《制冷原理与设备》详细知识点
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制冷原理知识点总结1. 制冷原理概述制冷原理是利用某一制冷剂在内外受热、膨胀、压缩和其他物理性质变化规律的基础上,通过电能、热能、机械能等形式的能量输入,使制冷剂完成循环过程,从而实现对被制冷物体的制冷效果。
制冷原理是制冷技术的核心内容,也是制冷设备和系统设计、运行的基础。
2. 制冷剂的种类和性质制冷剂是制冷循环系统中的工质,它要能承载、存储、传递和释放热量,发生相变、压缩、膨胀等物理过程,具有较高的比热容和潜热;同时要具有较高的冷凝温度和较低的蒸发温度。
常见的制冷剂有氨、氮、二氧化碳、氟利昂等。
制冷剂的选择应根据制冷系统的工作条件和要求,确保安全、稳定和高效的制冷运行。
3. 制冷循环系统制冷循环系统是由蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀等四个基本部件以及连接它们的管道和附件组成的。
它的基本工作原理是:制冷剂在蒸发器中蒸发吸收热量,经过压缩机增压并排入冷凝器,冷凝器中冷凝成液体,释放热量,然后通过节流阀减压并回到蒸发器再次循环。
这一循环过程不断地吸热、排热,从而达到制冷的目的。
4. 制冷循环系统的工作过程(1)蒸发过程:制冷剂在低压条件下,通过吸收外界热量而蒸发成气体,从而降低被制冷物体的温度。
(2)压缩过程:蒸发后的制冷剂以气态进入压缩机,受到压缩机的压缩,升高了压力和温度。
(3)冷凝过程:经过压缩后的制冷剂进入冷凝器,在高温高压条件下,释放热量而冷凝成液体,给出热量。
(4)节流过程:冷凝成液态的制冷剂通过节流阀迅速减压,降低了温度和压力,准备进入蒸发器。
5. 制冷循环系统的热力分析制冷循环系统是在冷凝器和蒸发器之间进行热量交换的,这两个部件是系统工作热力分析的关键。
冷凝器的工作原理是:制冷剂冷凝,放热至外界冷却介质;蒸发器的工作原理是:制冷剂蒸发,吸收外界热量。
通过对蒸发器和冷凝器的热力分析,可以计算出系统的冷量、功率、效率等参数。
6. 制冷循环系统的性能评价对制冷循环系统的性能评价主要包括冷量、功率、效率、性价比等技术指标。
制冷原理与设备引言制冷原理与设备是现代社会中广泛应用的一项技术,旨在维持低温环境,实现食品储藏、医药物品保鲜、工业生产等不同领域的需求。
本文将介绍制冷的基本原理、不同类型的制冷设备以及它们的应用。
一、制冷原理制冷原理依据热力学的基本原理和热力学循环的概念来实现。
以下将介绍两种常见的制冷原理:1. 蒸发制冷原理蒸发制冷原理是基于物质从液体到气态的相变过程中吸收热量的特性。
当液体蒸发时,其周围的环境会失去热量,从而降低温度。
制冷设备中常见的蒸发制冷原理应用包括压缩机制冷和蒸发冷却。
•压缩机制冷:压缩机制冷是通过压缩和膨胀工作介质来实现制冷的过程。
它涉及三个主要组件:压缩机、冷凝器和蒸发器。
压缩机压缩工作介质气体,使其温度和压力升高,然后通过冷凝器降低温度并将热量释放到周围环境中。
最后,通过蒸发器使工作介质从液体变为气体,吸收周围环境的热量,从而降低温度。
•蒸发冷却:蒸发冷却是利用蒸发过程中吸收热量来降低温度的原理。
在蒸发冷却设备中,水或其他液体通过蒸发形成水蒸汽,吸收周围环境的热量,从而使环境温度降低。
2. 吸收制冷原理吸收制冷原理是基于物质溶解和结晶的特性来实现制冷的过程。
吸收制冷原理通过在特定条件下使工作介质吸收和释放热量来达到降温的效果。
吸收制冷设备中常见的应用包括吸收式制冷和热泵。
•吸收式制冷:吸收式制冷设备通过工作介质(通常是铵盐和水的混合物)的相互作用来降低温度。
在吸收式制冷过程中,工作介质吸收环境中的热量,然后通过加热工作介质使其释放热量,并且使工作介质重新溶解。
这个循环重复进行,从而实现降温效果。
•热泵:热泵是一种利用吸收制冷原理的设备,它在供热和制冷领域具有广泛的应用。
