《制冷原理制冷设备》ppt课件
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制冷原理与设备
制冷: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。
制冷方法有四种:液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
液体气化制冷循环:由工质低压下汽化、蒸气升压、高压气液化和高压液体降压四个基本过程组成。蒸气压缩式、吸收式、蒸气喷射式制冷都属于液体气化制冷。
以机械能或电能为补偿的:蒸气压缩式、热电制冷式制冷机
以热能为补偿的:吸收式、蒸气喷射式、吸附式制冷机
饱和状态:当液体处在密闭容器内时,若容器内除了液体及液体本身的蒸气外不存在任何其他气体,那么液体和蒸汽在某一压力下将达到平衡,这种状态称饱和状态。
汽化潜热:液体汽化时,需要吸收热量,该热量称为汽化潜热
制冷系数、热力系数(性能系数COP)热力完善度
压缩机:节流阀;蒸发器;冷凝器;
过冷:制冷剂液体的温度低于同一压力下饱和状态的温度称为过冷。两者之差称为过冷度。制冷剂液体离开冷凝器进入节流阀之间往往具有一定的过冷度。过冷总是有利的。
过热:制冷剂液体的温度高于同一压力下饱和状态的温度称为过热。两者之差称为过热度。制冷剂液体在蒸发其中完全蒸发后人然要继续吸收一部分热量,这样,在他到达压缩机之前就处于过热状态。有害过热和有效过热。氨不宜采用过高的过热度,吸入蒸气的过热会对往复式压缩机的容积效率有所改善,所以,对氨而言,也希望有5 C左右的过热度
闪发蒸气:液体节流产生的蒸气是饱和蒸气,又称闪发蒸气,以区别于加热液体后产生的饱和蒸气。
制冷
★制冷: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。
◆制冷方法有四种:液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
★蒸汽压缩式制冷原理:蒸汽压缩式制冷属于液体汽化制冷方式。液体汽化制冷循环由工质低压下汽化、蒸汽升压、高压气液化和高压液体江亚四个基本过程组成。蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将其连成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象发生热量交换,吸收被冷却对象的热量并汽化,实现低压下汽化;压缩机吸收此低压蒸汽,经压缩后以高压排出,实现蒸汽升压;高温高压气态工值在冷凝器被常温冷却介质冷却,凝结成高压液体,实现高压气液化;高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压、低温湿蒸汽,实现高压液化降压,然后进入蒸发器,如此循环。
图解蒸发器与冷凝器
换热过程的目的是转换热量,蒸发器与冷凝器的制冷循环的两个必不可少的换热设备,它们工作性能的好坏,直接影响整个制冷循环的工作效率。
1.蒸发器
按照冷却流体的不同,蒸发器分为冷却液体和冷却空气两大类。
(1)冷却液体载冷剂蒸发器
又称为间接冷却式蒸发器,简称液体蒸发器,常用的液体载泠剂有水和盐水。在标准大气压下,盐水的凝固点在0℃以下,比水的凝固点(0℃)低,如Nacl(氯化钠)溶液的浓度为13%时,其凝固点为-10℃;而水的比热比盐水大。所以水可冷却到0℃,适用于空调系统;盐水可冷却到-10~20℃,广泛应用于冷冻食品和制冰等。
这类蒸发器的主要工作特征:先由制冷剂在蒸发器吸热蒸发,将液体载冷剂冷却,再由液泵将低温液体载冷剂送往冷间降温。
(2)冷却空气载冷剂蒸发器
又称直接冷却式蒸发器,制冷剂在管内吸热蒸发而把管外空气的温度降低。按空气流动的原因,它可分为自然对流式和强迫对流式两种。
·自然对流式冷却空气的蒸发器
又称排管,这类蒸发器主要应用于冷库中。制冷剂在排管内流动吸收周围空气的热量汽化,依靠空气的热压作用自然对流,使库内空气冷却,并维持库内低温状态。
·强迫对流式冷却空气的蒸发器
这种蒸发器应用于小型空调系统中,如房间空调器等。它由几排胀接上纯铝质翅片的盘管组成。胀接翅片的目的是增加传热面积,加强空气的扰动性,提高蒸发器的传热效率。铝翅片一般经过阳极化处理,以提高其抗腐蚀性能。翅片厚度通常为0.12~0.20mm,片距1.5~2.5mm,套片管管径Ф8~Ф16mm。
翅片管换热器的型式主要有三种型式,即L型、平直型、和V型。V型蒸发器的结构:
