第一章制冷方法(制冷相关)

绪论：一、制冷（Refrigeration ）1. 定义：通过人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。

实质：热量的转移的过程。

（注意和“冷却”的区别）2. 制冷途径：a. 天然冷源b. 人工制冷天然冷源：用深井水或“冬季采冰以供夏用”。

二、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，这是自然界的客观规律。

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；合金钢在-70℃～－90℃低温下处理后可以提高硬度和强度。

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，称为人工制冷。

而这种实现制冷所需要的机器和设备的总和就称为制冷装置或制冷机。

制冷机中使用的工作物质称为制冷剂。

制冷程度：人工制冷可以获得的温度。

制冷的方法：1. 液体汽化制冷（蒸汽制冷）：利用液体汽化吸热标准大气压下，1kg 液氨汽化可吸收1371 的热量，且气体温度低达-33.4 ℃；p ＝870pa 时，水在5 ℃下即可沸腾，吸热2489kJ/kg 。

分类：蒸汽压缩制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷, 吸附式制冷2. 气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

3. 热电制冷（半导体制冷）：利用某种半导体材料的热电效应。

建立在帕尔帖(peltire) 效应（电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量）原理上。

三、发展概况及应用1. 发展概况：制冷技术是从19 世纪中叶开始发展起来的，1934 年美国人波尔金斯试制成功了第一台以乙醚为工质、闭式循环的蒸汽压缩式制冷机。

第一章电冰箱制冷原理第一节制冷基础知识一热力学基础1. 热力学状态参数(1) 温度温度是物体冷热程度的度量，从微观的观点看，温度是物质分子热运动平均动能的度量，它是确定物质状态的基本参数之一。

为了进行温度测量，需要有温度的数值表示法，即需要建立温度的标尺。

我们把温度的标尺叫做温标。

工程上常用的温标有摄氏温标和华氏温标。

摄氏温标用于公制系统，它规定在标准大气压下纯水的冰点是0°C，沸点是100°C，中间分成100等份，每一等份即为1°C（1度），其中°C为摄氏温度单位的符号。

华氏温标用于英制系统，它规定在标准大气压下，纯水的冰点是32°F，沸点是212°F ,中间分成180等份，每一等份即为1°F，其中°F为华氏温度单位的符号。

采用摄氏温标和华氏温标表示的温度，都称为相对温度。

根据热力学第二定律的基本原理所制定的温标称为热力学绝对温标，它与测温物质的特性无关，可以成为度量温度的共同标准，也是测量温度的最基本温标。

绝对温标以物质内分子热运动完全停止时的温度为零度（此时摄氏温度为-273.15°C），单位符号为K。

绝对温标的一度（1K）等于摄氏温标的一度(1°C)。

绝对温标在国际单位制中广泛采用。

绝对温度（常用T表示）,摄氏温度和华氏温度（常用t表示）之间的换算关系是：T(K)=t(°C)+273.15(K) （1-1）t(°F)=9/5t(°C)+32(°F) （1-2）用以测量温度的仪表叫温度计。

制冷中常用的温度计有玻璃棒温度计、压力式温度计、半导体温度计及热电偶温度计。

电冰箱测温常用玻璃棒温度计和半导体温度计。

在精确测试中则用热电偶温度计。

（2）压力单位面积上所受的垂直作用力称为压力（也称压强），常用p表示。

分子运动学把压力看作是分子撞击容器内壁的结果。

压力也是确定物质状态的基本参数之一。

制冷培训资料编制：卢海稳审核：陈现富批准：陈现富济南大森制冷工程有限公司2013年07月第一章制冷原理第二章制冷剂第三章螺杆式制冷压缩机组第四章制冷系统的辅助设备及操作管理第五章放空气操作第六章系统放油操作第七章热氨冲霜操作管理第八章冷库的工艺管理第一章制冷原理一、制冷方法：1、常见的制冷方法有四种：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷、热电制冷。

其中，液体汽化制冷应用最为广泛，它是利用液体汽化时的吸热效应实现制冷的。

蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、吸附式制冷都属于液体汽化制冷。

2、液体汽化形成蒸汽。

当液体处在密闭容器内时，若此容器内除了液体及液体本身的蒸汽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，此时的汽体称为饱和蒸汽，它所具有的压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。

