制冷与低温技术原理第三章蒸气压缩式制冷
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蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷系统是目前应用最为广泛的一种制冷方式,其原理简单而高效。
在蒸汽压缩式制冷系统中,蒸汽被压缩成高压蒸汽,然后通过冷凝器冷却成液态,并通过膨胀阀进行节流,形成低压蒸汽,最终吸收热量完成制冷循环。
下面将详细介绍蒸汽压缩式制冷原理的具体过程。
首先,蒸汽从蒸发器中吸收热量,并被蒸发成低压蒸汽。
在这个过程中,蒸汽从低温低压状态变为低温高压状态,吸收了大量的热量,使蒸发器内的物体得到降温。
这一步是制冷循环的起点,也是整个制冷过程中最关键的一步。
接着,低温低压的蒸汽被压缩机吸入,压缩机将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽。
在这一步骤中,蒸汽的温度和压力都得到了显著的提高,这也是制冷循环中消耗能量最多的一步。
压缩机的工作使得蒸汽的内能增加,成为高温高压蒸汽。
然后,高温高压的蒸汽通过冷凝器,被冷却成为高压液态。
在冷凝器中,蒸汽释放出大量的热量,通过冷却水或者风冷进行散热,使得蒸汽的温度迅速下降,从而变成高压液态。
这一步骤使得蒸汽的状态发生了明显的改变,从气态变为液态,也是整个制冷过程中的关键一环。
最后,高压液态蒸汽通过膨胀阀进行节流,变成低温低压的蒸汽,重新回到蒸发器中吸收热量,完成整个制冷循环。
膨胀阀的作用是使高压液态蒸汽迅速膨胀,降低温度和压力,使得蒸汽重新回到低温低压状态,为下一个循环做好准备。
蒸汽压缩式制冷系统通过不断循环这一系列步骤,实现了制冷的目的。
在这个过程中,蒸汽的状态不断发生变化,热量的吸收和释放也在不断进行,从而实现了对物体的制冷效果。
总的来说,蒸汽压缩式制冷原理是通过蒸汽的压缩、冷凝、膨胀等步骤,不断循环实现对物体的制冷。
这种制冷方式简单高效,应用广泛,是现代制冷技术中的重要组成部分。
通过对蒸汽压缩式制冷原理的深入了解,可以更好地掌握制冷技术的核心原理,为相关领域的工作和研究提供重要的理论支持。
第一章绪论(小组讨论题-课堂完成)填空题1.制冷是指用(人工)的方法在一定时间和一定空间内将(物体)冷却,使其温度降低到(环境温度)以下,并保持这个低温。
2.制冷是一个逆向循环,为了实现制冷循环,必须(消耗功)。
3.在科学研究和工业生产中,常将制冷分为(制冷)和(低温技术)两个体系。
4.根据国际制冷学会第13次制冷大会(1971年)的建议,将( 120K )温度定义为普冷和低温的分界线。
5.(氦气)是自然界诸元素中沸点最低的气体,也是最后被液化的气体。
6.定压下,单位质量液体汽化时所吸收的热量称为(汽化潜热)。
7.任何一种物质,随着(温度)的提高其汽化热不断减小,当到达(临界)状态时,汽化热为零。
8.节流过程是(流体流动时由于流通面积突然减小,压力降低的热力过程),节流前后,(焓值)保持不变,(温度)和(压力)降低。
9.制冷机按照逆卡诺循环工作时,制冷系数只与(热源和热汇的温度)有关,与(制冷剂性质)无关。
10.制冷机制冷系数的数值范围为(大于0 ),热泵泵热系数的数值范围为(大于1 ),热机热效率的数值范围为( 0~1 )。
选择题(单选)1.空调用制冷技术属于( A)A. 普通制冷B. 深度制冷C. 低温制冷D. 极低温制冷2.人工制冷技术的发展起源于(A )A. 蒸气压缩式制冷B. 吸收式制冷C. 蒸汽喷射制冷D. 气体膨胀制冷3.实际制冷循环的制冷系数与逆卡诺循环的制冷系数之比称为(C )A. 压缩比B. 输气效率C. 热力完善度D. 能效比4.热泵循环中的制热过程是( D)A.电热加热 B.热水供热 C.制冷剂汽化 D.制冷剂的冷却冷凝第二章制冷方法(小组讨论题-课堂完成)填空题1.制冷的方法有很多,常见的方法有(相变制冷),(气体膨胀制冷),(绝热放气制冷),和(电磁制冷)等方法。
2.在制冷技术中,常应用纯水冰或冰盐的(冰融化吸热)过程以及干冰的(升华吸热)过程来制冷。
3.利用纯水冰冷却只能使被冷却物体保持( 0摄氏度以上)的温度。
制冷与低温技术原理习题1第三章蒸气压缩式制冷(1)一、填空题1.单级蒸气压缩式制冷循环的理论循环中,制冷系统由(),(),()和()四个基本部件组成,并用管道将它们串连成一个封闭的系统。
2.单级制冷机一般可用来制取()以上的低温。
3.蒸气压缩制冷循环中,节流过程产生的蒸气是()出来的,该蒸气通常称之为(),它在蒸发器中几乎不产生()作用。
4.在制冷剂的状态图p-h图中,等温线在液体区()线,在两相区是()线,在过热区是()线。
5.在制冷剂的状态图p-h中可以看到,在过热区,蒸气的过热度越大,其等熵线的斜率越()。
6.制冷机的性能主要用(),()和()反映。
7.单级蒸气压缩式制冷循环中,制冷剂的汽化潜热越(),或节流后所形成的蒸气的干度越(),则循环的单位制冷量越大。
(填大,小,不变)8.单级蒸气压缩式制冷循环中,对某一具体的制冷剂来说,理论循环的蒸气比体积v1随蒸发温度或蒸发压力的降低而()。
