制冷与低温技术原理--第1章绪论.pptVIP

制冷与低温技术原理 第 1 章 绪 论 内容要求： 制冷的基本概念 制冷和低温技术的研究内容 制冷和低温技术的应用 制冷和低温技术的发展历史 制冷和低温技术的热力学基础 1.2 制冷和低温技术的研究内容 * * 第 1 章 绪 论 1.1 制冷的基本概念 1.1.1 制冷: 是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将 某物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，并保 持这个温度。 （1）制冷不同于自然冷却。 （2）制冷的实现必须包括消耗能量的补偿 过程。 说明 （3）制冷就是从物体中吸取热量，并将 热量排放到环境介质中去，以产生 低于环境温度的过程。 1.1.2 制冷机： 机械制冷中所必须的机器和设备的总和。 1.1.3 制冷设备： 压缩式制冷机： 压缩机 蒸发器 冷凝器 节流机构 辅助设备 发生器 蒸发器 冷凝器 节流机构等 吸收器 吸收式制冷机： 1.1.4 制冷剂： 制冷机中所使用的工作介质。 （1）制冷剂在制冷机中循环流动，同时与 外界发生能量交换，即不断地从被冷 却介质中吸取热量，向环境放出热量， 从而实现制冷的目的。 （2）制冷剂必须在工作温度范围内能够 汽化和冷凝。 1.1.5 制冷循环: 制冷剂一系列状态变化过程的综合。 说明 1.1.6 制冷技术划分领域 图1-1 低温温度范围 按照所获得的温度： 普通制冷 120K以上 深度制冷 120~0.3K 超低温制冷 0.3K以下 学术用语的统一 120K-80K 液化天然气温度（LNG温度） 空气分离温度（氮，氧，氩） 100K 60K-63K 氮温度（氮液化温度） 22K-14K 氢温度（氢液化温度） 5.2K-1K 氦-4温度，氦-3温度 （液4He, 液3He温度) 2K 氦-4负压抽气,得超流氦相 He-II 1K以下 超低温（ULT） 研究内容概括为四个方面： 研究获得低于环境温度的方法，机理以及与此相 　应的循环，并对循环进行热力学分析和计算。 研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供合适的工 作介质。 研究所需的各种机械和设备，包括它们的工作原 理，性能分析，结构设计，热绝缘问题，装置的 自动化问题等。 研究气体的液化和分离技术。 1.3 制冷和低温技术的应用 商业及人民生活 工业生产及农牧业 建筑工程 科学研究 医疗卫生 空间技术 低温物理研究 商业及人民生活 商业制冷：各类食品的冷加工，冷藏储存，冷藏运输 食品冷加工车间 冷库物流 冷藏车 冷藏库 冷柜 冷柜 空气调节: 为人们创造适宜的生活和工作环境 柜式家用空调 中央空调 组合中央空调 户式中央空调 家庭中央空调 风柜空调 工业生产及农牧业 工业空调 六轴五联动车铣加工精密零件 发动机低温测试 计算机房温度20-30℃ 球铁马氏体 农牧业 春 化 闷麦法 交通运输业 压缩天然气单燃料城市客车 建筑工程 冻土挖掘 英吉利海峡隧道 英吉利海峡隧道 科学研究 NASA模拟月球环境进行登陆勘测演练 云雾室 医疗卫生 空间技术 液氮罐 火箭推进器 低温物理研究 低温声学，低温光学，低温电子学等。 超导现象。 1.4 制冷和低温技术的发展历史 现代制冷技术是18世纪后期发展起来的 1755年，爱丁堡化学教授William Cullen利用乙醚蒸发 使水结冰；他的学生Black提出潜热概念，发明了冰量热 器，标志着现代制冷技术的开始。 1834年，美国发明家 Perkins造出了第一台乙醚为工质 的蒸汽压缩式制冷机。 1875年，氨为制冷剂的蒸汽压缩式制冷机产生。 1844年，美国医生 Gorrie发明了空气循环式制冷机，为 患者建立了一座空调站。 1859年，Curre发明了氨水吸收式制冷系统，并申请了原 理专利。 普冷方面 1910年，Maurice发明了蒸汽喷射式制冷系统。 1910年，第一台家用冰箱问世。 1930年，氟利昂制冷工质出现。 20世纪后，制冷技术有了更大的发展，热泵列入制冷技术 范畴。 低温方面 1877年，Louis Cailletet 液化了氧气。 1895年，Linde 液化了空气。 1898