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工业制冷相关原理及设备培训课件
❖ 1755年爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉克从 本质上解释了融化和气化现象,提出了潜热的概念,并发明了冰量热器, 标志着现代制冷技术的开始。
❖ 1834年发明家波尔金斯造出了第一台以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机, 并正式申请了英国第6662号专利。这是后来所有蒸气压缩式制冷机的雏型。
利用液体汽化方法的制冷循环由以下四个基本过程组成。 ①制冷工质汽化(蒸发) ②蒸汽升压(压缩),使蒸汽的冷凝过程在常温下实现。 ③高压蒸汽的液化(冷凝) ④高压液体降压(节流)
蒸汽压缩式制冷原理
❖ 制冷循环为: 在蒸发器中产生的低压制冷剂蒸发,在压缩机中被压缩到冷凝压力,消
耗了机械功W,此时为绝热压缩过程,同时温度不断升高;然后压缩后的 蒸
近二十年来,制冷技术的发展主要体现在以下几个方面: 1)范围的扩展。目前人类能达到的最低制冷温度是用原子核绝热去磁的方 法达到10^-6 K。绝对零度为0K(-273.16摄氏度),在此温度下,构成物质 的 所有分子和原子均停止运动。 2)热泵技术。人们利用逆向循环实现热量的转换,因此热泵技术也列入制 冷技术的范畴。 3)设备规模不断扩大。用于空调的冷水机组制冷量可达7000KW。 4)计算机的应用。计算机技术的迅猛发展,也大大推动了制冷技术的发展 及应用。 5)新制冷剂的研究。总的看来,可以把制冷剂的发展历程划分为两个阶 段,第一个阶段是从自然物质到人工合成的物质;那么制冷剂发展的第二个阶 段将再回归到自然物质。 氟利昂是一种化学性质非常稳定的人工合成物质,使臭氧层受到破坏、减 薄直至消失。因此对氟利昂制冷剂的替代势在必行。
热 泵 型 空 调 器 的 工 作 过 程
采用环境空气或水来冷却冷 凝器中的制冷机时,对于单级 蒸汽压缩式制冷循环能获得的 最低温度约为-20~-30℃,当 采用R502制冷剂时,能获得40 ℃左右的蒸发温度。当要制 取更低温度的冷量时,单级压 缩制冷机就无法实现了。
两级压缩制冷系统将压缩过 程分为两个阶段进行,一般用 来制取-30 ℃~-70 ℃
规武器的环境模拟试验等。 此外,电子技术、能源、新型原材料、宇宙开发、生物技术等尖端
科学领域中,制冷技术也起着重要的作用。
4、制冷方法
❖ 液体汽化制冷:利用液体汽化吸热原理。 如:蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷
❖ 气体膨胀制冷:将高压气体做绝热膨胀,使其压力、温度下降,利用降 温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。
❖ 到1875年卡利和林德用氨作制冷剂,从此蒸气压缩式制冷机开始占有统治 地位。
❖ 1859年,卡列发明了氨水吸收式制冷系统,申请了原理专利。 ❖ 1910年左右,马利斯·莱兰克发明了蒸气喷射式制冷系统。 ❖ 到20世纪,制冷技术有了更大发展,1910年家用冰箱问世。1930年氟利
昂制冷工质的出现给制冷技术带来新的变革。
❖ 因此蒸汽压缩式制冷运用最为广泛。
吸收式制冷
吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对,通过一种物质对另一种物质的吸收和释放,产生物质的 状态变化,从而伴随吸热和放热过程。目前常用的工质对有氨水和水/溴化锂。
本讲主要内容
一、制冷原理 1、制冷的基本概念 2、制冷技术的发展概况 3、制冷技术的应用 4、制冷方法
二、制冷剂、载冷剂和润滑油
三、制冷压缩机 1、制冷压缩机的作用 2、压缩机的工作过程 3、制冷压缩机的分类
4、活塞式制冷压缩机 5、滚动转子式制冷压缩机 6、涡旋(涡线)式制冷压缩机 7、螺杆式制冷压缩机 8、离心式制冷压缩机
❖ 热电制பைடு நூலகம்:利用某种半导体材料的热电效应。
❖ 涡流管制冷:使压缩气体产生涡流并分离成冷、热两部分,其中冷气流 用来制冷。
液体汽化制冷的原理 当液体处在容器内时,液体汽化形成蒸汽,若此容器内除了液体及液体本
身的蒸汽外不存在其他气体,那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡。如 果将一部分饱和蒸汽从容器中抽走,液体中就必然要再汽化一部分蒸汽来维 持平衡。液体汽化时,需要吸收热量,此热量称为汽化潜热,汽化潜热来自 被冷却对象,它使被冷却对象变冷,或者使它维持在低于环境温度的某一低 温,从而达到制冷的目的。
复叠式制冷循环系统采用两 种或两种以上的制冷剂,一般 用来制取-60 ℃~-120 ℃
蒸汽压缩式制冷的优点
❖ 一、蒸汽压缩式制冷循环的蒸发过程和冷却过程是在等温度情况下进行 的,不可逆性小,故循环的制冷系数大;
❖ 二、它是利用液体的蒸发过程来制冷,故单位制冷量大;
❖ 三、在蒸发器和冷凝器中都是有集态改变的传热过程,传热系数较大, 因而设备不是很庞大。
3、制冷技术的应用
❖ 空调工程:空气调节、除湿等。 ❖ 食品工程:冷库、家用冰箱、冰柜、冷藏陈列柜等。 ❖ 机械与电子工业:工业的许多生产过程需要在低温下进行。 ❖ 农业:种子贮存以及育苗等。 ❖ 医疗卫生事业:血浆、疫苗及某些特殊药品的低温保存。 ❖ 国防工业和现代科学:人工降雨;在高寒地区使用的发动机、汽车、常
四、冷凝器、蒸发器(下讲重点讲)
五、节流机构
六、辅助设备
一、制冷原理
❖ 1、制冷的基本概念 ❖ 制冷:利用人工的方法,把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境
的温度,并使之维持在这一低温的过程。 实质:将热量从被冷却对象中转移到环境中。
★制冷≠冷却
制冷机:实现制冷所需的机器和设备。 特点:必须消耗能量——电能、机械能等。
制冷剂:制冷机中把热量从被冷却介质传给环境介质的内部循环流动的 工作介质。
制冷循环:在制冷机中,制冷剂周而复始吸热、放热的流动循环。
热力学第一定律:能量守恒和转换定律
热力学第二定律:能量贬值原理
不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化
人工制冷: 低温物体
热量 外界补偿
高温物体
2、制冷技术的发展概况
汽在过饱和状态下进入冷凝器中,因受到冷却介质(水或空气)的冷却而 凝结成饱和液体,并放出热量,其冷凝过程为一等温等压过程;由冷凝器 出来的制冷剂液体,经膨胀阀进行绝热膨胀到蒸发压力,温度降到与之相 应的饱和温度。此时已成为两相状态 的汽液混合物;然后进入蒸发器,进 行等温等压的蒸发过程,并回复到起 始状态,完成一个循环。