船舶制冷装置

10%蒸汽
Q1
低温低压蒸汽
单级蒸汽压缩制冷循环
• 制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换， 吸收被冷却对象的热量并气化； • 产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出； 压缩机Βιβλιοθήκη Baidu出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水 或空气冷却，凝结成高压液体；
• 高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相 混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发 制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。 • 如此周而复始，不断循环。
制冷剂压焓图
④
③
②
⑤
①
2.单级蒸气压缩制冷的实际循环及热力计算
单级蒸汽压缩制冷的理论循环
工作过程： 单级蒸气压缩式制冷系统如下图1所示。它由压缩
机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下：
制冷剂在蒸发压力下沸腾， 蒸发温度低于被冷却物体或 流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气， 并将它压缩到冷凝压力， 然后送往冷凝器，在冷凝压力 下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的 热量传给冷却介质（通常是水或空气） 与冷凝压力相对 应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液 体通过膨胀阀或其它节流元件进入蒸发器。 当制冷剂通 过膨胀阀时，压力从冷凝压力降到蒸发压力，部分液体 气化，剩余液体的温度降至蒸发温度，于是离开膨胀阀 的制冷剂变成温度为蒸发温度的两相混合物。 混合物中 的液体在蒸发器中蒸发，从被冷却物体中吸取它所需要 的气化潜热。混合物中的蒸气通常称为闪发蒸气，在它 被压缩机重新吸入之前几乎不再起吸热作用 。
压焓图：
压焓图的结构如下图2所示。以绝对压力为纵坐标（为了缩小图的尺寸 ，提高低压区域的精度， 通常纵坐标取对数坐标），以焓值为横坐标。
临界点K左边的粗实线为饱和液体线，线上的任 何一点代表一个饱和液体状态，干度 x=0。
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。
一、制冷在船舶上的应用
1. 伙食冷库 2. 空气调节 3. 冷藏运输
二、食品的冷藏条件
1. 水果、蔬菜和乳品－－－－－冷藏 温度 0～5℃ 相对湿度
2. 肉类－－－－－冷冻
85～90％
温度 -23～-30℃ 冻结速度 2～5cm/h
船舶伙食冷库低温库 -18～-20℃ 可保存6个月
食品的干缩
-10～-12 ℃ 可保存2、3个月
•制冷就是从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环 境介质中去，以产生低于环境温度的过程。
制冷技术
• 机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。
• 制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷 机中循环流动，同时与外界发生能量交换，即不断地从 被冷却对象中吸取热量，向环境排放热量。 • 制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。 • 为了实现制冷循环，必须消耗能量。所消耗能量的形 式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其它可能的形 式.
制冷技术
• 制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展 起来的。 • 制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定 空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下， 并保持这个低温。 • 这里所说的“冷”是相对于环境而言的。灼热的铁放在 空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境 温度。它是自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。
机械制冷方法：
蒸发制冷、气体膨胀制冷、半导体制冷
1.蒸发制冷（最为普遍）
蒸气压缩式制冷、 吸收式制冷、 蒸气喷射式制冷、 吸附式制冷。
2.气体膨胀制冷（用于飞机空调和气体低温液化）
3.半导体制冷（用于潜艇、医疗器械、小型空调）
二.蒸汽压缩式制冷装置的工作原理
一、单级蒸汽压缩制冷循环
单级蒸气压缩式制冷系统组成： 由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。用管
制冷技术研究内容有三方面：
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。 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须的各种机械和技术设备， 包括它们的工作原理、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。
这两条粗实线将图分 为三个区域：
1. 饱和液体线的左边为过冷液体区，过冷液体 的温度低于相同压力下饱和液体的温度；
2. 饱和蒸气线的 右边是过热蒸气区，该区域内 的蒸气称为过热蒸气，它的温度高于同一压 力下饱和蒸气的温度；
3. 两条线之间的区域为两相区，制冷剂在该区 域内处于气、液混合状态（湿蒸气区）。
道将它们连接成一个密封系统。
单级蒸汽压缩制冷系统， 是由制冷压缩机、冷凝 器、蒸发器和节流阀四 个基本部件组成。
它们之间用管道依次连 接，形成一个密闭的系 统，制冷剂在系统中不 断地循环流动，发生状 态变化，与外界进行热 量交换。其工作过程如 下图所示。
Q3
常温高压液体
高温高压蒸汽
Q2
低温低压90%液体和
库温为-18 ℃ 每侵入冷库热量1KJ热量，食品 干缩增加0.036克。
3. 臭氧在冷藏中的应用
臭氧的杀菌和消毒原理和作用：
1）杀菌：臭氧性质极不稳定，很易分解出单原子氧，且单原子 氧的性质十分活泼，有较强氧化作用，当单原子氧与霉菌等微生物 接触时，使微生物的细胞膜氧化，导致微生物死亡。
2）抑制水果的呼吸：防止成熟过快。 3）除臭：对鱼类等具有除臭作用。 4）不能用于奶制品和油脂类食品：易氧化使之变质。 5）不能用于叶绿素较多的蔬菜：产生斑点，减少维生素Ｃ含量。
第十一章 船舶制冷装置
marine refrigerating plant
第一节 船舶制冷原理与制冷剂 第二节 活塞式制冷压缩机 第三节 压缩制冷装置组成 第四节 制冷装置自动控制与自控元件 第五节 船舶制冷装置的管理
第一节 船舶制冷原理与制冷剂
一.概述
要求掌握："制冷"的定义；蒸气压缩式制冷系统组成， 制冷循环及制冷机特性的理论分析。专业术语（如制冷量、 单位质量制冷量、单位体积制冷量等）；单级蒸气压缩式制 冷循环的特点及工作过程，压焓图，理论制冷循环的定义和 热力计算，影响实际制冷循环的因素，蒸发温度和冷凝温度 的变化对单级蒸气压缩式制冷机性能的影响，制冷剂和载冷 剂的定义、性质和使用的温度范围；双级压缩制冷循环中最 常见的两种循环方式的流程和热力计算，中间压力的确定； 复叠式制冷循环的流程和热力计算。