功能，保持食物的新鲜和品质。
3. 制冷车制冷车是一种用于运输食品、医药等易受温度影响的物品的专用车辆。
它通常配备有制冷设备和保温材料，可以在运输过程中保持物品的低温状态。
制冷车主要通过压缩机制冷原理来实现制冷效果，将车内的热量排出，实现对物品温度的控制。
4. 工业制冷设备工业制冷设备广泛应用于化工、制药、电子等领域。
制冷原理与设备PDF
主编李晓东电子制作齐向阳完整的蒸汽压缩式制冷系统中除压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主件外为了保证系统正常、经济和安全的运行还需设置一定数量的其它辅助设备。
辅助设备的种类很多按照它们的作用基本上可以分为两大类1维持制冷循环正常工作的设备如两级压缩的中间冷却器等2改善运行指标及运行条件的设备如油分离器、集油器、氨液分离器、空气分离器以及各种贮液桶或器等。
在制冷系统中还配有用以调节、控制与保证安全运行所需的器件、仪表和连接管道的附件等。
概述10.1 制冷系统流程框图10.1.1 热泵型冷水机组热泵型冷水机组又称为冷暖型冷水机组多用于风冷式机组和小型空调机组冷暖型机组可在夏季向空调系统提供冷冻水源而在冬季可向空调系统提供空调热水水源或直接向室内提供冷风和热风。
制冷回路流程制热回路流程1风扇2翅片式换热器3套管式换热器4水泵5膨胀阀6视镜7干燥过滤器8贮液罐9气液分离器10压缩机11四通换向阀12单向阀1 13单向阀2 14单向阀3 15单向阀4 16低压接口17高压接口热泵型风冷式冷水机组原理图10.1.2 小型冷库水冷式小型氟利昂冷库制冷系统流程图1蒸发器2分液头3热力膨胀阀4低压表5压力控制器6压缩机7高压表8油分离器9热气冲霜管10截止阀11冷却塔12冷却水泵13冷却水量调节阀14冷凝器15干燥过滤器16回热器17电磁阀分液头使制冷剂均匀地分配到蒸发器的各路管组中。
压力控制器压缩机工作时的安全保护控制装置。
油分离器把润滑油分离出来并返回到曲轴箱去。
热气冲霜管定期加热蒸发器而除霜。
冷却塔利用空气使冷却水降温循环使用节约用水。
冷却水泵冷却水循环的输送设备干燥过滤器除去冷凝器中的水份和杂质防止膨胀阀冰堵或堵塞。
回热器过冷液体制冷剂提高低压蒸汽温度消除压缩机的液击。
电磁阀压缩机停机后自动切断输液管路起保护压缩机的作用。
10.1.2 小型冷库10.2 中间冷却器10.2.1中间冷却器的作用中间冷却器是用以冷却两个压缩级之间被压缩的气体或蒸气的设备。
制冷与空调设备原理与维修
制冷与空调设备原理与维修制冷与空调设备是现代生活中不可或缺的一部分。
它们可以为我们提供舒适的室内环境，调节温度和湿度，提供良好的空气质量。
本文将介绍制冷与空调设备的原理和维修方法。
一、制冷与空调设备的原理1.1 制冷原理制冷设备的工作原理基于热力学的一些基本原理。
在理想的制冷循环中，制冷剂通过蒸发和冷凝的过程来吸收和释放热量。
首先，制冷剂进入蒸发器，通过蒸发吸收周围环境的热量，并转化为蒸气。
然后，这个蒸气进入压缩机，被压缩成高温高压气体。
接下来，这个高温高压气体进入冷凝器，通过冷凝散发出热量，变成高压液体。
最后，高压液体经过膨胀阀减压，进入蒸发器，循环继续。
1.2 空调原理空调设备是在制冷原理的基础上进一步发展而来。
除了实现制冷的功能外，空调设备还能够调节室内的湿度和空气流动。
空调设备包括了制冷循环、风扇以及一些其他的控制元件。
制冷循环部分实现了制冷的功能，而风扇用于循环和分布冷热空气以及调节室内空气流动。
控制元件则用于监测和控制温度、湿度和其他参数。
二、制冷与空调设备的维修方法2.1 维护与保养长期使用制冷与空调设备需要定期进行保养和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。
首先，要定期清洁设备的过滤器，防止积灰和污物对设备的影响。
此外，注意检查设备的制冷剂、冷凝器和蒸发器的状态，并定期清洗和维修。
同时，定期检查和清洗设备的风扇，确保畅通和顺畅运行。
2.2 故障排除如果制冷与空调设备出现故障，我们可以尝试一些常见的故障排除方法。
