制冷技术基础知识
P表=P绝—B(当地大气压力) P真空度=B—P绝
三、温度
制
温度是表示物体冷热程度的物理量。
冷
1、摄氏温度(℃)
原
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水的冰点 为0℃,沸点为100℃,其间分100等分,每一等分
理
为摄氏1度,摄氏温度以符号t表示。
与
2、热力学温度(K)
技
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水的冰点为
压力的能量。
制冷剂回路由冷凝器、制冷剂节流阀、
蒸发器组成。高压制冷剂气体在冷凝器
中冷凝,产生的高压制冷剂液体经节流
后到蒸发器蒸发制冷。溶液回路由发生
制
器、吸收器、溶液节流阀、溶液热交换 器和溶液泵组成。在吸收器中,吸收剂
冷 吸收来自蒸发器的低压制冷剂气体,形
原 成富含制冷剂的溶液,将该溶液用泵送
机的吸入侧;发生器好比压缩机的排出
制
侧;对发生器内溶液进行加热,提供提 高制冷剂蒸汽压力的能量。
冷
原
理
与
技
术
三、蒸汽喷射式制冷
其组成部件包括:
制 喷射器、冷凝器、
冷 蒸发器、截留法、
原 泵。喷射器又由
理 喷嘴、吸入室、
与 技
扩压器三个部分 组成。
术
动画
喷射器的吸入室与蒸发器相连;扩压器于冷
凝器相连。工作过程如下:用锅炉(图中未
术
273K,沸点为373K,其间也分100等分,每一等分 为1K,用T表示。
3、华氏温度
在1个标准大气压(760mmHg)下,以水
的冰点为32度,沸点为212度,其间分180
等分,每一等分即为华氏1度,记为1℉。
制
三者关系为:
冷
F=(1.8t+32)℉
原
t=(F-32)/1.8℃
理 与
T=(273+t)k t=(T-273)℃
冷
我们称它为吸收是制冷的工质对。吸收剂使
原
液体,它对制冷剂有很强的吸收能力。吸收 剂吸收了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热
理 与
又能放出制冷剂气体。因此,我么可以用溶 液回路取代压缩机的作用,构成蒸汽吸收式 制冷循环。
技 在蒸汽吸收式制冷中,吸收器好比压缩机的
术
吸入侧;发生器好比压缩机的排出侧;对发 生器内溶液进行加热,提供提高制冷剂蒸汽
原
等熵线——向右上方倾斜
理
的实线; 等容线——向右上方倾斜
与
的虚线,比等熵线平坦; 等干度线——只存在于湿
技
蒸气区域内,其方向大致 与饱和液体线式饱和蒸气
术
线相近,视干度大小而定。
制 冷 原 理 与 技 术
第二部分 各种制冷方式
制
常见制冷方法:
蒸汽压缩式
冷 原
a、 液体汽化制冷: 蒸汽吸收式 蒸汽喷射式
统蒸发器中所进行的汽化是沸腾过程而不是 蒸发 过程。习惯上称为蒸发。
制
冷
原
十、凝结 与汽化相反,当蒸气在一定压力下冷却一
理
定温度时,它就会由蒸气状电冰箱中R12在冷凝器中的变化过程就
术
是凝固过程。
十二、过热和过冷
1、过冷水:比饱和温度低的水称为过水。
2、湿蒸气:饱和水和饱和蒸气的混合物。
术
热
热热
放热
热热
室内的热量通过制冷循环中的冷媒传到室外
二、工质与介质
工质:就是工作的物质,在制冷技术中工质也
称为制冷剂,氟利昂R12、氟利昂R22、
制
R134a和R600a等。
冷
介质:在制冷技术中,凡是可以传递热量和冷量
原 理
的物质称为介质,如空气和水。
三、压力
与
压力:垂直作用于物质表面的力称为压力。 压强:物体单位面积上所受到的压力称为压强。
与 凝器,被常温的冷却水或空气
技
冷却,凝结成高压液体。高压 液体流经膨胀阀时节流,变成
术 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。
动画
二、蒸汽吸收式制冷
(1)氨水吸收式制冷机 : 氨为制冷剂 ,水为吸收剂
制
(2)溴化锂吸收式制冷机:
冷
水为制冷剂 溴化锂为吸收剂
原
吸收式制冷机和蒸气压缩是
理
制冷机都是利用制冷剂的气
与
化潜热制取冷量的。
技
术
动画
蒸汽吸收式制冷系统是由发生器、冷凝器、 制冷节流阀、蒸发器、吸收器、溶液节流阀、 溶液热交换器和溶液泵组成。
整个系统包括两个回路:一个是制冷剂回路,
一个是溶液回路。
制 系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂,
