第五章其它制冷循环精要.ppt

1 压缩式气体制冷循环 2 气体涡流制冷 一、气体涡流制冷原理 气体涡流制冷是一种借助涡流管的作用使高速气流产生旋涡分离出冷、热两股气流，而利用冷气流获得冷量的方法。 气体涡流制冷原理 3 热电制冷 二、热电制冷原理 三、热电制冷与机械压缩式制冷比较 七、多级热电制冷循环 4 固体吸附制冷 某些固体物质在一定的温度及压力下，能吸附某种气体或水蒸气，在另一温度及压力下，又能将它释放出来。 这种吸附与解吸的过程引起的压力变化，相当于制冷压缩机的作用。 一、吸附剂 适宜于工业应用的吸附剂，应具有以下性质： （1）对吸附质有高的吸附能力； （2）再生和多次使用； （3）有足够的机械强度： （4）化学性质稳定； （5）容易制取且价格便宜。 吸附剂 目前，用于吸附制冷的固体吸附剂有： 1、硅胶 2、活性氧化铝 3、沸石分子筛 4、活性炭 二、吸附制冷循环 闭式吸附制冷循环 三、吸附制冷循环的应用 1. 对吸附剂的要求 适宜于工业应用的吸附剂，应具有以下性质： 比表面积大，内部具有网络结构的微孔通道； 再生和多次使用； 吸附容量大，而且在30-100℃间对温度比较敏感； 吸附力小，再生温度低，活化后吸附物的残留少； 吸附热小，循环经济性高； 吸附速度快，较易达到吸附平衡； 比热容小，导热系数高； 化学性质稳定，与吸收物接触无破坏作用； 有足够的机械强度： 气流阻力小 容易制取且价格便宜。 吸附式制冷系统的特点 具有不耗电、无任何运动部件、系统简单、没有噪声、无污染、不需维修、寿命长、安全可靠、投资回收期短、对大气臭氧层无破坏作用等一系列优点。 另外，还可利用吸附剂吸附吸附质时所放出的吸附热，提供家庭用热水和冬季采暖用热源。 缺点是循环属于间歇性的，热力状态不断地发生变化，难以实现自动化运行；对能量的贮存也较困难，特别是太阳能吸附式制冷系统，太阳能的波动会进一步影响到系统的循环特性。 吸附剂的寿命有待提高。 应用实例：-世博国家电网馆 世博国家电网馆变压器余热驱动空调技术应用：110 kV变压器冷却余热驱动两台吸附式制冷机组，设计工况下，热水温度为60～65 ℃，制冷量达到10 kW以上。承担变电站的部分空调冷负荷。 吸附式制冷 吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。 其道理是：一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。 吸附能力随吸附温度的不同而不同。 周期性地冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解析。解析时，释放出制冷剂气体，并使之凝为液体； 吸附时，制冷级液体蒸发，产生制冷作用. 图4-8 吸附式制冷系统原理 1－吸附剂容器 2、5－单向阀 3－冷凝器 4－贮液器 1.白天，阀门关闭，工质部分脱附，至冷凝压力； 2.开阀门，工质继续脱附，冷凝，液体进入蒸发器； 3.闭阀门，晚上，吸附器被冷却，压力下降至蒸发压力； 4.开阀门，蒸发器蒸发，蒸汽进入吸附器被吸附。 （1）基本型吸附式制冷循环 间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机） 蒸气喷射式制冷机也是一种压缩式制冷，不同的是用蒸汽喷射器代替压缩机，也是以消耗热能来工作的，利用一定压力蒸汽喷射、吸引和扩压来实现制冷剂的压缩。 虽然从理论上谈可应用一般的制冷剂作为工质,但到目前为止，只有以水为工质的蒸气喷射式制冷机得到实际应用。 当用水为工质所制取的低温必须在0℃以上，故蒸气喷射式制冷机目前只用于空调装置或用来制备某些工艺过程需要的冷媒水。 5 蒸气喷射式制冷循环 蒸气喷射式制冷机只用单一物质为工质 蒸汽喷射式制冷循环主要部件 1．锅炉 2．蒸汽喷射器 3．冷凝器 4．凝结水泵 5．蒸发器与节流器 由锅炉供给的压力较高的水蒸汽(称为工作蒸汽)进入主喷射器中,在拉瓦尔喷嘴中绝热膨胀，利用这一高速汽流不断从蒸发器中抽汽，在其中保持较高的真空，即较低的蒸发压力。 从制冷装置来的冷水，经节流减压后进入蒸发器，其中一部分蒸发并吸收其余水的热量而使之温度降低。降温后的冷水由泵输出，供给冷量之后反复使用。 在喷射器中的工作蒸汽连同从蒸发器中抽吸的蒸汽，一起流经扩压管使压力升高到冷凝压力（仍为真空），进入冷凝器中与冷却水直接接触并凝结于冷却水中。冷凝器中的不凝性气体用一两级辅助喷射器抽除，以使冷凝器保持一定的真空度。图中的冷凝器称为混合式冷凝器。 蒸汽喷射式制冷机也可使用管壳式冷凝器，这时进入冷凝器中的水蒸汽通过传热管被冷却并冷凝成水，凝结水即可用冷却水泵注入锅炉中，重复使用。 蒸汽喷射式制冷机 依靠蒸汽喷射器的作用完成制冷循环的制冷机。它由蒸汽喷射器、蒸发器和冷凝器（即凝汽器）等设备组成，依靠蒸汽喷射器（见水蒸汽喷射真空泵）的抽吸作用在蒸发器中保持一定的真空，使水在其中蒸发而制冷。蒸