翅片有平、波纹、冲缝翅片三种。平翅片虽然加工容易,但刚性差、传热性能不好,现已逐渐淘汰,波纹翅片与平翅片相比,刚性好,传热面积增加,且空气流过波纹翅片时,增加了扰动和搅拌效应,因此传热效率提高1/5左右;而冲逢翅片会使通过翅片的空气在槽缝中窜来窜去,因此其扰动和搅拌性能比波纹管还好,使传热效率比波纹片高1/3,但冲缝翅片空气阻力大,容易积尘结垢,反而可能使空调器的制冷量急剧下降。 为了提高蒸发器在制冷剂侧的传热系数,在国际上大力推广和应用强化制冷剂管内蒸发和冷凝的内螺纹管代替光管,即在管内表面上加工出许多微细的螺旋槽,与光管相比,可提高传热系数1.5~2.0倍,而其管内的压力损失与光管差不多。
图解蒸发器与冷凝器
换热过程的目的是转换热量,蒸发器与冷凝器的制冷循环的两个必不可少的换热设备,它们工作性能的好 坏,直接影响整个制冷循环的工作效率。
1∙蒸发器
按照冷却流体的不同,蒸发器分为冷却液体和冷却空气两大类。
(1)冷却液体载冷剂蒸发器
又称为间接冷却式蒸发器,简称液体蒸发器,常用的液体载泠剂有水和盐水。在标准大气压下,盐水的凝 固点在0℃以下,比水的凝固点(0℃ )低,如Nad(氯化钠)溶液的浓度为13%时,其凝固点为-10°C ;而 水的比热比盐水大。所以水可冷却到O0C ,适用于空调系统;盐水可冷却到-IO~2CΓC ,广泛应用于冷冻食 品和制冰等。
这类蒸发器的主要工作特征:先由制冷剂在蒸发器吸热蒸发,将液体载冷剂冷却,再由液泵将低温液体载 冷剂送往冷间降温。
(2)冷却空气载冷剂蒸发器
又称直接冷却式蒸发器,制冷剂在管内吸热蒸发而把管外空气的温度降低。按空气流动的原因,它可分为 自然对流式和强迫对流式两种。
・自然对流式冷却空气的蒸发器
又称排管,这类蒸发器主要应用于冷库中。制冷剂在排管内流动吸收周围空气的热量汽化,依靠空气的热 压作用自然对流,使库内空气冷却,并维持库内低温状态。
强迫对流式冷却空气的蒸发器
这种蒸发器应用于小型空调系统中,如房间空调器等。它由几排胀接上纯铝质翅片的盘管组成。胀接翅片 的目的是增加传热面积,加强空气的扰动性,提高蒸发器的传隈率。铝翅片一般经过阳极化处理,以提 高其抗腐蚀性能。翅片厚度通常为0∙12~0.20mm ,片距1.5~2.5mm ,套片管管径08~0>16mm.
翅片管换热器的型式主要有三种型式,即L型、平直型、和V型。V型蒸发器的结构:
翅片有平、波纹、冲转翅片三种。平翅片虽然加工容易,但刚性差、传热性能不好,现已逐渐淘汰,波纹 翅片与平翅片相比,刚性好,传热面积增加,且空气流过波纹翅片时,增加了扰动和搅拌效应,因此传热 效率提高1/5左右;而冲逢翅片会使通过翅片的空气在槽缝中窜来窜去,因此其扰动和搅拌性能比波纹管 还好,使传热效率比波纹片高1/3 ,但)中缝翅片空气阻力大,容易积尘结垢,反而可能使空调器的制冷量为了提高蒸发器在制冷剂侧的传热系数,在国际上大力推广和应用强化制冷剂管内蒸发和冷凝的内螺纹管 代替光管,即在管内表面上加工出许多微细的螺旋槽,与光管相比,可提高传热系数1.5~2.0倍,而其管 内的压力损失与光管差不多。
冰机制冷原理
冰机是一种常见的制冷设备,它利用特定的原理将热量从一个地方转移到另一个地方,从而实现制冷的效果。冰机的制冷原理主要包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。下面将详细介绍冰机的制冷原理。
首先,冰机的制冷原理中的压缩过程是指将低温低压的蒸汽通过压缩机进行压缩,使其温度和压力都升高。在这个过程中,蒸汽的分子间距减小,分子间的相互作用增强,使得蒸汽的内能增加,从而提高了蒸汽的温度和压力。
接着,冰机的制冷原理中的冷凝过程是指将高温高压的蒸汽通过冷凝器进行冷却,使其冷凝成液体。在这个过程中,蒸汽释放出热量,被冷凝器中的冷却水或空气吸收,使蒸汽冷凝成液体,同时冷凝器也会释放出大量的热量。
然后,冰机的制冷原理中的膨胀过程是指将高温高压的液体通过节流阀或膨胀阀进行节流膨胀,使其温度和压力都降低。在这个过程中,液体的内能减小,从而使得液体的温度和压力都降低。
最后,冰机的制冷原理中的蒸发过程是指将低温低压的液体通过蒸发器进行蒸发,使其蒸发成蒸汽。在这个过程中,液体吸收外界的热量,从而蒸发成蒸汽,同时蒸发器也会吸收外界的热量。
通过以上四个过程的循环运行,冰机就可以实现制冷的效果。在这个过程中,压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组件起着至关重要的作用,它们共同协作,完成了制冷循环过程。
总的来说,冰机的制冷原理是通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程,将热量从一个地方转移到另一个地方,从而实现制冷的效果。这种原理不仅在冰机中得到应用,也在空调、冰箱等制冷设备中得到了广泛的应用。通过对冰机制冷原理的深入了解,我们可以更好地理解制冷设备的工作原理,为相关领域的研究和应用提供理论基础。