【资料】蒸汽喷射式制冷的原理图汇编
相关主题
- 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)。
帕尔贴效应的反效应就是西伯克效应，就是在两种导体组成的回路中， 如果保持两接触点的温度不同，就会在两个接触点之间产生一个电势 差---即接触电动势。
半导体制冷原理
因为帕尔贴效应和西伯克效应产生的强烈程度取决于这两种材料 的导热性和导电性，纯金属材料的导热性和导电性都好，所以 其帕尔贴效应和西伯克效应都很弱，而半导体材料可以产生强 烈的帕尔贴效应和西伯克效应。 空穴型（P型）
2、食品工业---肉类、海鲜类食品、部分水果蔬菜从加工到生产、 储存、运输与销售的各个环节，均需要保持必要的低温环境，以避 免食物变质。
3、医疗卫生---如血浆、疫苗以及特殊药品均需要低温保存，低温 麻醉、器官或尸体的冷藏等等
4、冰上运动---冰球、速滑、短道速滑、花样滑冰等对冰场的质量、 环境提出非常高的要求 人工冰场
气体膨胀制冷
原理：气体膨胀，温度降低来实现制冷 系统组成：主要由制冷换热器、压缩机、冷却器以及膨胀机四部
分组成 工作过程：等压吸热、等熵压缩、等压放热、等熵膨胀四个过程
组成。 制冷工质：空气、二氧化碳、氮气等 多用于飞机空调（制冷剂为空气）
三、制冷技术的应用
1、空调工程---制冷技术应用的一个广阔的领域。如干式冷却、冷却 除湿等
相对较小、COP有待进 一步提高。
人工制冷---热电制冷
原理：热电制冷利用的是热电效应（帕尔贴效应）的原理来实现制冷的。
热电效应：是指在两种不同导体组成的闭合回路中通以直流电，当电流 流过不同导体的界面时，就会使一个节点变冷，从外界吸收热量；一 个节点变热，向外界放出热量，这种现象称为热电效应，即帕尔贴效 应。
比较成熟的工质对：活性炭—甲醇、沸石—水、活性炭—氨、硅 胶--水
金属氢化物—氢、氯化钙—氨以及氯化锶—氨等，目前应该用最 广泛的是活性炭—甲醇
特点：吸附式制冷可以以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱 动力，采用非氟氯烃类物质为 制冷剂，系统中运动部
件少，节能、环保、结 构简单、无噪音、运行 稳定等优点，但是系统 循环周期太长、制冷量
蒸汽喷射式制冷的原理图
二. 人工制冷的方法
1. 相变制冷---利用物质在一定的低温下相变吸热来制冷。 有制冷效应的相变过程有熔解、气化和升华，其
中广泛应用的是液体气化制冷，它常见的应用形式有 四种：
蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、吸附式制冷和蒸汽 喷射式制冷。
蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷是目前应用最为广泛 的两种制冷形式，也是本课程要讲的主要内容，我们 会在后面章节着重来讲，下面简单介绍其他的制冷方 式。
材料： 电子型（N型）
来自百度文库流管制冷
工作原理：涡流管制冷与蒸汽压缩式制冷，吸收式制冷的制冷
机理完全不同。它是一种借助涡流管的作用使高速气流产生漩涡 分离出冷、热两股气流，利用冷气流而获得制冷方法。经过压缩 并冷却到常温的气体由进气导管导入喷嘴，在喷嘴中膨胀并加速， 从切线方向射向涡流室，形成自由涡流，自由涡流的旋转角速度 离中心越近则越大，由于角速度不同，导致环形气流的层与层之 间产生摩擦，外层气流的角速度逐渐升高，动能增加，又由于与 管壁之间的摩擦，将部分动能变成了热能，温度升高变成热气流， 而中心层部分的角速度逐渐降低，失去能量变成冷气流。
四、制冷技术的发展
最初，人们有计划的储存和应用天然冰----- 16世纪，水蒸发冷却 空气---1748年，柯伦证明乙醚在真空下蒸发会产生制冷效应-----1834年成 功研制 的乙公醚司制发冷机----1856年CO2、SO2、NH3的制冷机-----1929年通用 现了氟利昂----氟利昂迅速发展-----发现氟利昂破坏臭氧层，加剧全 球变暖---工质取代问题
蒸汽喷射式制冷的原理图
相变制冷----吸附式制冷
原理:和蒸汽压缩式制冷相同,都是利用液体气化时吸收热量来实现 制冷。
