制冷原理与设备(制冷相关)
目录 1、蒸汽压缩式制冷原理与设备
2、吸收式制冷原理与设备
1、蒸汽压缩式制冷原理与设备
蒸汽压缩式制冷原理与设备
●制冷工质(制冷剂、冷媒、雪种); 常用有:氨(R717)、氟里昂等; 氟里昂:R11: 一氟三氯甲烷 R22: 二氟一氯甲烷 R23: 三氟 甲烷 R134a:四氟乙烷; R123:三氟二氯乙烷;
蒸汽压缩式制冷原理与设备
什么是熵?
熵,热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系 混乱程度的度量。熵越大说明物质内部越混乱。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
制冷剂的状态图
压-焓图 温-熵图
p
hT
c
s
v
x p
0
压力-比焓图
h
Ts c
p v
h T
蒸汽压缩式制冷原理与设备
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。
5态
未饱和液体,饱和液体,湿饱和蒸汽,
干饱和蒸汽,过热蒸汽。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
6等参数线簇(压-焓图)
等压线--- 水平线; 等焓线--- 垂直线;
p
hT
c
s
T
s
c
p
v
v h
T
x p x
0
压力-比焓图
h
0
温度-比熵图
s
等温线--- 液相区:几乎为垂直线,
两相区:水平线,
气相区:向下方弯曲的倾斜线;
各主要部件作用: ●压缩机:压缩制冷剂,向制冷剂压缩做功, 为整个制冷循环提供动力。 ●冷凝器:冷凝器是一个热交换设备,作用 是利用环境冷却介质(空气或水),将来自压缩 机的高温高压制冷蒸气的热量带走,降低制 冷剂温度至环境温度。 ●膨胀阀:节流原件---将高压常温的制冷剂 液体通过膨胀阀降压,得到低温低压制冷剂。 ●蒸发器:蒸发器也是一个热交换设备。节 流后的低温低压制冷剂液体在其内蒸发变为 蒸气,吸收被冷却物质的热量,使物质温度 下降,达到冷冻、冷藏食品的目的。
人工制冷
人工制冷概述
是通过制冷工质(也称制冷剂、雪种)将热量从低温物体(如冷库等)移向高温物体(如大 气环境)的循环过程,从而将物体冷却到低于环境温度,并维持此低温,这一过程是利用制冷装置 来实现的。
由热力学第二定律可知,热量从低温物体移向高温物体不可能自动、无补偿地进行,因此必须 提供机械能(或热能等),以确保包括低温冷源、高温热源、功源(或向循环供能的源)在内的孤 立系统的熵不减小
等熵线--- 向右上方倾斜的实线; 等容线--- 向右上方倾斜的虚线,比等熵线平坦; 等干度线--- 只存在于湿蒸气区。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
压焓图的结构如下图所示。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。
R-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)是一种不含氯原子,对臭氧层不起破坏作用,具有良好的安全 性能(不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性)的制冷剂,其制冷量与效率与R-12(二氯 二氟甲烷,氟利昂)非常接近,所以被视为优秀的长期替代制冷剂。R-134a是目前国际公认的R12最佳的环保替代品。完全不破坏臭氧层,是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷 剂,也是目前主流的环保制冷剂,广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加 。 R134a的毒性非常低,在空气中不可燃,安全类别为A1,是很安全的制冷剂。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
什么是焓?
焓的表达式:H=U+PV 物理意义:工质所处状态具有的总能量。 根据它的 表达式,可以知道是焓是一个状态参数。 在热力设备中,工质总是不断地 从一个地方流到另一个地方,随着工质不断地流动,所转移的能量就是焓。 这就是为什么引入焓这个概念的原因,因为每次计算的时候总是要写U+PV。 所以后来干脆就把U+PV定义为焓。简而言之,引入焓就是为了方便分析, 简化计算
制冷原理与设备
制冷技术
1
目录 1、制冷概念
2、常用制冷原理与设备
制冷的概念
制冷:
即致冷,又称冷冻,将物体温度降低到或维持在自然环境温度温度以下。 实现制冷的途径有两种,一是天然冷却,一是人工制冷。天然冷却利用天然冰或深 井水冷却物体,但其制冷量(即从被冷却物体取走的热量)和可能达到的制冷温度往往 不能满足生产需要。天然冷却是一传热过程。人工制冷是利用制冷设备加入能量,使热 量从低温物体向高温物体转移的一种属于热力学过程的单元操作。
蒸汽压缩式制冷原理与设备
系统组成: 压缩机,节流阀,蒸发器和冷凝器等主要设备及辅助设备(过滤器,油分
离器,储液器)。
3
膨 胀 阀
4
冷却介质
冷凝器 蒸发器
2
压缩机
1
被冷却介质
蒸气压缩式制冷的基本系统图
蒸汽压缩式制冷原理与设备
3
膨 胀 阀
4
冷却介质
冷凝器 蒸发器
2
压缩机
1
被冷却介质
蒸气压缩式制冷的基本系统图
压-焓图: 1点,2线,3区,5态,6等参数线簇。
1点
临界点 (critical point)
2线
下临界线 : 不同压力下饱和液体状态 上临界线:不同压力下干饱和蒸汽状态
液相区 (liquid region)
3区
汽液两相区(liquid-vapor region)
汽相区 (vapor region)
●载冷剂 传递冷量的物质,空调一般是用水做载冷剂。
●制冷量 单位——千瓦(Kw)、 大卡(Kcal)、冷吨(Rt); 1千瓦(Kw)= 860大卡(Kcal); 1 冷吨(Rt)= 3.517 Kw = 3024 Kcal ; 100Rt = 351.7 K w = 30万Kcal
●冷凝温度 气体液化时的温度(在一定压力下)同一物质冷凝温度是随压力变化而变化。