与
气与工作蒸气在喷嘴出口处混合,一起进入 扩压器;在扩压器中由于流速降低而是压力
技
升高;到冷凝器,被外部冷却水冷却变为液
术
态水。液态水再由冷凝器引出,分两路:一 路经过节流阀降压后送回蒸发器,继续蒸发
制冷;另一路用泵提高压力送回锅炉,重新
加热产生工作蒸气。
四、热电偶式制冷
利用某种半导体材料的热电效应(帕尔帖效应)进行制冷。当 一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成电偶时,若此 电路上接上直流电源,电流通过电偶时,就会发生能量转移。
过此处时,由于局部阻力会使液体压力降低,称为节
流。
在制冷系统中设置节流阀(毛细管、膨胀阀)。
制
十五、焓和熵
冷 原
◆焓:在热力学中将工质的内能与压势能之和定义 为焓,用H或I表示。 单位为千卡/千克,是一个状态参数。
理
◆熵:也是物质状态参数,用S表示。
与
十六、热的传递方式
技
■热传导:热量从物体的高温部分传到低温部分。
术
五状态(未饱和液体、
饱和液体、湿饱和蒸汽
干饱和蒸汽和过热蒸汽)
以及六个等值线簇(等压力线簇、等焓线簇、等温 线簇、等容线簇、等熵线簇和等干度线簇)组成。
制 冷 原 理 与 技 术
这两条粗实线将图分为三个区域:饱和液
体线的左边是过冷液体区,该区域内的液
体称为过冷液体,过冷液体的温度低于相
制
同压力下饱和液体的温度;饱和蒸气线的 右边是过热蒸气区,该区域内的蒸气称为
原 理 与
电冰箱制冷系统中,压缩机的吸气 管和排气管中流过的R12都属于过热蒸 气。
技 术
6、过冷:在压力一定时,温度低于该 压力下相对应的饱和温度就称为过冷。
十三、湿度与露点
★湿度:是表征空气中含有水蒸气多少的
物理量,分为绝对湿度和相对湿度。
★绝对湿度:是指1M3湿空气中所含水蒸汽
制
的重量,单位:Kg/m3。
制
六、比热
冷
使1公斤的某种物质温度升高(或降低)
原
1℃所吸收(或放出)的热量称为该物质的
理
比热。
与
七、显热 当物体吸热(放热),仅是使物体温度升
技
高(降低)没有改变物质的形态,那么吸
术
收(放出)的热称为显热。
八、潜热
当物体吸热(放热),仅是使物质状态发生
改变,而其温度不变,那么它所吸收或放出
的热就称为潜热。
标出)产生的高温高压工作蒸气。工作蒸气
进入喷嘴。膨胀并以高速流动(流速可达
制
1000m/s以上),于是在喷嘴出口处造成很低 的压力,这就为蒸发器中水在低温下汽化创
冷
造了条件。由于水汽化时需从未汽化的水中
原
吸收潜热,因而使未汽化的水温度降低(制 冷)。这部分低温水便可用于空气调节或其
理
它生产工艺过程。蒸发器中产生的冷剂水蒸
制冷剂的压焓图
定义:压焓图的结构如图下图所示。 以压力的对数值 为纵坐标,以焓值为横坐标所构成。
制
图中任一点代表制冷工质的某一状态;任一线代表
冷
工质经历的一个过程;任一封闭曲线代表制冷工质 进行的一个循环。
原
结构:由一点(临界点)、
理
二线(饱和液体线和干
与
饱和蒸气线)、三区(
技
未饱和液体区、湿饱和 蒸汽区、过热蒸汽区)、
理
到发生器,经过加热是溶液中的制冷剂 重新蒸发出来,送入冷凝器。另一方面,
与 发生后的溶液重新恢复到原来的成分,
技 经冷却、节流后成为具有吸收能力的吸
术
收液,进入吸收器,吸收来自蒸发器的 低压制冷剂蒸汽。吸收过程中伴随释放
吸收热,为了保证吸收的顺利进行,需
要冷却吸收液。
在蒸汽吸收式制冷中,吸收器好比压缩
3、干蒸汽:水全部汽化为蒸气,而温度保持
制
100℃不变,此时的蒸汽。 4、过热蒸汽:干蒸汽继续加热,温度超过饱和温
冷
度100℃,此时的蒸汽。
原
理
与
技
术
5、过热:蒸汽压力一定,而温度高于
该压力下相对应的饱和温度时就称为过
热蒸汽。
制 冷
当温度一定,而压力低于该温度相对应 的饱和压力时,也称为过热蒸汽。
制
电偶的一个接头(即热端)放出热量,另一个接头(即冷端)吸收热 量。若电源极性接反,则冷热
冷
端就能互相变换,
原
原来的冷端变为热端,
理
原来的热端变为冷端。
与
半导体制冷的电冰箱
就是将数10个这样的
技
电偶串联而成,将冷
术
端排在一起,热端排
在一起,组成电堆。
动画
思考:摄氏40度是多少华氏温度?是多少热力学 温度?
技
四、热能 物质所具有的热能即指该物质的分子所具有
术
的动能和位能之总和,也即是内能。