热泵通过循环工作介质的形式,将热量从一个热源转移到另一个热源。
例如,热泵可以将室外的低温空气中的热量吸收并传递到室内,从而提供室内供暖。
二、制冷设备除了蒸发制冷和吸收制冷原理外,制冷设备还有其他类型,以下将介绍其中的几种:1. 压缩机制冷设备压缩机制冷设备是最常见和广泛应用的制冷设备之一。
《制冷原理与设备》课程一、判断题(71)1.湿蒸气的干度×越大,湿蒸气距干饱和的距离越远。
( )2.制冷剂蒸气的压力和温度间存在着一一对应关系。
( )3.低温热源的温度越低,高温热源的温度越高,制冷循环的制冷系数就越大。
( )4.同一工质的汽化潜热随压力的升高而变小。
( ) 5.描述系统状态的物理量称为状态参数。
( ) 6.系统从某一状态出发经历一系列状态变化又回到初态,这种封闭的热力过程称为热力循环。
()7.为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能,称为沿程损失。
( )8.工程上用雷诺数来判别流体的流态,当Re<2000时为紊流。
( )9.流体在管道中流动时,沿管径向分成许多流层,中心处流速最大,管壁处流速为零。
( )10.表压力代表流体内某点处的实际压力。
( ) 11.流体的沿程损失与管段的长度成正比,也称为长度损失。
( )12.使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为混合式换热器。
( )14.氟利昂中的氟是破坏大气臭氧层的罪魁祸首。
( )15.混合制冷剂有共沸溶液和非共沸溶液之分。
( )16.氟利昂的特性是化学性质稳定,不会燃烧爆炸,不腐蚀金属.不溶于油。
( )17.《蒙特利尔议定书》规定发达国家在2030年停用过渡性物质HCFC。
( )18.二元溶液的定压汽化过程是降温过程,而其定压冷凝过程是升温过程。
( )19.工质中对沸点低的物质称作吸收剂,沸点高的物质称作制冷剂。
( )20.盐水的凝固温度随其盐的质量分数的增加而降低。
( )21.R12属于CFC类物质,R22属于HCFC类物质,R134a 属于HFC类物质。
( )22.CFC类、HCFC类物质对大气臭氧层均有破坏作用,而HFC类物质对大气臭氧层没有破坏作用。
( ) 23.市场上出售的所谓“无氟冰箱”就是没有采用氟利昂作为制冷剂的冰箱。
( )24.R134a的热力性质与R12很接近,在使用R12的制冷装置中,可使用R134a替代R12而不需对原设备作任何改动。
制冷原理及设备制冷技术是现代社会中不可或缺的一部分,它在各个领域都有着广泛的应用,从家用冰箱到工业制冷设备,都离不开制冷原理及设备的支持。
本文将从制冷原理和常见的制冷设备两个方面进行介绍。
首先,我们来了解一下制冷原理。
制冷原理是利用物质的相变过程来吸收热量,从而降低物体的温度。
常见的制冷原理包括蒸发冷却、压缩冷凝、吸收式制冷等。
其中,蒸发冷却是通过液体蒸发吸收热量来降低温度,而压缩冷凝则是利用制冷剂在蒸发和冷凝过程中释放和吸收热量来实现降温。
吸收式制冷则是利用吸收剂和制冷剂之间的相互作用来实现制冷效果。
其次,我们来看一下常见的制冷设备。
家用冰箱是我们生活中最常见的制冷设备之一,它采用了压缩冷凝的原理,通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器散发热量并变成液体,最后通过蒸发器吸收热量并降温。
工业上常用的制冷设备还包括空调、冷藏冷冻设备、制冷车辆等,它们都是基于不同的制冷原理来实现降温效果的。
除了以上介绍的制冷原理和设备外,我们还需要了解一些关于制冷技术的发展趋势。
随着社会的进步和科技的发展,制冷技术也在不断地创新和改进。
例如,近年来,环保型制冷剂的研发和应用已经成为制冷技术发展的一个重要方向,以减少对大气臭氧层的破坏和减少温室气体排放。
另外,智能化、节能化也成为制冷设备发展的趋势,通过智能控制系统和高效节能的设计,使制冷设备在保证制冷效果的同时,尽可能减少能源消耗和提高运行效率。
