制冷技术课件(第一章)
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1.1 概述1.1.1 什么是制冷技术?是研究和处理低温工程问题、满足人们对低于环境温度的空间或低温条件的需要而产生和发展起来的一门学科。
1.1.2 制冷技术应用范畴1. 空调制冷技术2. 普通制冷技术3. 冷藏冷冻技术4. 低温制冷技术5. 超低温制冷技术1.1.3 制冷技术面临挑战1. 实现CFCs和HCFs的完备替代,保护大气臭氧层免遭破坏和抑制温室效应2. 改善制冷空调设备和系统效率, 提高节能减排效果3. 高新技术在制冷和空调系统中应用1.2 制冷技术内容1.2.1制冷定义制冷(refrigeration)是用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体降温,使其温度降到环境温度以下,并保持这个低温。
注意:1.制冷是将被冷却物体温度降到低于环境温度的过程。
2.制冷是将热量由低温转移到高温的过程。
3.制冷是消耗能量的过程。
4. 制冷由制冷机械和制冷剂循环来实现。
1.2.2 制冷技术重点1.制冷方方式多样化及其特点2.制冷循环热力学分析和计算(log-p图使用)3.制冷剂特性4.制冷机械设备性能及节能5.制冷装置自动化和智能化技术(机电一体化)1.2.3 制冷温度划分1.普通制冷: 温度高于120K深度制冷:温度在120 ~20K低温制冷:温度在20 ~O.3K超低温制冷: 温度低于0.3K2. 作用:(1)根据制冷技术学科的温度特点去探索和应用。
(2)表明制冷温度范围不同,制冷方式,原理、制冷工质和设备性能间有差别。
1.3 制冷方法简介本课程简要介绍以下几种制冷方式:(1)蒸气压缩式制冷(2)蒸气喷射式制冷(3)吸收式制冷(4)吸附式制冷(5)空气膨胀制冷(6)热电制冷1.3.1 蒸气压缩式制冷1.工作原理:(1)利用制冷剂气、液相变完成热量转移;(2)利用机械式地压缩和膨胀完成制冷剂相变而制冷。
2.制冷设备与制冷剂相匹配:3.蒸气压缩式制冷系统:1—蒸发器2—节流装置3—冷凝器4—压缩机5—原动机4. 特点:(1)系统结构简单,使用方便(2)制冷循环效率较高(3)能量调节灵活,制冷温度范围广(4)机电一体化程度较高(5)各种压缩机适应性能好(6)制冷温度过低时单级制冷循环效率较低1.3.2 蒸气喷射式制冷1. 工作原理:(1)高压工作蒸气引射制冷剂低压蒸发而制冷(2)低压工作蒸气与制冷剂蒸气混合后扩压冷凝(3)消耗热能产生高压工作蒸气(4)工作蒸气与制冷剂为相同工质2. 蒸气喷射式制冷循环示意图1—喷射器(a一喷嘴b一扩压器c一吸人室),2—冷凝器3—压力锅炉,4—制冷剂泵,5—节流装置6—冷媒水泵7—蒸发器,8—空调用户末端系统3.特点:(1)制冷循环结构简单,加工方便(2)没有运动部件,可靠性高(3)能利用一次能源(4)不足之处是所需工作蒸气的压力高,喷射器流动损失大而效率低(5)喷射器增压与蒸气压缩式循环相结合使用,提高效率1.3.3 吸收式制冷1. 吸收原理:利用吸收剂吸收气化的制冷剂蒸气,制冷剂气化带走气化潜热而产生制冷效应。
第一章制冷技术基本知识§1-1 概述一、何谓制冷日常生活中常说的“热”或“冷”是人体对温度高低感觉的反应。
在制冷技术中所说的冷,是指某空间内物体的温度低于周围环境介质(如水或空气)温度而言。
因此“制冷”就是使某一空间内物体的温度低于周围环境介质的温度,并连续维持这样一个温度的过程。
二、何谓人工制冷我们都知道,热量传递终是从高温物体传向低温物体,直至二者温度相等。
热量决不可能自发地从低温物体传向高温物体,这是自然界的可观规律。
然而,现代人类的生活与生产经常需要某个物体或空间的温度低于环境温度,甚至低得很多。
例如,储藏食品需要把食品冷却到0℃左右或-15℃左右,甚至更低。
而这种低温要求天然冷却是达不到的,要实现这一要求必须有另外的补偿过程(如消耗一定的功作为补偿过程)进行制冷。
这种借助于一种专门装置,消耗一定的外界能量,迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去,得到人们所需要的各种低温,称谓人工制冷。
而这种装置就称谓制冷装置或制冷机。
三、人工制冷的方法人工制冷的方法主要有相变制冷、气体绝热膨胀制冷和半导体制冷三种。
1.相变制冷即利用物质相变的吸热效应实现制冷。
如冰融化时要吸取80 kcal/kg的熔解热;氨在1标准大气压下气化时要吸取327kcal/kg的气化潜热;干冰在1标准大气压下升华要吸取137kcal/kg的热量,其升华温度为-78.9℃。
2.气体绝热膨胀制冷:利用气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀时,对外输出膨胀功,同时温度降低,达到制冷的目的。
3.半导体制冷:珀尔帖效应告诉我们:两种不同金属组成的闭合电路中接上一个直流电源时,则一个接合点变冷,另一个接合点变热。
但是纯金属的珀尔帖效应很弱,且热量通过导线对冷热端有相互干扰,而用两种半导体(N型和P型)组成的直流闭合电路,则有明显的珀尔帖效应且冷热端无相互干扰。
因此,半导体制冷就是利用半导体的温差电效应实现制冷地。