制冷与低温技术原理—第2章 制冷方法(1)

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1、制冷与低温技术原理第2章制冷方法第2章制冷方法内容要求物质相变制冷电，磁，声制冷气体涡流制冷气体膨胀制冷绝热放气制冷常见的制冷方法有四种：物质相变制冷气体绝热膨胀制冷气体涡流制冷热电制冷利用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的融化或升华过程从被冷却物体吸取热量以制取冷量。高压气体经绝热膨胀即可达到较低温度，令低压气体复热即可制取冷量。令直流电通过半导体热电堆，即可在一端产生冷效应，另一端产生热效应。高压气体经涡流管膨胀后即可分离冷,热两股气流，用冷气流的复热过程即可制冷。2.1.1相变制冷概述2.1物质相变制冷以流体为制冷剂，通过一定的机器设备构成制冷循环，利用液体汽化时的吸热效应，

2、实现对被冷却对象的连续制冷。液体蒸发制冷以一定数量的固体物质为制冷剂，作用于被冷却对象，实现冷却降温。一旦固体全部相变，冷却过程即终止。固体相变制冷1.固体相变制冷原理；利用固体融化或升华冷却。制冷剂：冰，冰盐，干冰，其它固体升华冷却。（1）冰冷却冰水水蒸气融化升华课后问题1；冰的物理性质。可满足0ºC以上的制冷要求。说明吸热吸热常压下，冰在0℃融化，融化潜热为335kJ/kg。（2）冰盐冷却冰盐盐水膜和冰盐水溶液盐溶解课后问题2；冰盐的性质。1.冰盐冷却能达到的低温程度与盐的种类和混合物中盐与冰的质量有关。2.常用的冰盐是块冰与工业食盐的混合物。说明吸热吸热冰0℃融化冰融化吸热（3）

3、干冰冷却固态CO2液态CO2气态CO2融化升华课后问题3；干冰的物理性质。干冰的制冷能力比冰和冰盐都大。说明吸热吸热CO2的三相点参数：温度-56.6℃，压力0.52MPa。常压下，干冰的升华温度-78.5℃，升华热为573.6kJ/kg。2.液体蒸发制冷常用方法：蒸气压缩式制冷吸收式制冷蒸气喷射式制冷吸附式制冷共同特点：是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。液体蒸发制冷循环必须具备四个基本过程：制冷剂液体在低温低压下汽化，产生低压蒸气。制冷剂低压汽化高压蒸气液化高压液体降压蒸气升压将低压蒸气抽出并提高压力变成高压蒸气。将高压蒸气冷凝成高压液体。高压液体再降低压力回到初始的低压状态。

4、2.制冷系统图：2.1.2蒸气压缩式制冷1.系统组成：压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器等主要设备组成，用管道将其连接成一个封闭的系统。压缩机：起着压缩和输送制冷剂蒸汽并造成蒸发器中低压力，冷凝器中高压力的作用，是整个系统的心脏。膨胀阀：对制冷剂起到节流降压的作用，并调节进入蒸发器的制冷剂流量。蒸发器：是输出冷量的设备。制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的。冷凝器：是输出热量的设备。从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。3.工作过程：蒸发器低温低压的制冷剂液体与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并汽化形成冷剂蒸气。压缩机

5、低压蒸气被压缩机吸入，经压缩后形成高温高压蒸气排出。冷凝器压缩机排出的高压制冷剂气体进入冷凝器，被冷却水或空气冷却、冷凝，成高压液体。膨胀阀高压液体流经膨胀阀节流，形成低压低温的气，液两相混合物进入蒸发器。4.应用：蒸气压缩式制冷机是应用最广泛的制冷机。是本课程的重点内容之一。具有100多年的历史，相当完备，广泛应用在空气调节，各种冰箱，食品冷藏，冷加工方面。制冷的温度范围为5℃—-150℃。1.系统组成：蒸发器，冷凝器，节流阀，发生器，吸收器，热交换器和溶液泵组成。2.1.3蒸气吸收式制冷两个回路制冷剂回路溶液回路2.制冷系统图：吸收式制冷的工质对：名称制冷剂吸收剂硫酸水溶液吸收式制

6、冷机水浓硫酸氨水吸收式制冷机氨水溴化锂吸收式制冷机水溴化锂吸收剂对制冷剂气体有很强的吸收能力。说明3.工作过程：制冷剂回路高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝，产生的高压制冷剂液体经节流后到蒸发器蒸发制冷。另一方面，发生后的溶液重新恢复到原来成分，经冷却，节流后成为具有吸收能力的吸收液，进入吸收器，吸收来自蒸发器的低压制冷剂蒸气。一方面在吸收器中，吸收剂吸收来自蒸发器的低压制冷剂蒸气，形成富含制冷剂的溶液，再将该溶液用泵送到发生器，经加热使溶液中的制冷剂重新以高压气态发生出来，送入冷凝器。溶液回路4.对比：蒸气吸收式制冷与蒸气压缩式制冷系统a:相同：冷凝器，节流阀，蒸发器。b:不同：吸收式制冷

7、中，压缩机由吸收器，发生器，溶液泵，热交换器，节流阀溶液回路所代替。（1）系统组成（2）制冷剂a:压缩式：只需要制冷剂工质。b:吸收式：吸收剂--制冷剂工质对。（3）补偿能量a:压缩式：机械能或电能。b:吸收式：热能。热源：煤（早期）；蒸汽，水；燃油，燃天然气加热；化学反应热，太阳能热。5.应用：生产冷水。可供集中式空气调节或提供生产冷水。溴化锂制冷机只能制取0℃以上的冷量。氨水吸收式制冷机能够制取的温度可达-20℃或更低。1.系统组成：1-喷