总的来说,制冷技术在现代社会中扮演着重要的角色,它不仅影响着我们的日常生活,也对工业生产和科学研究有着重要的支撑作用。
通过对制冷原理和设备的了解,我们可以更好地利用和应用制冷技术,为社会发展和人民生活提供更好的服务和保障。
希望本文的介绍能够为大家对制冷技术有更深入的了解和认识。
制冷原理与制冷设备制冷是一种将热能从一个空间移动到另一个空间的过程,使得被冷却的空间温度下降,其基本原理是通过热量的传递和排除,将空间中的热能转移出去。
在现代社会中,制冷设备广泛应用于家庭、商业、工业等各个领域,为人们提供了舒适的生活和工作环境。
本文将介绍制冷的基本原理以及常见的制冷设备。
一、制冷原理1. 蒸发冷却原理蒸发冷却是一种常见的制冷原理,它利用液体在蒸发过程中吸热的特性来降低空间的温度。
当液体处于低压环境下,其分子将从液态转化为气态,吸收周围的热量。
这个过程中,液体的温度将下降,从而使得周围的空气或物体的温度也随之下降。
通过控制蒸发的速率和循环系统的设计,可以实现对空间温度的制冷效果。
2. 压缩机制冷原理压缩机制冷是一种常用的制冷原理,它主要通过物质的压缩和膨胀来实现制冷效果。
在这个过程中,制冷剂经过压缩机被压缩成高压气体,然后通过冷凝器释放热量,使制冷剂转化为液体。
接着,制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器,在蒸发的过程中吸收热量,从而降低空间的温度。
二、常见的制冷设备空调是一种广泛应用于家庭和商业场所的制冷设备。
它通过利用压缩机制冷原理将热量转移到室外,使得室内的空气温度下降。
空调设备由室内机和室外机组成,室内机通过冷凝器释放热量,室外机通过蒸发器吸收热量,实现制冷效果。
现代空调设备还具备除湿和净化空气的功能,提供了更加舒适的室内环境。
2. 冰箱冰箱是一种常见的家用制冷设备,它主要通过蒸发冷却原理来实现制冷效果。
冰箱内部有一个蒸发器,冷冻剂在其中蒸发吸热,使得冰箱内部的温度下降。
通过调节压缩机的工作状态和控制器的温度设定,可以实现冷藏和冷冻功能,保持食物的新鲜和品质。
3. 制冷车制冷车是一种用于运输食品、医药等易受温度影响的物品的专用车辆。
它通常配备有制冷设备和保温材料,可以在运输过程中保持物品的低温状态。
制冷车主要通过压缩机制冷原理来实现制冷效果,将车内的热量排出,实现对物品温度的控制。
4. 工业制冷设备工业制冷设备广泛应用于化工、制药、电子等领域。
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《制冷原理与设备》详细知识点 制冷原理与设备复习题 绪论 一、填空: 1接近0k为超低温冷冻。 2、人工制冷的方法包括(相变制冷)(气体绝热膨胀制冷)(气体涡流制冷)(热电制冷)几种。 3、蒸汽制冷包括(单级压缩蒸气制冷)(两级压缩蒸气制冷)(复叠式制冷循环)三种。 二、名词解释:人工制冷 ;制冷;制冷循环;热泵循环;制冷装置;制冷剂。 1. 人工制冷:用人工的方法,利用一定的机器设备,借助于消耗一定的能量不断将热量由低温物体转移给高温物体的连续过程。 2.制冷:从低于环境温度的空间或物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程称为制冷。 3.制冷循环:制冷剂在制冷系统中所经历的一系列热力过程总称为制冷循环 4.热泵循环:从环境介质中吸收热量,并将其转移给高于环境温度的加热对象的过程。 5.制冷装置:制冷机与消耗能量的设备结合在一起。 6.制冷剂:制冷机使用的工作介质。 —————————————————————————————————————————————————————