首先，我们应该检查设备的电源和线路是否正常连接。
然后，检查设备的控制器和传感器，确保没有松动或损坏。
另外，如果设备无法制冷或制热，可能是由于制冷剂不足或漏气导致的，这时我们需要检查制冷剂的压力，并及时修复漏气点。
2.3 调试和修理对于一些较为复杂的故障，可能需要调试和修理。
这时，我们应该寻求专业的维修人员的帮助。
维修人员可以通过检查设备的内部结构和元件，根据故障现象进行排查和修复。
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一、填空：1、人工制冷温度范围的划分为：环境温度~－153.35为普通冷冻；－153.35℃~-268.92℃为低温冷冻；-268.92℃~接近0k为超低温冷冻。
2、人工制冷的方法包括（相变制冷）（气体绝热膨胀制冷）（气体涡流制冷）（热电制冷）几种。
3、蒸汽制冷包括（单级压缩蒸气制冷）（两级压缩蒸气制冷）（复叠式制冷循环）三种。
1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。
2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。
3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。
4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。
5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷三种形式。
6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。
制冷是应用气体节流的_冷_效应。
理想气体节流后温度_不变_。
1、氟里昂制冷剂的分子通式为________________，命名规则是R________________。
2、按照氟里昂的分子组成，氟里昂制冷剂可分为（氯氟烃）、（氢氯氟烃）、（氢氟烃）三类。
其中对大气臭氧层的破坏作用最大。
3、无机化合物的命名规则是R7（该无机物分子量的整数部分）。
4、非共沸混合制冷剂的命名规则是R4（）。
共沸混合制冷剂的命名规则是R5（）。
5、制冷剂的安全性通常用（毒性）和（可燃性）表示，其安全分类共分为（6）个等级。
6、几种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为：R717 ts=-33.3℃_R12 ts=-29.8℃；R22 ts=-40.76℃；R718 ts=100℃；R13 ts=-81.4℃；R502 ts=-45.4℃；R507 ts=-46.7℃7、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为：R717（几乎不溶解）；R12（完全互溶）；R22（部分溶解）；R11_易溶与矿物油___；R13__不溶于矿物油___；R502(82℃以上与矿物油有较好的溶解性)；R410A (不能与矿物油互溶)；R407C(不能与矿物油互溶)；R507(能容于聚酯类润滑油)。
8、润滑油按照其制造工艺可分为(天然矿物油)、(人工合成油) 两类。
1、回热循环的热力特性是高压热体放出的热量等于低压液体吸收的热量__。
回热循环制冷系数及单位容积制冷量增大的条件是___________。
2、常用制冷剂采用回热循环其制冷系数变化的情况为：R717_减小；R12__增大_；R22___增大_。
3、制冷循环的热力学第二定律分析方法有熵分析法和用分析法两种。
1、单级压缩允许的压缩比为：R717≤8；R12、R22_≤10。
2、双级压缩按节流的次数不同可分为(一级节流)和(两级节流)两种，据中间冷却的方式不同可分为(中间完全冷却)和(中间不完全冷却)两种。
3、常用确定中间压力的方法有用计算法求最佳中间温度用压力的几何比例中项求最佳中间压力按最大制冷系数法确定最佳中间压力实际运行的中间压力的确定。
4、影响中间压力的因素主要有(蒸发温度)、(冷凝温度)、(高低压理论输气量之比)。
