冷热源工程学习.pptx

冷热源设备的节能具有十分重大的意义。 二、冷热源与生态环境 ⒈ 臭氧(O3)层破坏 80％臭氧集中在离地面25-30km的平流层内，俗称“臭氧层”。它对波长为280-315nm的太阳辐射B种紫外线(UV-B)有很强的吸收能力。从而保护了地球生物圈。 UV-B会严重损伤和干扰地球生物圈。据美国环保局的调研结果显示，O3层的O3浓度每减少1％，地面UV-B增加1.3％～ 1.8％，皮肤癌患者上升 2％；死于皮肤癌人数增加0.2％ ～ 0.3％。另外， UV-B还会导致白内障患者增加；海洋鱼类减少；粮食作物减产；空气污染加剧等。 导致O3浓度减少的主要原因人类的工业活动。其中，含氯的制冷剂气体在高空强紫外线照射下，释放出O3分解催化剂 — 氯原子，产生如下化学反应： CCl2F2(R12) → CClF2＋Cl Cl + O3 → ClO +O2 ClO +O3 → Cl + 2O2 一个氯原子的催化活性可分解十万个O3分子，有强烈破坏作用。 第1页/共108页 2. 气候变暖和酸雨蔓延 人类大量使用矿石燃料，水蒸气、 CO2、 SO2、NO2大量聚积于空气中，会吸收地球向外辐射的某些长波辐射热，使气候变暖；同时，CO2、SO2、NO2等酸性物质，溶解于雨水，成为酸雨，大片森林死亡，生态环境破坏， CO2吸收能力减弱，气候进一步变暖。 气候变暖使两极冰雪消融，海平面上升，淡水资源减少，将给人类社会带来灾难性的影响。 因此，改变能源结构，用太阳能、核能代替化石能，并提高能源的利用率，是解决能源与环境问题的根本途径，也是人类社会发展必须解决的根本问题。 三、能源的品位与利用 所谓“品位”是指能源的质量，转变为功的转换率高的能量为高品位的能源，如：电能、机械能、高温热能；转变为功的转换率低的能量为低品位的能源，如：低温热能、物质内能。 一般，高品位能源能做低品位能源所作的功，反之，低品位能源则不能。如：电能可直接开动电脑工作，但热能则不能直接用于电脑，而电能则能热能可作的工作。所以，所谓“提高能源利 第2页/共108页 用率”就是不要用高品位能源去做可用低品位能源的工作，即用适 当品位的能源作适当的工作。这样，就能有效地利用能源。 关于本课程的学习方法： 认真听课，记好笔记； 课后看书复习； 按时认真完成习题。 冷源部分要涉及到《工程热力学》的一些东西，请复习相关内容。 关于答疑时间确定。 第3页/共108页 第一篇 冷源及冷源设备§1 制冷的基本知识§1.1 概述 一、制冷的概念： 制冷—使某物体或空间达到并维持低于周围环境温度的过程。 根据热力学第二定律（克劳修斯说法）：“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。” 制冷过程必然要消耗能量。 二、制冷的方法及分类： 第4页/共108页 三、蒸气压缩式制冷装置的基本形式 液体气化制冷产生的蒸气，经压缩、冷凝后，再次成为液体，经节流降压，回到蒸发器中再次气化制冷，形成一种制冷的循环，这就是工程中最常用的蒸气压缩式制冷循环。 右图是完成上述循环所用的蒸气压缩式制冷装置的基本形式。 另外，还有很多利用物理现象的制冷方法，这里就不讲了。 工程中，按制冷达到的温度把制冷的技术分为四类： （1）普通制冷：环境温度～-100℃； （2）深冷：-100℃～-200℃； （3）低温：-200℃～-268.95℃； （4）极低温：＜-268.95℃（4.2K）。 制冷技术的应用十分广泛。本专业主要用于空调工程、冷库的冷源，最常用的是蒸气压缩式制冷循环。 第5页/共108页 从图中可以看出，蒸气压缩式装置能够制冷的基本条件： 1、必须由四个基本部件组成，依次完成四个热力过程； 即：蒸发器—蒸发过程—作用：让低压液体气化吸热制冷； 压缩机—压缩过程—作用：给蒸气加压升温，并使其流动； 冷凝器—冷凝过程—作用：让高温高压的蒸气放热冷凝液化； 膨胀阀—节流过程—作用：使高压液体节流降压。 2、在装置中必须有能发生相变的制冷剂； 3、必须给制冷装置的压缩机输入能量。 所以，不断向制冷装置输入能量，推动其中的制冷剂依次进行蒸发、压缩、冷凝、节流制冷循环过程，就能够把某物体或空间