制冷与低温概论.ppt

单位质量制冷量 单位体积制冷量 单位理论功 制冷剂循环流量 理论功率 体积流量（理论输气量） （6－15） （6－16） 压缩机指示功率 轴功率 实际制冷系数 （6－19） （6－17） （6－18） 单位冷凝热量 热力完善度 （6－19） （6－20） （三）蒸气压缩式制冷系统的主要影响因素与工况 液体过冷 与无过冷的循环1-2-3-4-5-1相比，过冷循环的单位制冷量的增加量为 制冷系数增加 （三）蒸气压缩式制冷系统的主要影响因素与工况 蒸气过热 制冷系数变化情况 （三）蒸气压缩式制冷系统的主要影响因素与工况 冷凝温度 蒸发温度不变，冷凝温度增大： （1）单位制冷量减少 （2）单位压缩功增大 （3）循环制冷剂的流量：不变？一般减少 （4）制冷机的制冷量减少，理论耗功增加 （5）单位容积制冷量降低 结论：对于同一台制冷机的制冷量减少，耗功增大，COP降低 如果冷凝温度降低，则变化情况相反 （三）蒸气压缩式制冷系统的主要影响因素与工况 蒸发温度 冷凝温度不变，蒸发温度降低： （1）单位制冷量减少 （2）单位压缩功增大 （3）循环制冷剂的流量：减少 （4）制冷机的制冷量减少， （5）制冷机的理论耗功不定：但制冷机的COP肯定降低 （6）单位容积制冷量降低 结论：对于同一台制冷机的制冷量减少，耗功不定，COP降低 如果蒸发温度升高，则变化情况相反 2.蒸气压缩式制冷系统的工况 标准工况、空调工况、最大压差工况、最大功率工况 制冷工况 制冷剂 蒸发温度/℃ 吸气温度/℃ 冷凝温度/℃ 过冷温度/℃ 标准工况 R12 －15 15 30 25 R22 R717 －10 空调工况 R12 5 15 40 35 R22 R717 10 2.蒸气压缩式制冷系统的典型流程 * 第六章 制冷与空调 第一节 概述 制冷 空调 制冷循环 能量转换 性能评价 图1-26 制冷与空调的关系 一、制冷的定义与分类 制冷的定义：用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。 120K 制冷 120K以上 低温 120K～0.3K 极低温 0.3K以下 K ℃ 应用 300~273 27～0 热泵、冷却装置、空调装置 273~263 0～-10 苛性钾结晶、冷藏运输、 263~240 -10～-33 冷冻运输、食品长期保鲜、燃气（丙烷等）液化装置 240~223 -33～-50 滚筒装置的光滑冻结、矿井工作面冻结 223~200 -50～-73 低温环境实验室、制取干冰 200~150 -73～-123 乙烷、乙烯液化。低温医学和低温生物学 150~100 -123～-173 天然气液化 100~50 -173～-223 空气液化、分离，稀有气体分离，合成气体分离、氢及氩气还原，液氧、液氮 50~20 -223～-253 氖和氢液化，宇航仓空间环境模拟 20~4 -253～-269 超导，氦液化 4~10-6 -269～-273 3He的液化、4He超流动性，Josephson效应、测量技术、物理研究 制冷方法 液体汽化制冷 气体膨胀制冷 涡流管制冷 热电制冷 磁制冷、绝热放气制冷、电化学制冷 液体汽化制冷 1. 蒸汽压缩式制冷 2. 蒸汽吸收式制冷 3. 蒸汽喷射式制冷 4. 吸附制冷 获得低于环境温度的方法、机理、循环 制冷剂 气体的液化和分离技术 制冷的机械和设备 二、制冷研究的内容 三、制冷技术的应用 1、商业及人民生活方面 食品的冷冻冷藏、舒适性空调 2、工业生产及农牧业： 机械仪表工业： 钢铁工业： 化学工业： 农牧业： 建筑业： 3、科学研究： 4、医疗卫生： 5、空间技术： 模拟低温环境 冷冻医疗： 细胞组织、疫苗、药品的低温保存： 冷冻干燥： 6、低温物理研究： 低温声学、低温光学、低温电子学、超导技术 第二节 蒸汽压缩式制冷原理 制冷循环：可逆循环和不可逆循环 一、制冷循环 恒温热源的理想制冷循环—— 逆卡诺循环 变温热源的理想制冷循环——劳伦兹循环 理想热泵循环 （2）可逆循环和不可逆循环 （1）正循环（生产功）和逆循环（消耗功） （3）内部不可逆和外部不可逆 热工知识：热力学第一定律和热力学第二定律 所有的热力发动机都是正循环 制冷机和热泵都是逆循环 内部不可逆：制冷剂在其流动或状态变化过程中因摩擦、挠动及内部不平衡而引起的损失； 外部不可逆：蒸发器、冷凝器及其他换热器中有温差时的传热损失。 一、恒温热源的理想制冷循环——逆卡诺循环 逆卡诺循环 逆卡诺循环：是工作于两个热源之间效率最高的制冷循环。 循环过程及循环分析 1、逆卡诺循环 图1-2 逆卡诺循环在T-S图上的表示 在