饱和压力随温度升高而升高。

如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽走，液体中就必然要再汽化一部分蒸汽来维持平衡。

液体汽化时，需要吸收热量，此热量称为汽化潜热，汽化潜热来自被冷却对象，它使被冷却对象变冷，或者使它维持在低于环境温度的某一低温。

为使上述过程连续进行，必须不断地从容器中抽走蒸汽，再不断地将液体补充进去。

通过一定的方法把蒸汽抽走，并使它凝结成液体后再回到容器中，就能满足这一要求。

从容器中抽出的蒸汽，如果直接凝结成液体，所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，而我们希望蒸汽的冷凝过程在常温下实现，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

这样，制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生制冷效应，并在常温、高压下冷凝，向环境或冷却介质放出热量。

因此，汽化制冷循环由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽的液化和高压液体降压四个过程组成。

二、制冷的基本热力学原理1、各种制冷方法概括起来可分为两大类：输入功实现制冷和输入热量实现制冷。

蒸汽压缩式制冷、热电制冷属于输入功实现制冷，吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸附式制冷属于输入热量实现制冷。

高温热源T HHQ H=W+Q C制冷系数：£=Q C.W制冷系数：是衡量制冷循环经济性的指标。

第一章制冷技术制冷技术第1讲绪论一、基本概念制冷：利用人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。

二、制冷方法•实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中★制冷≠冷却•制冷技术：制冷技术就是研究如何获得低温的一门科学技术。

•制冷机：实现制冷所需的机器和设备。

特点：必须消耗能量——电能、机械能等•制冷剂：制冷机中把热量从被冷却介质传给环境介质的内部循环流动的工作介质。

常用制冷剂：R22 R134a R407C R404A R410A•制冷循环：在制冷机中，制冷剂周而复始吸热、放热的流动循环。

•液体汽化制冷：利用液体气化吸热原理。

如：蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、吸附式制冷、蒸汽喷射式制冷等。

★我们公司冷水机属蒸汽压缩式制冷。

•气体膨胀制冷：将高压气体做绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。

•热电(电子)制冷：利用某种半导体材料的热电效应。

三、制冷技术分类按照制冷温度大小，分为三类：•普通制冷：t＞－120℃•深度制冷：－120℃＞t＞－253℃•超低温制冷：t＜－253℃★空调用制冷技术及生产制造业用制冷技术属于普通制冷。

四、发展概况•1934年美国人波尔金斯试制成功了第一台以乙醚为工质、闭式循环的蒸汽压缩式制冷机。

•1830～1930，主要采取NH3、HCS、CO2、空气等作为制冷剂；•1930～1990，主要采用氟里昂作为制冷剂；1990～，积极寻找无污染的制冷剂，替代氟利昂。

五、制冷技术的应用•日常生活：家用冰箱、空调，啤酒、冷饮、饮料的生产。

★空调工程：商用空调、大型中央空调，光学仪器仪表、精密计量量具等试验室，计算机房的温湿度控制。

★工业制造业：工业成型冷却、精密机床油压系统冷却、激光机发热管、冲床模头、电解液等冷却。

•食品工程：食品保鲜、贮藏、加工、运输等。

如冷加工设备、冷冻冷藏库等。

•农业：人工气候室、种子贮存以及育苗等；•医疗卫生事业：血浆、疫苗及某些特殊药品的低温保存；•国防工业和现代科学：人工降雨；在高寒地区使用的发动机、汽车、常规武器的环境模拟试验等。

第一章制冷循环点1表示制冷剂进入压缩机的状态。

它是对应于蒸发温度t0的饱和蒸气。

根据压力与饱和温度的对应关系，该点位于p0=f (t0)的等压线与饱和蒸气线（χ=1）的交点上。

点2表示制冷剂排出压缩机的状态，也就是进冷凝器时的状态。

过程线1-2表示制冷剂蒸气在压缩机中的等熵压缩过程（s1=s2），压力由蒸发压力p0升高到冷凝压力p k。

因此该点可通过1点的等熵线和压力为p k的等压线的交点来确定。

由于压缩过程中外界对制冷剂作功，制冷剂温度升高，因此点2表示过热蒸气状态。

点3表示制冷剂出冷凝器时的状态。

它是与冷凝度t k所对应的饱和液体。

过程线2-2’-3表示制冷剂在冷凝器的冷却（2-2＇）和冷凝（2＇-3）过程。

由于这个过程是在冷凝压力p k不变的情况下进行的，进入冷凝器的过热蒸气首先将部分热量放给外界冷却介质，在等压下冷却成饱和蒸气（点2＇），然后再在等压、等温下继续放出热量，直至最后冷凝成饱和液体（点3）。