三、问答: 制冷原理与设备的主要内容有哪些? 制冷原理的主要内容: 1.从热力学的观点来分析和研究制冷循环的理论和应用; 2.介绍制冷剂、载冷剂及润滑油等的性质及应用。 3.介绍制冷机器、换热器、各种辅助设备的工作原理、结构、作用、型号表示等。 第一章 制冷的热力学基础 一、填空: 1、lp-h图上有_压强_、_温度_、_比焓_、__比熵_、_干度_、比体积_六个状态参数。 2、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_压缩机__、__蒸发器_、_节流阀、_冷凝器___几大件组成。 3、一个最简单的蒸气压缩式制冷循环由_绝热压缩、_等压吸热_、_等压放热_、__绝热节流_几个过程组成。 4、在制冷技术范围内常用的制冷方法有_相变制冷_、__气体绝热膨胀制冷_、_气体涡流制冷_、_热电制冷_几种。 5、气体膨胀有__高压气体经膨胀机膨胀_、_气体经节流阀膨胀_、_绝热放气制冷 三种形式。 6、实际气体节流会产生零效应_、热效应_、冷效应_三种效应。制冷是应用气体节流的_冷_效应。理想气体节流后温度_不变_。 二、名词解释: —————————————————————————————————————————————————————
相变制冷;气体绝热膨胀制冷;气体涡流制冷;热电制冷;制冷系数;热力完善度;热力系数; 洛伦兹循环;逆向卡诺循环; 1.相变制冷:利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却的物体吸取热量以制取冷量。 2.气体绝热膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀以达到低温,并利用膨胀后的气体在低压下的复热过程来制冷 3.气体涡流制冷:高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流,利用冷气流的复热过程即可制冷。 4.热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,即可在一段产生冷效应,在另一端产生热效应。 5制冷系数:消耗单位功所获得的制冷量的值,称为制冷系数。ε=q。/w。 6.热力完善度:实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。其值恒小于1。 7.热力系数:获得的制冷量与消耗的热量之比。用ζ0表示 8.洛仑兹循环:在热源温度变化的条件下,由两个和热源之间无温差的热交换过程及两个等熵过程组成的逆向可逆循环是消耗功最小的循环,即制冷系数最高的循环。 9.逆向卡诺循环:当高温热源和低温热源的温度不变时,具有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成的 1 逆向循环,称为逆向卡诺循环 —————————————————————————————————————————————————————
三、问答: 1、分析高低温热源温度变化对逆向卡诺循环制冷系数的影响。 ? 答:制冷系数与低温热源的温度成正比,与高低温热源的温差成反比。当高低温热源的温度一定时,制 冷系数为定值。制冷系数与制冷剂的性质无关。 2、比较制冷系数和热力完善度的异同。 答:制冷系数与热力完善度的异同: 1.两者同为衡量制冷循环经济性的指标; 2.两者定义不同。制冷系数为制冷循环总的制冷量与所消耗的总功之比。 热力完善度为实际循环的制冷系数与工作于相同温度范围内的逆向卡诺循环的制冷系数之比。 3.两者的作用不同。制冷系数只能用于衡量两个工作于相同温度范围内的制冷循环的经济性,热力完善度可用于衡量两个工作于不同温度范围内的制冷循环的经济性。 4.两者的数值不同。制冷系数一般大于1,热力完善度恒小于1。 3、热泵循环与制冷循环有哪些区别? 答:热泵循环与制冷循环的区别: 1.两者的目的不同。热泵的目的是为了获得高温(制热),也就是着眼于放热至高温热源;制冷机的目的是为了获得低温(制冷),也就是着眼于从低温热源吸热。 2.两者的工作温区往往有所不同。由于两者的目的不同,热泵是—————————————————————————————————————————————————————