系统组成：吸附器、蒸发器、冷凝器以及节流阀等几部分组成。 工作过程：首先是利用固体吸附剂对某种制冷剂有吸附作用，吸
附能力与吸附温度有关。固体吸附剂受热，吸附床内压力不断 上升，上升到冷凝压力开始解析出制冷剂，并在冷凝器里冷凝 为液体，节流降压后进入蒸发器，同时，当固体吸附剂冷却后， 吸附床内压力下降，下降到低于蒸发压力时开始吸附蒸汽， 蒸发器中的制冷剂吸热气化产生 冷量，实现制冷过程。 从工作过程可以看出，由加热-解吸-冷 凝与冷却-吸附-蒸发交替进行，他是一 种间歇式制冷。要实现连续制冷输出， 就必须采用两台或多台吸附器，通过 多台吸附器加热/冷却运行状态的切换， 实现连续供冷。
将未汽化的水温度降低，这部分低温 水用来制冷，蒸发器中产生的制冷剂 水蒸气和工作蒸汽在喷嘴出口处混合 ，一起进入冷凝器，被外部的冷却水 冷却而变成液态水，这些冷凝水再经 冷凝器流出，分两路，一路经节流降 压后进蒸发器，继续蒸发制冷，另一 路经泵升压后回锅炉，重新生产工作 蒸汽
特点：（1）以热能为补偿方式 （2）结构简单，加工方便，没有运动部件，使用寿命长 （3）效率低（工作蒸汽的压力高，喷射器的流动损失大）
相变制冷----蒸汽喷射式制冷
原理:和蒸汽压缩式制冷相同,都是利用液体气化时吸收热量来实现 制冷。
系统组成：喷射器、冷凝器、蒸发器、节流阀机泵几部分组成。
工作过程：用锅炉产生高温高压的工作蒸汽，将其送入喷嘴，膨 胀并以高速流动（流速可达1000m/s以上），于是在喷嘴出口 处，造成很低的压力，由于吸入室和蒸发器相连，所以蒸发器 中的压力也会很低，低温低压的部分水吸热汽化，
5、工业生产---石油脱蜡、天然气液化、石油裂解以及合成纤维和 化肥的生产等等均需要在低温环境下进行
6、材料回收---目前低温技术是回收钢结构轮胎中橡胶的唯一有效 的方法，采用的是低温粉碎技术（利用材料在低温状态下的冷脆性 能，对物料进行粉粹）
7、国防工业与科学研究---高寒地区的汽车、坦克发动机等需要做
涡流管的结构：喷嘴、涡流室、分离孔板以及冷热两端的管子组成
的一种结构简单的能量分离装置。
特点：（1）由于管内气流之间之间的传导 和对流情况复杂，故对冷、热端温度值得 定量地理论计算困难； （2）效率较低，气流噪音大 （3）结构简单、维护方便、启动快、使 用灵活。适用于有高压气源或可以廉价获得 高压气体的场合
半导体制冷原理
因为帕尔贴效应和西伯克效应产生的强烈程度取决于这两种材料 的导热性和导电性，纯金属材料的导热性和导电性都好，所以 其帕尔贴效应和西伯克效应都很弱，而半导体材料可以产生强 烈的帕尔贴效应和西伯克效应。 空穴型（P型）
2、食品工业---肉类、海鲜类食品、部分水果蔬菜从加工到生产、 储存、运输与销售的各个环节，均需要保持必要的低温环境，以避 免食物变质。
3、医疗卫生---如血浆、疫苗以及特殊药品均需要低温保存，低温 麻醉、器官或尸体的冷藏等等
4、冰上运动---冰球、速滑、短道速滑、花样滑冰等对冰场的质量、 环境提出非常高的要求 人工冰场
气体膨胀制冷
原理：气体膨胀，温度降低来实现制冷 系统组成：主要由制冷换热器、压缩机、冷却器以及膨胀机四部
分组成 工作过程：等压吸热、等熵压缩、等压放热、等熵膨胀四个过程
组成。 制冷工质：空气、二氧化碳、氮气等 多用于飞机空调（制冷剂为空气）
三、制冷技术的应用
1、空调工程---制冷技术应用的一个广阔的领域。如干式冷却、冷却 除湿等
相对较小、COP有待进 一步提高。
人工制冷---热电制冷
原理：热电制冷利用的是热电效应（帕尔贴效应）的原理来实现制冷的。
热电效应：是指在两种不同导体组成的闭合回路中通以直流电，当电流 流过不同导体的界面时，就会使一个节点变冷，从外界吸收热量；一 个节点变热，向外界放出热量，这种现象称为热电效应，即帕尔贴效 应。
比较成熟的工质对：活性炭—甲醇、沸石—水、活性炭—氨、硅 胶--水
金属氢化物—氢、氯化钙—氨以及氯化锶—氨等，目前应该用最 广泛的是活性炭—甲醇
特点：吸附式制冷可以以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱 动力，采用非氟氯烃类物质为 制冷剂，系统中运动部
件少，节能、环保、结 构简单、无噪音、运行 稳定等优点，但是系统 循环周期太长、制冷量
蒸汽喷射式制冷的原理图
