qk (q q0 ) q0 k 1 W W
可见，用于供热，供热量永远大于所消耗的功量。
第二章 制冷剂与载冷剂
第一节 制冷剂 制冷剂：在制冷循环中工作的物质。
一、作为制冷剂应符合的基本要求 1.热力学性质方面 (1) 工作温度范围内有合适的压力。
蒸发压力≧大气压力 冷凝压力不要过高
饱和温度（即沸点）也不同（压力越低，沸点越低，如氨在1标准大
气压下，其沸点为－33.4℃）。
因此，只要创造一定的低压条件，利用液体的气化即 可获取所需要的低温。
3
2、液体气化制冷的制冷原理（工作过程）
3
冷凝器
2
节 流 阀
4
压缩机
蒸发器
1
单级压缩制冷原理图
4
制冷剂流程
在蒸发器管间的制冷剂吸收由装置返回盐 水的热量后，沸腾蒸发（过程中温度恒定 ），氟蒸汽被压缩机吸入，经四级压缩变 成高温高压气体，然后进入冷凝器，其热 量传给管内的冷却水，自身冷凝成为高压 中温的液体（气液两相），液体制冷剂再 经四级节流膨胀后，变成为低温低压的气 液两相混合体进入蒸发器，又开始下一个 制冷循环。
制冷循环的性能指标：制冷系数
制冷系数的定义：单位耗功量所获取的冷量，即


q0 W
对于逆卡诺循环，制冷系数c' :
c q0 q0 T0 W qk q0 Tk T 0
大小只取决于两个热源的温度； T0'↗或T k'↘ ， → c' ↗
逆卡诺循环
制冷循环亦可用于供热，此时系统的性能指标为供热系数。 供热系数µ 的定义：单位耗功量所获取的热量量，即
载冷剂流程
从化工生产装置返回（0.08～0.2MPa,－2℃ 左右的盐水，进入各制冷机的蒸发器内， 其热量传给蒸发器中的制冷剂，自身温度 降至-6℃以下之后排至盐水槽汇总，再经盐 水泵加压至（0.45～0.55MPa），通过管网 送往各化工生产装置（盐水循环损失的部 分，由盐水池经搅拌泵将补充盐水打入盐 水槽）。
一、逆卡诺循环
逆卡诺循环结果
每一制冷循环，1kg制冷剂：

从被冷却介质吸收的热量为：q0 =T0(sa-sb)； 向冷却介质放出的热量为：qk＝ Tk(sa-sb) ； 循环净耗功量为：w＝wc－we＝qk－q0
=Tk(sa-sb)－T0(sa-sb)
=(Tk-T0 )(sa-sb)
逆卡诺循环
为什么？
等熵压缩终了温度t2不能太高，以免润滑条件 恶化或制冷剂自身在高温下分解。
(4)临界温度要高，凝固温度要低。 为什么？ 临界温度高，便于用常温水或空气进行冷凝液 化，凝固温度低，可以工作在较低的蒸发温度 下。
2.物理与化学性质方面
(1) 粘度、密度尽量小。以减少流动阻力。 (2) 导热系数大，可提高蒸发器与冷凝器的传热系数，减少两 者的传热面积。 (3)化学稳定性。制冷剂应不燃烧、不爆炸、高温下不分解，对金 属和其他材料不产生腐蚀作用。
为什么？
A：因为当蒸发器中制冷剂的压力低于大气压 力时，外部的空气就有可能从密封不严处进入 制冷系统，降低制冷效率。 B：因为这样可以降低制冷设备承受的压力，减 少制冷剂向外泄漏的可能性。
(2) 单位容积制冷量qv较大。
为什么？
因为在Q0一定时，单位容积制冷量越大，所需的 压缩机尺寸越小。
(3)绝热指数要小
冷却介质 ：用于冷却制冷剂蒸气的介质称为冷却介质（冷
却剂）；
冷凝压力：冷凝器中制冷剂蒸气的压力称为冷凝压力；
冷凝温度：冷凝压力对应的蒸气饱和温度称为冷凝温度。
3、蒸气压缩式制冷系统的构成
膨胀阀：一种节流机构。其功能为：

经冷凝器冷凝后的高压液态（高温高压气液两相）制冷
剂转变为低压的液体，为制冷剂在低温低压下气化创造条
压缩方式： 螺杆压缩机 活塞式压缩机 离心式压缩机（轴流式） 驱动方式： 蒸汽 电
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3、制冷系统的构成
四大基本部件及对应的热力过程

压缩机：蒸气压缩 （制冷剂）
冷凝器：放热冷凝
节流阀：节流降压
蒸发器：吸热蒸发
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3、制冷系统的构成
压缩机：从蒸发器中抽吸制冷剂蒸气并进行压缩的设备。
件；

调节蒸发器的供液量（用于控制压缩机入口处制冷剂蒸
气的过热度）。
3、蒸气压缩式制冷系统的构成
蒸发器 ：制冷剂与冷冻水进行热交换的设备，对外输出冷
量。制冷剂从冷冻水（盐水）中吸热，在蒸发器中产生气化， 从而实现蒸发制冷。
蒸发压力：蒸发器内的制冷剂蒸气压力称为蒸发压力。 蒸发温度：蒸发压力对应的制冷剂饱和温度为蒸发温度。
其功能为：

从蒸发器中抽取气化的蒸气，从而维持蒸发器内一定的蒸发 温度和压力； 对吸入的蒸气进行压缩，以维持冷凝器内的高压； 输送制冷剂，是系统中的循环动力。
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3、制冷系统的构成
冷凝器 ： 制冷剂与冷却介质进行热交换的设备，对外输出
热量。制冷剂蒸气在其中冷却、冷凝，释放的热量由空气或 水等介质带走。
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逆卡诺循环
1-2 ：等熵压缩 （压缩机）
T0→Tk， 耗功wc
2-3： 等温压缩 （冷凝）
T T'k T'0
3 4 b
qk
∑w
2 1 a
放热 qk=Tk(sa-sb)
3-4： 等熵膨胀 （节流膨胀） Tk→T0， 做功we 4-1 ：等温膨胀 （蒸发） 吸热 q0=T0(sa-sb)
q0
0
s
逆卡诺循环（Carnot Cycle）T－S图
3.其它 (1)原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。 (2)对大气环境无破坏作用。 (3)无毒。
制冷循环原理
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ห้องสมุดไป่ตู้
需要掌握
各种制冷工作原理 各种制冷工作过程及状态变化 看懂压-焓图 简单热力计算 制冷剂
1、液体气化制冷原理及实现
1、气化及气化潜热
气化：液体转变为气体的物态变化称为气化
种形式。液体气化时需吸收气化潜热。
，有蒸发和沸腾两
气化潜热：1kg液体气化时所吸收的热量。液体的压力不同，其
制冷原理
2017/7/20
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理想制冷循环
一、逆卡诺循环（Reverse Carnot Cycle）
逆卡诺循环：在两个恒温热源之间进行的理想循环。
qk 3 We
膨胀机 冷凝器 蒸发器
2 Wc
压缩机
4
q0
1
逆卡诺循环制冷系统
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熵、焓
熵：表征物质的混乱度 焓：是状态函数，它等于U（定容热）+P（ 压力）*V（体积） ,是广度单位