将环境作为低温热源,而制冷机是将环境作为高温热源。对于同一环境温度来说,热泵的工作温区明显高于制冷机。 4、洛伦兹循环的制冷系数如何表示? a qo?i??qk?qo?Tdsoidb iaoi??Tds??Tds cdTomTm?Tom 答: 所以洛伦兹循环的制冷系数等于一个以放热平均温度Tm 和以吸热平均温度TO为高低温热源的逆向卡诺循环的制冷系数。 5、分析热能驱动的制冷循环的热效率。 ?o?qo?To??TH?TaqH?Ta?To??TH?通过输入热量制冷的可逆制冷机,其热力系数等于工作于Ta、T0之间的逆向答: 卡诺循环制冷机的制冷系数与工作在 TH、Ta之间的正卡诺循环的热效率的乘积,由于后者小于1,因此: ζ0总是小于ε0。 第二章 制冷剂、载冷剂及润滑油 一、填空: 1、氟里昂制冷剂的分子通式为________________,命名规则是R________________。 2、按照氟里昂的分子组成,氟里昂制冷剂可分为(氯氟烃)、(氢氯氟烃)、(氢氟烃)三类。其中对大气臭氧层的破坏作用最大。 3、无机化合物的命名规则是 4、非共沸混合制冷剂的命名规则是共沸混合制冷剂的命名规则—————————————————————————————————————————————————————
是5、制冷剂的安全性通常用(毒 2 性)和(可燃性)表示,其安全分类共分为(6)个等级。 6、几种常用制冷剂的正常蒸发温度分别为:R717 R22 R718 R502 R507 7、几种常用制冷剂与油的溶解性分别为:R717(几乎不溶解);R12(完全互溶);R22(部分溶解);与矿物油___;R13__不溶于矿物油___;R502(82℃以上与矿物油有较好的溶解性); R410A (不能与矿物油互溶);R407C(不能与矿物油互溶);R507(能容于聚酯类润滑油)。 8、润滑油按照其制造工艺可分为(天然矿物油)、(人工合成油) 两类。 二、名词解释: 1、氟里昂制冷剂 :饱和烃类的卤族衍生物。 2、共沸混合制冷剂:有两种或两种以上的纯制冷剂以一定的比例混合而成的具有共同的沸点一类制冷剂。 3、非共沸混合制冷剂的露点、泡点;润滑油的絮凝点: 三、问答: 1、为下列制冷剂命名: (1)CCI2F2 :R12 (2)CO2 :R744 (3)C2H6 :R170 (4)NH3 :R717 (5)CBrF3 :R13 (6)CHCIF2 :R22 (7)CH4 :R50 (8)C2H4 :R150 (9)H2O :R718 (10)C3H6 R270 2、对制冷剂的要求有哪几方面? 答:1、热力学性质方面 —————————————————————————————————————————————————————
(1)在工作温度范围内,要有合适的压力和压力比。即:PO>1at,PK不要过大。 (2)q0和qv要大。 (3)w和wv(单位容积功)小,循环效率高。 (4)t排不要太高,以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。 2、迁移性质方面 (1)粘度及密度要小,可使流动阻力减小,制冷剂流量减小。 (2)热导率 3、物理化学性质方面 (1)无毒,不燃烧,不爆炸,使用安全。 (2)化学稳定性和热稳定性好,经得起蒸发和冷凝的循环变化,不变质,不与油发生反应,不腐蚀,高温下不分解。 (3)对大气环境无破坏作用,即不破坏臭氧层,无温室效应。 4、其它 原料来源充足,制造工艺简单,价格便宜。 要大,可提高换热器的传热系数,减小换热面积。 3、简述对制冷剂热力学方面的要求。 (1)在工作温度范围内,要有合适的压力和压力比。即:PO>1at,PK不要过大。 (2)q0和qv要大。 (3)w和wv(单位容积功)小,循环效率高。 (4)t排不要太高,以免润滑油粘度降低、结焦及制冷剂分解。