5、确定双级压缩最佳中间压力（温度）的方法有(利用热力图表取数法)、(计算法)、(经验公式法)几种。
6、复叠式制冷循环性在启动时应(先启动高温级)，然后再(启动低温级)。
在有膨胀容器的情况下,可（同时启动高温级和低温级）。
1、吸收式制冷系统使用的工质有（制冷剂）和（吸收剂）两种，称为工质对。
2、吸收式制冷机以作为动力，循环中以（蒸发器）、（吸收器）、（溶液泵）代替蒸汽压缩式制冷循环中的压缩机。
3、吸收式制冷机中使用的工质对按其中制冷剂的不同大致可分为（以水作为制冷剂的工质对）、（以氨作为制冷剂的工质对）、（以醇作为制冷剂的工质对）、（以氟利昂作为制冷剂的工质对）四类。
4、吸收式制冷系统常用的工质对有（溴化锂水溶液）和（氨水溶液）。
其中（水）和（氨）为制冷剂，（溴化锂）和（水）为吸收剂。
5、溴化锂吸收式制冷机从整机的工作循环分可分为（单效）、（两效）、（两级吸收）三种；从热源供给方式分可分为（蒸气型）、（燃气性）、（燃油性）三种。
6、两效溴化锂吸收式制冷机高、低压发生器的连接方式有（串联）、（并联）、（串并联）三种。
7、压缩气体制冷循环据循环是否利用回热原理分为（无回热气体制冷循环）、（定压回热气体制冷循环）、（定容回热气体制冷循环）几种。
8、涡流管由喷嘴、涡流室、分离孔板、冷热两端管子、流量控制阀几部分组成。
9、目前固体吸附制冷所使用的固体吸附剂有硅胶、活性氧化铝、沸石分子筛。
1、制冷换热设备包括冷凝器、蒸发器、冷凝-蒸发器、中冷器、回热器、吸收器、发生器、溶液热交换器等几种。
2、冷凝器按其冷却方式可以分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。
3、水冷式冷凝器主要有（壳管）式和（套管）式两种。
4、空气冷却式冷凝器按照空气流动的方式不同可分为（空气自由运动）、（空气强制运动）两种形式。
5、蒸发器按其被冷却介质的种类一般分为_冷却空气的蒸发器、冷却热体载冷剂的蒸发器两类。
6、冷却液体载冷剂的蒸发器可分为卧式壳管式、螺旋管式、直管式蒸发器几种。
7、干式氟里昂蒸发器中，制冷剂在管内循环，载冷剂在_管外和壳体之间循环。
8、冷却气体的蒸发器按气体流动的状态可分为冷却自由运动空气和_冷却强制流动空气的蒸发器9、干式冷风机按其安装位置可分为_落地式和_吊顶式_两类。
10、冷却排管按照其安装位置可分为墙排管、顶排管、搁架式几种形式。
11、冷风机按照冷却空气采用的方式分有_干式、_湿式、__干湿混合式冷风机几种形式。
12、学过的设备中，需要严格控制液位的有_中间冷却器、卧室满液式蒸发器、低压循环贮液桶氨液分离器_________、___________、__________等。
13、据制冷装置的容量大小回热器可分为盘管式、套管式、液管与回气管焊接式_几种。
14、常用的冷凝-蒸发器的结构形式有绕管式、直管式、套管式。
15、制冷系统的辅助设备包括贮存设备、净化设备、分离设备设备和润滑油的分离、收集设备设备。
16、制冷剂的贮存设备按其作用和承受的压力不同可分为高压贮液器、低压贮液器、低压贮液桶、排液桶几种。
17、低压循环贮液桶的形式有立式和卧式两种，其为__泵__供液系统特有的设备。
18、洗涤式油分是依靠_降低流速、改变流向、氨液的冷却、洗涤四种作用分油的。
19、填料式油分是依靠___降低流速、改变流向、填料过滤、洗涤分油的。
20、目前常见的油分有洗涤式油分、填料式油分、离心式油分、过滤式油分几种。
其中过滤式油分用于氟系统。
21、离心式油分是依靠降低流速、改变流向、离心力的作用分油的。
22、过滤式油分是依靠____降低流速、改变流向、金属丝网的过滤作用分油的。
11、空分是用来排除系统中的空气及_其它不凝性气体的制冷剂__净化设备。
12、热力膨胀阀按阀按使用条件不同可分为内平衡式式和外平衡式两种。
13、按照节流机构的供液量调节方式可分为手动调节的节流机构、用液位调节的节流机构、用蒸气过热度调节的节流机构、用电子脉冲调节的节流机构、不进行调节的节流机构五个类型。
二、名词解释：人工制冷；制冷；制冷循环；热泵循环；制冷装置；制冷剂。
