制冷与热泵技术(吴延鹏)思维导图
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《思维导图画册》-(七年级)第一讲《走近科学》知识思维体系科学画册•你相信吗?空调的发明居然沾了印刷机的光说起对盛夏湿热的体验,人们大多会用酷暑难耐来形容!多亏有了空调相伴,才使人们摆脱了暑热之苦。
然而,空调最初并不是为人类研发的。
1902年,世界上第一个空调系统诞生了,但它是按照印刷机的“体验”进行设计的。
说起空调的发明,有一个人不能不提,他就是美国工程师及发明家威利斯·开利(Willis Haviland Carrier,1876年-1950年)。
由于他是现代空调系统的发明者,因此被誉为是“空调之父”。
那么,空调是怎样发明出来的呢?人类又是如何享用到这个伟大发明的呢?知冷知热的印刷机1901年,开利毕业于康奈尔大学,并获得机械工程硕士学位。
他入职的第一份工作是在一家锻造公司担任供暖工程师。
第二年,他接手的第一个任务就是处理纽约市沙克特威廉印刷厂的温度和湿度问题。
“空调之父”——威利斯·开利原来,这家印刷厂是锻造公司的客户单位。
这家印刷厂在生产中遇到了一个大难题,由于空气温度和湿度的变化,使得纸张的伸缩不定,这样就导致了油墨对位不准,自然就无法生产出清晰的印刷品了。
于是,这家印刷厂就求助于关联公司了。
印刷也是一个细活,对环境条件的要求也是十分苛刻的。
比如,对室内温度和湿度都是有要求的,一般冬季要保持在21℃,夏季要保持在27℃,全年相对湿度要保持在55%。
威利斯·开利对于只有26岁的开利来说,这个问题无疑是一个巨大的挑战。
不过,开利是个聪明人。
他很快就找到了问题的症结所在,原来都是湿热波动惹的“祸”。
但是,要想用机器装置来解决这个问题还是要付出努力的。
大雾让他茅塞顿开开利的一次经历开阔了他的思路。
有一天的傍晚,开利在某火车站等火车的时候,那弥漫天空的大雾启发了他,使得他对温度、湿度和露点之间的关系有了更深刻的认识。
说起雾,可以说是无人不晓,然而,真正能从大雾中捕捉灵感的人并不多。
热泵空调制冷原理与各部件图解在说制冷原理之前,首先我们来看一些生活中与制冷相关的常见现象:将酒精擦到皮肤上,会感到凉爽,说明通过蒸发能制冷。
把水抹到皮肤上,也有凉意,没有酒精明显。
因为酒精比水更容易蒸发,蒸发得更快,说明蒸发越快制冷越好。
洗晒的衣服,夏天比冬天容易干,因为夏天温度高,蒸发得快。
说明温度越高蒸发越快。
在青藏高原烧水,90度就沸腾蒸发了。
因为青藏高原地势高,压力低。
说明压力越低蒸发越快。
温度、压力对蒸发、冷凝影响一、制冷循环系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀四个基本部件组成。
我们用一张图来表现它们制冷剂状态的变化:我们可以大概归纳总结为:两个控制,两个转换。
1、压缩机:吸入蒸发器内蒸气,维持其低温低压;压缩出高压、高温蒸气。
为什么要压缩?因为制冷剂要回收再利用。
如不压缩,直接排入冷凝器。
常温已高于制冷剂沸点温度,无法冷却、冷凝成液体。
[压力越高,沸点越高;压力越低,沸点越低]。
只有通过提高制冷剂的压力,使制冷剂的凝结点(沸点)高于室外温度,才能让制冷剂向室外散热,温度降低,制冷剂凝结成液体。
2、冷凝器:将压缩机排出的高温高压蒸气冷却成液体;释放出的热量被水或空气带走。
可分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。
空调冷凝器大多采用翅片盘管式结构,为提高换热效率常将铝合金翅片压成各种形状,以增加换热面积。
3、节流装置:当制冷剂流体通过一小孔时,一部分静压力转变为动压力,流速急剧增大,成为湍流流动,流体发生扰动,摩擦阻力增加,静压下降。
节流阀主要作用:节流降压;调节流量,使流体达到降压调节流量的目的。
3.1、毛细管特点:无运动件、结构简单;无储液器,充入的制冷剂量小;停机后的高低压基本相同,便于启动;工作的准确程度差;小型空调或冰箱上运用。
缺点:供液量不能随工况变动而调节。
热力膨胀阀结构3.2、热力膨胀阀特点:又称感温式膨胀阀,接在蒸发器的进口上,器感温包紧贴蒸发器的出口管上。