二. 人工制冷的方法
1. 相变制冷---利用物质在一定的低温下相变吸热来制冷。 有制冷效应的相变过程有熔解、气化和升华，其
中广泛应用的是液体气化制冷，它常见的应用形式有 四种：
蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、吸附式制冷和蒸汽 喷射式制冷。
蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷是目前应用最为广泛 的两种制冷形式，也是本课程要讲的主要内容，我们 会在后面章节着重来讲，下面简单介绍其他的制冷方 式。
材料： 电子型（N型）
来自百度文库流管制冷
工作原理：涡流管制冷与蒸汽压缩式制冷，吸收式制冷的制冷
机理完全不同。它是一种借助涡流管的作用使高速气流产生漩涡 分离出冷、热两股气流，利用冷气流而获得制冷方法。经过压缩 并冷却到常温的气体由进气导管导入喷嘴，在喷嘴中膨胀并加速， 从切线方向射向涡流室，形成自由涡流，自由涡流的旋转角速度 离中心越近则越大，由于角速度不同，导致环形气流的层与层之 间产生摩擦，外层气流的角速度逐渐升高，动能增加，又由于与 管壁之间的摩擦，将部分动能变成了热能，温度升高变成热气流， 而中心层部分的角速度逐渐降低，失去能量变成冷气流。
四、制冷技术的发展
最初，人们有计划的储存和应用天然冰----- 16世纪，水蒸发冷却 空气---1748年，柯伦证明乙醚在真空下蒸发会产生制冷效应-----1834年成 功研制 的乙公醚司制发冷机----1856年CO2、SO2、NH3的制冷机-----1929年通用 现了氟利昂----氟利昂迅速发展-----发现氟利昂破坏臭氧层，加剧全 球变暖---工质取代问题
蒸汽喷射式制冷的原理图
相变制冷----吸附式制冷
原理:和蒸汽压缩式制冷相同,都是利用液体气化时吸收热量来实现 制冷。
系统组成：吸附器、蒸发器、冷凝器以及节流阀等几部分组成。 工作过程：首先是利用固体吸附剂对某种制冷剂有吸附作用，吸
附能力与吸附温度有关。固体吸附剂受热，吸附床内压力不断 上升，上升到冷凝压力开始解析出制冷剂，并在冷凝器里冷凝 为液体，节流降压后进入蒸发器，同时，当固体吸附剂冷却后， 吸附床内压力下降，下降到低于蒸发压力时开始吸附蒸汽， 蒸发器中的制冷剂吸热气化产生 冷量，实现制冷过程。 从工作过程可以看出，由加热-解吸-冷 凝与冷却-吸附-蒸发交替进行，他是一 种间歇式制冷。要实现连续制冷输出， 就必须采用两台或多台吸附器，通过 多台吸附器加热/冷却运行状态的切换， 实现连续供冷。
将未汽化的水温度降低，这部分低温 水用来制冷，蒸发器中产生的制冷剂 水蒸气和工作蒸汽在喷嘴出口处混合 ，一起进入冷凝器，被外部的冷却水 冷却而变成液态水，这些冷凝水再经 冷凝器流出，分两路，一路经节流降 压后进蒸发器，继续蒸发制冷，另一 路经泵升压后回锅炉，重新生产工作 蒸汽
特点：（1）以热能为补偿方式 （2）结构简单，加工方便，没有运动部件，使用寿命长 （3）效率低（工作蒸汽的压力高，喷射器的流动损失大）
相变制冷----蒸汽喷射式制冷
原理:和蒸汽压缩式制冷相同,都是利用液体气化时吸收热量来实现 制冷。
系统组成：喷射器、冷凝器、蒸发器、节流阀机泵几部分组成。
工作过程：用锅炉产生高温高压的工作蒸汽，将其送入喷嘴，膨 胀并以高速流动（流速可达1000m/s以上），于是在喷嘴出口 处，造成很低的压力，由于吸入室和蒸发器相连，所以蒸发器 中的压力也会很低，低温低压的部分水吸热汽化，
5、工业生产---石油脱蜡、天然气液化、石油裂解以及合成纤维和 化肥的生产等等均需要在低温环境下进行
6、材料回收---目前低温技术是回收钢结构轮胎中橡胶的唯一有效 的方法，采用的是低温粉碎技术（利用材料在低温状态下的冷脆性 能，对物料进行粉粹）
7、国防工业与科学研究---高寒地区的汽车、坦克发动机等需要做
涡流管的结构：喷嘴、涡流室、分离孔板以及冷热两端的管子组成
的一种结构简单的能量分离装置。
特点：（1）由于管内气流之间之间的传导 和对流情况复杂，故对冷、热端温度值得 定量地理论计算困难； （2）效率较低，气流噪音大 （3）结构简单、维护方便、启动快、使 用灵活。适用于有高压气源或可以廉价获得 高压气体的场合