制冷技术[精选].doc

制冷：使自然界的某物体或某空间达到低于周围环境温度，并使之维持这个温度 冷源：天然冷源：深井水、天然冰 人工冷源：利用物理、化学、生物等方法制造的冷源 制冷技术：研究人工冷源产生的原理、设备、装置的科学 制冷技术的应用 1空气调节：舒适性空调：满足人们对工作，生活环境的温湿度要求 工艺型空调：生产工艺和检测等对环境温湿度的要求 2食品冷藏：防止食品变质，平衡食品的季节性生产与全年耗用之间的矛盾 3其他：工业生产，国防工业，航天技术，医疗卫生 制冷技术的分类 普通制冷：–120℃以上 应用领域：广泛应用于空气调节、食品贮藏、工艺冷却等人工环境领域 深度制冷：20K~-120℃，工业过程，化工过程 低温和超低温：20K以下，低温超导，宇宙空间模拟，半导体激光等 第一章 蒸气压缩式制冷循环 蒸气压缩式制冷循环是目前制冷设备最主要的制冷方式 逆卡诺循环：制冷系数，供暖系数， 怎样才能实现逆卡诺循环？ 循环过程： （1）两个定温过程：液体的定压蒸发吸热——等温过程，气体的定压冷凝放热——等温过程 （2）两个绝热过程：绝热压缩——蒸气绝热压缩——压缩机，绝热膨胀——蒸气绝热膨胀——膨胀机 无温差传热：换热面积无穷大，循环周期无限长 二、蒸气压缩式制冷的理论循环 实际采用的蒸气压缩式制冷的理论循环是由两个等压过程、一个绝热压缩过程和一个绝热节流过程组成 理论循环与理想循环（逆卡诺循环）相比，有以下3个特点：1两个传热过程均为等压过程，但是具有传热温差2用膨胀阀代替膨胀机3蒸气的压缩在过热区进行，而不是在湿蒸气区内进行 制冷压缩机的作用是：１、从蒸发器中吸取制冷剂蒸气，以保证蒸发器内一定的蒸发压力。２、提高压力，将低压低温的制冷剂蒸气压缩成为高压高温的过热蒸气，以创造在较高温度（如夏季35℃左右的气温）下冷凝的条件。３、输送并推动制冷剂在系统内流动，完成制冷循环。 节流阀的作用是将冷凝器或贮液器中冷凝压力下的液体制冷剂，节流后降至蒸发压力和蒸发温度，同时根据负荷的变化，调节进入蒸发器的制冷剂流量。 蒸发温度、冷凝温度不变时，改善制冷循环的性能参数：过冷、回热，回收膨胀功，多级压缩（双级） 制冷压缩式制冷理论循环存在节流损失和过热损失，因此，采取措施减少这两种损失对于提高制冷系数、节省能量消耗非常重要。采用再冷却液态制冷剂可以减少节流损失，采用膨胀机回收膨胀功可以降低所消耗的功率，而采用多级压缩可以减少过热损失。 对于同一种制冷剂，节流损失的大小，主要与节流前后制冷剂的温度差有关，温度差越小，节流损失越小。使节流前的制冷剂液体进一步过冷，便减少节流损失。 蒸气压缩式制冷循环的改善：1．制冷循环性能的改善措施 ： (1)冷凝器的过冷 (2)过冷方法：1 增大冷凝器换热面积（程度有限），2 冷凝器后加再冷却器 蒸气回热循环：对氟里昂系统有利，对氨系统不利 复叠式制冷循环：与多级压缩循环相比，可以获得更低的低温，两套独立制冷循环（1）高温级制冷循环（2）低温级制冷循环。冷凝蒸发器 改善制冷循环的低温性能 复叠式（外复叠、内复叠） 改善制冷（热泵）循环的高温性能 跨临界（超临界）循环 6.双级压缩过程所需要的部件有哪些？ 1.高压压缩机2.低压压缩机3.冷凝器4蒸发器5.中间冷却器6.膨胀阀 蒸气压缩式制冷的实际循环：实际循环与理论循环的区别：无论是亚临界还是跨临界制冷，其实际过程存在功热损失，不可逆过程.1压缩机内摩擦和传热2压缩机进、排气阀节流损失 3部件、管道摩擦损失和传热 3.冷系数与热力完善度的含义？ 热力完善度：　工作温度相同的实际制冷循环的制冷系数Ε与逆卡诺循环制冷系数`Ε_0`的比值，称为热力完善度，常用符号Η表示，即Η=`Ε/Ε_0`。它可用来说明制冷循环接近工作温度相同的逆卡诺循环的程度，所以也是制冷循环的一个技术经济指标。它与制冷系数的意义不同。制冷系数与工作温度等许多因素有关，因此对于工作温度不同的制冷循环，只能根据循环的热力完善度的大小来判断循环的经济性的好坏。 冷系数：制冷系数，也就是COP值=制冷量(KW) 除以 耗电量KW, COP值越高机组效率越高，用来衡量机组能效比。 4.说明冷凝温度与蒸发温度对制冷量的影响。 （1）制冷压缩机制冷量与蒸发温度、冷凝温度密切相关。当蒸发温度降低，冷凝温度升高，制冷量将大幅度降低，主要表现在实际输气量的变化上，在较低的蒸发温度下，压缩机的吸气比容增大，在压缩机固有余隙容积的影响下使得实际输气量。这时压缩机会失去制冷能力。 （2）较低的蒸发温度和较高的冷凝温度会导致压缩机过高的排气温度。由压-焓图可知,蒸发温度越低,通过吸气状态点的等熵线越趋于平坦,等熵线与冷凝压力等压线的交点的温度值越大,由于过高的排气温度使制冷剂和润滑油分解，部分润滑油碳化,这将严重影响压缩机的正常工作