1.人工制冷：用人工的方法，利用一定的机器设备，借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。
2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。
3.制冷循环：制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环4.热泵循环：从环境介质中吸收热量，并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。
5.制冷装置：制冷机与消耗能量的设备结合在一起。
6.制冷剂：制冷机使用的工作介质。
1.相变制冷：利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。
2.气体绝热膨胀制冷：高压气体经绝热膨胀以达到低温，并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷3．气体涡流制冷：高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流，利用冷气流的复热过程即可制冷。
4.热电制冷：令直流电通过半导体热电堆，即可在一段产生冷效应，在另一端产生热效应。
5制冷系数：消耗单位功所获得的制冷量的值，称为制冷系数。
ε=q。
/w。
6.热力完善度：实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。
其值恒小于1。
7.热力系数：获得的制冷量与消耗的热量之比。
用ζ0表示8.洛仑兹循环：在热源温度变化的条件下，由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环，即制冷系数最高的循环。
9.逆向卡诺循环：当高温热源和低温热源的温度不变时，具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的逆向循环，称为逆向卡诺循环1、氟里昂制冷剂：饱和烃类的卤族衍生物。
2、共沸混合制冷剂：有两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的具有共同的沸点一类制冷剂。
1.单位质量制冷量 ；压缩机每输送1Kg 制冷剂经循环从低温热源所吸收的热量。
制冷系数和热力完善度：2.单位容积制冷量:压缩机每输送1m3以吸气状态计的制冷剂蒸汽经循环从低温热源所吸收的热量。
qv=q0/v1=（h1-h5）/v1 kJ/m3；3.液体过冷： 将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态，称为液体过冷。
4.液体过冷循环 ：带有液体过冷过程的循环，叫做液体过冷循环。
5.吸气过热：压缩机吸入前的制冷剂蒸汽的温度高于吸气压力所对应的饱和温度时，称为吸气过热。
6.吸气过热循环：具有吸气过热过程的循环，称为吸气过热循环。
7.回热循环：利用回热器，使节流阀前的高压液体与蒸发器回气之间进行热交换，使液体制8.冷剂过冷，并消除或减少有害过热，这种循环称为回热循环。
9.制冷机的工况：指制冷系统的工作条件。
包括：制冷剂的种类、工作的温度条件。
10.理论比功：w0理论循环中制冷压缩机输送1Kg 制冷剂所消耗的功。
w0=h2-h1 Kj/Kg ； 单位冷凝热：qK 单位（1kg ）制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝所放出的热量。
包括显热和潜热两部分。
qK=（h2-h3）+（h3-h4）=h2-h4kJ/kg11.复叠式制冷装置：复叠式制冷装置是使用两种或两种以上制冷剂，由两个或两个以上制冷循环在高温循环的蒸发器和低温循环的冷凝器处叠加而成的低温制冷机。
12.制冷设备；制冷装置中具有各种功能的热交换器和一些用于改善制冷装置运行条件、提高装置运行效率的器件，统称为制冷设备。
三、问答：1、分析高低温热源温度变化对逆向卡诺循环制冷系数的影响。