因此，压力p k的等压线和χ=0的饱和液体线的交点即为点3的状态。

点4表示制冷剂出节流阀时的状态，也就是进入蒸发器时的状态。

过程线3-4表示制冷剂在通过节流阀时的节流过程。

在这一过程中，制冷剂的压力由p k降到p o，温度由t k降到t o并进入两相区。

由于节流过程是一个不可逆过程，所以用一虚线表示3-4过程。

过程线4-1表示制冷剂在蒸发器中的气化过程。

由于这一过程是在等温、等压下进行的，液体制冷剂吸取被冷却介质的热量（即制冷）而不断气化，制冷剂的状态沿等压线p o向干度增大的方向变化，直到全部变为饱和蒸气为止。

这样，制冷剂的状态又重新回到进入压缩机前的状态点1，从而完成一个完整的理单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算在进行制冷循环的热力计算之前，首先需要了解系统中各设备做功和热量的变化情况，然后再对循环的性能指标进行分析和计算。

当完成一个蒸气压缩制冷循环时，在压缩机中，外界对制冷剂作功，而热量的传递情况则因设备而异，在冷凝器中热量由制冷剂传给外界冷却介质，在蒸发器中热量由被冷却介质传给制冷剂。

《空调⼯程中的制冷技术》复习资料⼤全第⼀章绪论1.11.空⽓调节：实现对某⼀房间或空间内的温度、湿度、空⽓的流动速度、洁净度进⾏调节与控制，并提供⾜够量的新鲜空⽓。

简称空调。

2.制冷技术：它是研究低温的产⽣和应⽤，以及物质在低温条件下所发⽣的物理、化学和⽣物学机理变化等⽅⾯的科学技术。

3.天然冷源：⾃然界中存在的低温物质，如深井⽔、天然冰。

4.⼈⼯制冷：借助⼀种“专门装置”，消耗⼀定的（外界）能量，迫使热量从温度⽐较低的被冷却物体（或环境）向温度⽐较⾼的周围环境（或物体）转移。

5.制冷分类：普通制冷：＞-120℃深度制冷：-120℃～20K（-253℃）低温和超低温：＜20K6.普通制冷分为：⾼温区+5℃～50℃主要空⽓调节和热泵设备低温区＜-100℃主要⽤于⽓体液化、低温物理、超导和宇航研究中温区-100℃～+5℃主要⽤于⾷品冻结和冷藏，化⼯和机械⽣产⼯艺的冷却过程和冷藏运。

1.21.制冷⽅法：物理⽅法和化学⽅法2.制冷⽅法：相变制冷（溶解、汽化、升华）、⽓体绝热膨胀制冷、温差电制冷（热电制冷）3.溶解常⽤于冷却房间或冷藏⾷品；汽化：蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷⽤的此原理，还有低温外科⼿术；升华可⽤于⼈⼯降⾬、医疗中。

⽓体绝热膨胀制冷可⽤于飞机机仓⾥。

4.焦⽿-汤姆逊效应：实际⽓体焓值是温度和压⼒的函数，所以实际⽓体绝热节流后的温度将发⽣变化。

⾄于温度升⾼还是降低与⽓体初始状态有关。

第⼆章蒸汽压缩式制冷的热⼒学原理2.11.制冷原理：利⽤液体蒸发吸收热量⽽完成制冷。

2.蒸汽压缩式制冷的基本系统：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流机构（膨胀阀）3.蒸发器①⾥⾯制冷剂的汽化过程是⼀个等压沸腾过程。

②蒸发压⼒：蒸发器内制冷剂沸腾时的压⼒。

③蒸发温度：相对应的饱和温度。

（沸点）4.压缩机：从蒸发器中抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽并进⾏压缩的设备。

功能：①从蒸发器内抽吸出蒸发的制冷剂蒸汽，以维持蒸发器内⼀定的蒸发压⼒，同时也就维持了⼀定的蒸发温度。