冷水机业务员培训资料

1 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。 2

★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。

•建筑业：混凝土的冷却、搅拌冻土开采等。

制 冷 技 术

第2讲

一、热力学基本定律

•热力学第一定律：能量守恒和转换定律

• 热力学第二定律：能量贬值原理

不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

二、蒸汽压缩式制冷的基本原理

•制冷系统组成：蒸发器、冷凝器、压缩机、节流阀（膨胀阀毛细管）。

★ 蒸发器：制冷剂汽化吸热实现制冷的设备。作用是依靠节流（膨胀阀、毛细管）后的低温低压制冷剂液体在蒸发器管路内的沸腾（蒸发），吸收被冷却介质的热量，达到制冷降温目的。

★ 冷凝器：将气态制冷剂变回液态制冷剂向外界散热的设备。作用是将经压缩机压缩升压后的制冷剂过热蒸气向周围常温介质（水或空气）传热，从而还原为液态制冷剂，使制冷剂能循环使用。

★ 压缩机：维持制冷剂在系统内连续循环耗能设备。作用是吸入蒸发器低温低压制冷剂，压缩成高温高压制冷剂并送至冷凝器。

★ 节流阀：冷凝器与蒸发器连接所需的对制冷剂降压设备。作用将冷凝器内高温高压液态制冷剂变成低温低压液态制冷剂，满足蒸发器工作条件。

。制冷循环过程：压缩机（输入电能）吸入蒸发器内低温低压气态制冷剂，将其压缩成高温高

压气态制冷剂并送至冷凝器，冷凝器内高温高压气态制冷剂向外界散热（空气或水）变成高温高压液态制冷剂，经过节流阀（膨胀阀、毛细管）后变为低温低压液态制冷剂， 3 低温液态制冷剂进入蒸发器内吸热（对外制冷）低温低压气态制冷剂后被压缩机吸入，连续循环构成制冷循环过程。

二、理论循环

PPkPohh2h1h44321冷凝蒸发节流压缩理论循环压焓图 Pk为制冷剂冷凝压力。

Po为制冷剂蒸发压力。

单位制冷量qo：1Kg制冷剂在蒸发器完成一次循环所制取冷量。

qo=h1-h4

单位冷凝热量qk：1Kg制冷剂在冷凝器内对外散放的热量。

qk=h2-h3

单位耗功wo：1Kg制冷剂经压缩机后所需功（电能）。

wo=h2-h1

从上图可知：加大冷凝器散热面积降低冷凝压pk (冷凝温度Tc)，可提高制冷效率。

加大蒸发器传热面积升高蒸发压po (蒸发温度Te)，可提高制冷效率。

三、制冷工况

。工况：是指制冷压缩机工作的状况，即制冷压机工作的条件。 冷凝器蒸发器被冷却介质Q2冷却介质Q1压缩机节流阀 4

它的工作参数包括： 蒸发温度（冷冻出水温度）

冷凝温度（冷却水温或环境温度）

吸气温度

过冷温度

。工况分为：空调工况、标准工况、设计工况等。

空调工况：标明高温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。

标准工况：标明低温用压缩机的名义制冷能力和轴功率。

设计工况：在特定工作参数条件下设计的名义制冷能力和轴功率。

。空调工况参数：蒸发温度5℃、冷凝温度40℃、吸气温度15℃、过冷温度35℃。

★ 工业冷水机设计工况参数：水冷式 蒸发温度2℃、冷凝温度40℃

风冷式 蒸发温度2℃、冷凝温度50℃

★ 制冷量随工况变化而变化

制 冷 技 术

第3讲

制冷剂和载冷剂

一、制冷剂定义

制冷剂是在制冷装置中通过热力变化完成制冷循环的工作介质，又称制冷工质。

通常称冷媒或雪种。常用制冷剂有：R22、R134a(单一物质)、R407C、R404A（混合物质）

二、制冷剂类型及命名及特点

制冷的四大类：无机化合物、烃类、卤代烃、混合溶液。

1.无机化合物

NH3、CO2、H2O。

命名：R7** **为分子量

例：NH3——R717 CO2——R744

H2O——R718

2.烃类（碳氢化合物）

烷烃类：甲烷CH4，乙烷C2H6，丙烷C3H8;

3. 卤代烃（氟利昂）

分子式：CmHnFxClyBrz （满足2m+2=n+x+y+z）

1）命名法1：R m-1 (为0时略) n+1 x Bz（z为0时与B一起略） 5

例：一氯二氟甲烷分子 CHF2Cl——R22 (非环保)

四氟乙烷分子 C2H2F4——R134a （环保）

一溴三氟甲烷分子 CF3Br——R13B1 （环保）

2）命名法2：表示含氯原子的氟利昂对大气臭氧层的破坏作用

CFC——氯氟化碳，不含氢，公害物，严重破坏臭氧层，禁用；

例：CF2Cl2——R12 ——CFC12

★《蒙特利尔议定书》规定2000年前禁止生产和使用CFC

现R134a已取代R12

HCFC——氢氯氟化碳，含氢，低公害物质，属于过渡性物质；

例：CHF2Cl——R22——HCFC22

★《蒙特利尔议定书》规定发达国家2010年后新设备上禁止用HCFH，

所有签字国家2030年前禁止生产和使用HCFC。

HFC——氢氟化碳，不含氯，无公害（环保冷媒），可作为替代物，待研究开发。

例：C2H2F4——R134a——HFC134a

4. 混合溶液

由两种(或以上)制冷剂按一定比例相互溶解而成的混合物。

A共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk不变，气、液相组分相同。

命名：R5** **为发现的顺序：R500、R501、R502……. R509等。

例：R502由48.8%R22和51.2%R115组成。

B非共沸溶液：固定p下蒸发或冷凝时，t0、tk变，气、液相组分不同。

命名：R4** **为发现的顺序：R400、R401、R404A、R407C、等。

例：R404A由44%R125和4%R134a及52%R143a组成。

环保，用于低温制冷机。（如：-10℃以下小型冷水机）

例：R407C由23%R32和25%R125及52%R134a组成。

环保，用于常规空调制冷和工业制冷。

缺点：冷媒泄漏率不同，制冷剂性质会改变。

三、制冷剂的选择要求：

•对环境的亲和友善。

•热力学性质满足制冷循环。

•具有良好的物理化学性质。

•来源广，易制取。

1.对环境的亲和友善。

1）臭氧衰减指数ODP：

表示物质对大气臭氧层的破坏程度。（主要是Cl氯元素对臭氧层破坏）

应越小越好，ODP=0则对大气臭氧层无害。

2）温室效应指数GWP：

表示物质造成温室效应的影响程度。应越小越好，GWP=0则不会造成大气变暖。