制冷原理与设备(网上下载)教材
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第一章 人工制冷的基本方法制冷是指用人工的方法使某一物体或某一空间达到并保持低温。
按其所能达到的温度范围,可分为:普冷(>120K ),深冷(120K----20K )和低温制冷(<20K )。
在普通制冷范围内,有许多人工制冷方法,即利用吸热效用的物质在相变过程中获得低温,利用气体的节流效应和等墒膨胀获得低温,涡流冷却效用和半导体温差效应。
一、相变制冷的概述(一) 工程热力学基础自然界中大多数纯物质都以三种聚集态存在:固相、液相和气相。
例如水、制冷剂中的氨、氟里昂、2CO 等。
三项点的概念(有图)如图所示,可分为三个区,即固态区、液态区和气态区。
其中A 点是固液气三态共存的状态,成为三相态。
三相态是气液共存曲线的最低点,也称为三相点。
每种物质的三相点压力和温度都为定值。
如 水 a A P P 2.611= 01.0=A t ℃ 2H a A P P 4.719= 4.259-=A t ℃ 2O a A PP 12534= 210-=A t ℃ 。
气化潜热是指将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需要的热量 用r 表示。
。
饱和蒸汽和饱和水的混合物称为湿饱和蒸汽,简称湿蒸汽,不含饱和水的饱和蒸汽称为干饱和蒸汽。
。
干度:在湿饱和蒸汽区,湿蒸汽成分用干度表示,即湿蒸汽的总质量量湿蒸汽中含干蒸汽的质=x 。
临界点:在液体的P-V 图上,随着饱和压力和饱和温度的提高,液体的预热过程拉长,汽化过程缩短,直到某一压力时,汽化过程线缩为一点,这一点称为临界点。
临界点参数称为临界参数,各种物质的临界参数是不同的。
(二)相变制冷的概述物质有三种集态,即气态、固态、液态。
物质集合的改变称为相变。
在相变过程中,由于物质分子的重新排列和分子运动速度的改变而吸收或放出热量。
这种热量称作潜热。
物质从质密态到质稀态将吸收潜热。
反之。
当它发生由质稀态向质密态相变时将放出潜热。
物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体的融化和升华过程向被冷却物体吸收热量——即制冷量。
主编李晓东电子制作齐向阳完整的蒸汽压缩式制冷系统中除压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主件外为了保证系统正常、经济和安全的运行还需设置一定数量的其它辅助设备。
辅助设备的种类很多按照它们的作用基本上可以分为两大类1维持制冷循环正常工作的设备如两级压缩的中间冷却器等2改善运行指标及运行条件的设备如油分离器、集油器、氨液分离器、空气分离器以及各种贮液桶或器等。
在制冷系统中还配有用以调节、控制与保证安全运行所需的器件、仪表和连接管道的附件等。
概述10.1 制冷系统流程框图10.1.1 热泵型冷水机组热泵型冷水机组又称为冷暖型冷水机组多用于风冷式机组和小型空调机组冷暖型机组可在夏季向空调系统提供冷冻水源而在冬季可向空调系统提供空调热水水源或直接向室内提供冷风和热风。
制冷回路流程制热回路流程1风扇2翅片式换热器3套管式换热器4水泵5膨胀阀6视镜7干燥过滤器8贮液罐9气液分离器10压缩机11四通换向阀12单向阀1 13单向阀2 14单向阀3 15单向阀4 16低压接口17高压接口热泵型风冷式冷水机组原理图10.1.2 小型冷库水冷式小型氟利昂冷库制冷系统流程图1蒸发器2分液头3热力膨胀阀4低压表5压力控制器6压缩机7高压表8油分离器9热气冲霜管10截止阀11冷却塔12冷却水泵13冷却水量调节阀14冷凝器15干燥过滤器16回热器17电磁阀分液头使制冷剂均匀地分配到蒸发器的各路管组中。
压力控制器压缩机工作时的安全保护控制装置。
油分离器把润滑油分离出来并返回到曲轴箱去。
热气冲霜管定期加热蒸发器而除霜。
冷却塔利用空气使冷却水降温循环使用节约用水。
冷却水泵冷却水循环的输送设备干燥过滤器除去冷凝器中的水份和杂质防止膨胀阀冰堵或堵塞。
回热器过冷液体制冷剂提高低压蒸汽温度消除压缩机的液击。
电磁阀压缩机停机后自动切断输液管路起保护压缩机的作用。
10.1.2 小型冷库10.2 中间冷却器10.2.1中间冷却器的作用中间冷却器是用以冷却两个压缩级之间被压缩的气体或蒸气的设备。