若冷凝温度已经确定,则单位容积制冷量随蒸发温度的降低而()。
9.单级蒸气压缩式制冷循环的理论比功与()和()有关。
10.单级蒸气压缩制冷循环中,冷凝温度越(),蒸发温度越(),则制冷系数越小。
(填高,低,不变)11.设不同制冷剂工质在一定蒸发温度和冷凝温度下完成制冷循环。
通过()可以反映系统的压力水平,通过(),()和()可以了解压缩机的工作条件,()和()可以反映制冷机的制冷能力,通过()可以反映制冷循环的经济性。
12.高压液体过冷对制冷循环的影响表现为:可使单位制冷量(),单位容积制冷量(),循环比功(),制冷系数()。
(填增加,略增加,减小,不变,或不定)。
13.由制冷剂的热力状态图可知,节流前液体的过冷度愈大,则节流后的干度愈(),循环的单位制冷量愈()。
因此,采用液体过冷循环,对提高()和()都是有利的。
14.采用液体过冷循环,在相同过冷度下,过冷使制冷量和制冷系数提高的百分数与制冷剂的()和()有关。
蒸气压缩式制冷原理蒸气制冷是利用某些低沸点的液态制冷剂在不同压力下汽化时吸热的性质来实现人工制冷的。
在制冷技术中,蒸发是指液态制冷剂达到沸腾时变成气态的过程。
液态变成气态必须从外界吸收热能才能实现,因此是吸热过程,液态制冷剂蒸发汽化时的温度叫做蒸发温度,凝结是指蒸汽冷却到等于或低于饱和温度,使蒸汽转化为液态。
在日常生活中,我们能够观察到许多蒸发吸热的现象。
比如,我们在手上擦一些酒精,酒精很快蒸发,这时我们感到擦酒精部分反应很凉。
又如常用的制冷剂氟利昂F—12液体喷洒在物体上时,我们会看到物体表面很快结上一层白霜,这是因为F—12的液体喷到物体表面立即吸热,使物体表面温度迅速下降(当然这是不实用的制冷方法,制冷剂F—12不能回收和循环使用)。
目前一些医疗机构采用的冷冻疗法即是利用了这一原理。
蒸气压缩式制冷是利用液态制冷剂汽化时吸热,蒸汽凝结时放热的原理进行制冷的。
二、制冷循环压缩机是保证制冷的动力,利用压缩机增加系统内制冷剂的压力,使制冷剂在制冷系统内循环,达到制冷目的。
开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体,然后压缩成高温高压气体送冷凝器;高压高温气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体;当常温高压液体流入热力膨胀阀,经节流成低温低压的湿蒸气,流入蒸发器,从周围物体吸热,经过风道系统使空调房间温度冷却下来,蒸发后的制冷剂回到压缩机中,又重复下一个制冷循环,从而实现制冷目的。
三、制冷剂在制冷系统中状态从压缩机出口经冷凝器到膨胀阀前这一段称为制冷系统高压侧;这一段的压力等于冷凝温度下制冷剂的饱和压力。
高压侧的特点是:制冷剂向周围环境放热被冷凝为液体,制冷剂流出冷凝器时,温度降低变为过冷液体。
从膨胀阀出口到进入压缩机的回气这一段称为制冷系统的低压侧,其压力等蒸发器内蒸发温度的饱和压力。
制冷剂的低压侧段先呈湿蒸气状态,在蒸发器内吸热后制冷剂由湿蒸气逐渐变为汽态制冷剂。
到了蒸发器的出口,制冷剂的温度回升为过热气体状态。
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,广泛应用于家用空调、商用冷藏设备等领域。
其原理基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发
过程,通过这些过程来实现制冷效果。
在本文中,我们将深入探讨
蒸汽压缩式制冷的原理及其工作过程。
首先,蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的物理性质来实
现制冷。
在制冷循环中,蒸汽通过压缩机被压缩成高压蒸汽,然后
通过冷凝器散发热量并冷凝成液态,再经过节流阀膨胀成低压蒸汽,最后通过蒸发器吸收热量并蒸发成蒸汽,完成了一个完整的制冷循环。
其次,蒸汽压缩式制冷的工作过程可以分为四个主要阶段,压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
在压缩阶段,蒸汽被压缩机压缩成高压蒸汽,同时温度和压力均升高。
然后高压蒸汽进入冷凝器,在这里蒸
汽释放热量,冷却并凝结成液态。
接下来,液态蒸汽通过节流阀膨
胀成低压蒸汽,此时温度和压力均下降。
最后,低压蒸汽进入蒸发器,在这里吸收外界热量并蒸发成蒸汽,完成了整个制冷循环。
蒸汽压缩式制冷的原理非常简单,但却非常有效。
通过不断循
环利用蒸汽的物理性质,可以实现不断的制冷效果。
同时,蒸汽压缩式制冷还具有制冷效果好、稳定性高、操作简便等优点,因此被广泛应用于各个领域。
总的来说,蒸汽压缩式制冷原理是基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程来实现制冷效果的。
通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组件的合作,完成了一个完整的制冷循环。
蒸汽压缩式制冷具有原理简单、效果显著、操作方便等优点,因此被广泛应用于各种制冷设备中。
希望本文能够帮助大家更好地理解蒸汽压缩式制冷的原理和工作过程。