第一、二节 工业制冷与空调技术基础知识及制冷等工质

1.1.6 过热度与过冷度
先以水蒸气的形成过程为例解释几个概念。图1–3所示的开口容器中装有 25℃的水，水面上有一个能上下自由移动，却又起密封作用的活塞，活塞的重 量略去不计，即水面有一个大气压的作用。若将水加热到饱和温度100℃时，这 时称为饱和水。25℃的水显然比100℃的饱和温度低，这种比饱和温度低的水称 为过冷水。饱和温度与过冷温度之差为过冷度。其中过冷水的过冷度为 100℃﹣25℃＝75℃。若将饱和水继续加热，水温将保持100℃不变，而水不断 汽化为水蒸气。这时容器中是饱和水和饱和蒸汽的混合物，称为湿蒸汽。再继 续加热时，水全部汽化为蒸汽而温度保持100℃不变，此时的蒸汽称为干蒸汽。 若再继续加热，干蒸汽继续加热升温，温度超过饱和温度100℃，此时的蒸汽称 为过热蒸汽。过热蒸汽的温度与饱和温度之差称为过热度。
2. 工质 在热力工程中，把可以实现能量转换和物态改变的物质称为工质。在制冷技 术中工质又称为制冷剂或制冷工质，例如家用冰箱、空调器过去常用的制冷剂氟 利昂12、氟利昂22等。
3. 介质 在制冷技术中，凡可用来转移热量和冷量的物质，称为介质。一般常用的介质 是水和空气。
1.1.12 热传递与热平衡
对流传热是基本的传热方式。热对流的传热流量由对流速度、传热面积及对流的 物质决定。热对流的基本计算公式为：
Φ aAt （W）
式（1–6）
式中：α —— 传热系数，单位为W／(m2·K)； Δt —— 流体与壁面间的温度差，单位为K ； A —— 换热面积，单位为m2。
1 称为传热热阻，单位为m2·K／W ，与导热热阻相对应。
1.1.7 压力和真空度
1. 压力 工程上常把单位面积上受到的垂直作用力叫做压力，压力的法定单位是Pa（帕）。 2. 绝对压力和表压力 测量气体压力时，由于测量压力的基准不同，因此压力有绝对压力和表压力 两种表示方法。绝对压力是指作用在单位面积上的压力的绝对值，而表压力是指 压力表上的读数。

6 什么是热力系统
➢ 系统、外界、分界面。 ➢ 开口系统或控制体、封闭系统或闭口系统 、绝热系统、孤立系统。 自然界没有绝对的封闭系统、绝热系统和孤立系统。
根据系统与环境间的能量和物质的关系，可将系统进行如下分类。
1) 开口系统： 2) 孤立系统：
3）闭口系统： 4） 绝热系统：
任务三 制冷基础知识
➢ 过热蒸汽、过冷液体。
4 显热、潜热和蒸发制冷
当对一种物质加热，或将热量从中移出时，导致其温度发生变化， 但如果物质的状态保持不变，那么在这种情况下该物质的焓的变化 就称为显热变化。
如果对一种物质加热或将热量移出，所导致的结果是物质的状态 发生了变化而温度不变，那么该物质中的焓的变化就称为潜热变化。
二、与制冷有关的热力学状态基础知识
1 液体、蒸汽和状态变化
从液态变为气态（沸腾），从气态变为液态（冷凝）。
2 沸腾温度与压力的关系
一般地，液体上所承受的压力越大，它的沸点就越高；压力越小， 沸点越低。
任务三 制冷基础知识
3 饱和、过冷和过热状态
发生沸腾的温度和压力条件称为饱和状态，沸点从技术角度而言 指的就是饱和温度和饱和压力。 ➢ 饱和蒸汽、饱和液体。
7 什么是系统的热力状态
1) 状态:某一时刻,系统中物质表现在热力现象方面的总状况。 2) 状态参数：描述系统状态的物理量。 3) 基本状态参数：系统状态的变化一般表现为系统中工质的压力、
温度、比容、内能（焓和熵）这些物理量的变化，并且这些物理 量的变化与变化的过程无关。基本状态参数有3个：温度、压力 和比容。
图1.21 干球、湿球温度计
任务三 制冷基础知识
(3) 露点温度
湿空气能容纳的水蒸气量与温度有关，温度越高，空气能容纳的水 蒸气量越大。若保持空气中水蒸气的含量不变，降低空气温度，空气 将逐渐接近饱和。若继续冷却空气，便会有部分水蒸气凝结为露滴从 湿空气中析出，湿空气达到饱和时的温度或空气开始结露时的温度叫 露点温度，露点温度简称露点。

然对流是由于温度不均匀而引起的。强制对流 是由于外界因素对流的影响而形成的。
直冷式电冰箱箱内的低温是箱内空气自然
制
对流的结果；而间冷式电冰箱内的低温主要是
冷 通过强迫箱内空气对流来获得的。
原
理
与
技
术
十七 压焓图
制冷剂的压焓图
定义:压焓图的结构如图下图所示。 以压力的对数值 为纵坐标，以焓值为横坐标所构成。
二、工质与介质
工质：就是工作的物质，在制冷技术中工质也
称为制冷剂，氟利昂R12、氟利昂R22、
制
R134a和R600a等。
冷
介质：在制冷技术中，凡是可以传递热量和冷量
原 理
的物质称为介质，如空气和水。
三、压力
与
压力：垂直作用于物质表面的力称为压力。 压强：物体单位面积上所受到的压力称为压强。
技
术
在工程上将压强称为压力。用P表示。 P=F/S
整个系统包括两个系统中使用的工作流体是制冷剂和吸收剂，
冷
我们称它为吸收是制冷的工质对。吸收剂使
原
液体，它对制冷剂有很强的吸收能力。吸收 剂吸收了制冷剂气体后形成溶液。溶液加热
理 与
又能放出制冷剂气体。因此，我么可以用溶 液回路取代压缩机的作用，构成蒸汽吸收式 制冷循环。
制
冷
原
十、凝结 与汽化相反，当蒸气在一定压力下冷却一
理
定温度时，它就会由蒸气状态转变化为液
与
体状态，称这一过程为凝固。
技
电冰箱中R12在冷凝器中的变化过程就
术
是凝固过程。
十二、过热和过冷
1、过冷水：比饱和温度低的水称为过水。
2、湿蒸气：饱和水和饱和蒸气的混合物。

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