0 制冷与低温技术原理(绪论)new

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1、《制冷与低温技术原理》低温原理部分（24学时）主讲人：谭宏博Email:HongboTan@mail.xjtu.edu.cn2012-11-11本课程主要内容0绪论1低温工质的性质2获得低温的方法3气体液化循环4溶液热力学基础5气体的低温分离西安交通大学制冷与低温系2/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics绪论∑温度等级与能量品质∑低温的定义∑低温技术的应用∑低温技术发展简介∑低温技术与现代社会发展西安交通大学制冷与低温系3/59DepartmentofRefrigera

2、tionandCryogenics一、温度等级与能量品质空调制冷温度约0℃西安交通大学制冷与低温系4/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质冷冻冷藏库制冷温度约-30℃西安交通大学制冷与低温系5/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质低温生物医学制冷温度约-80℃西安交通大学制冷与低温系6/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量

3、品质天然气液化制冷温度约-160℃西安交通大学制冷与低温系7/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质空气液化分离制冷温度约-200℃西安交通大学制冷与低温系8/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质液氢温度约-250℃西安交通大学制冷与低温系9/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质全超导非圆截面托卡马克实验装置低温超导液氦

4、温度约-270℃西安交通大学制冷与低温系10/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质LHC的超导磁体(1.9K)LHC—CERN低温超导液氦温度约-270℃西安交通大学制冷与低温系11/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质20°C室温普通制冷0°C因为获得同样能量所耗费的代价更大-30°C空调、气调保鲜温度越低能量价值越高-80°C冷冻、冷藏120K低温储藏-160°C生物培养深度制冷

5、（即低温）天然气液化烷、烯、炔等分离-200°C空气液化氧、氮、氩分离高温超导-250°C氢气液化-270°C氦气液化低温超导西安交通大学制冷与低温系12/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics一、温度等级与能量品质：最大有用功EQ：单位热量的Q温度愈低，移除单位数量的热量所需要的最小有用功越多；低温下的冷量来之极其不易，要倍加珍惜；单位数量的冷量，具有超过自身数单位热量的热量火用（或冷量火用）与T的关系倍的做功能力。西安交通大学制冷与低温系13/59Department

6、ofRefrigerationandCryogenics二、低温的定义低温的定义--温区的划分：T>120K普通制冷T<120K深度制冷T<0.3K超低温制冷西安交通大学制冷与低温系14/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics三、低温技术的应用应用领域：¾深冷（以工质划分）：石油气天然气（~120K）、空气（~80K）¾超低温（以工质划分）：氖气氢气（~20K）、氦气（~4K）¾极低温（以温度级划分）：1mK、1µK西安交通大学制冷与低温系15/59Departmento

7、fRefrigerationandCryogenics三、低温技术的应用工作特点获得低温液态产品----液化技术获得纯净的低温介质—分离技术提供所需的低温环境--低温制冷技术借助低温获得高真空—低温泵技术相关技术低温工质的储藏与运输低温绝热技术西安交通大学制冷与低温系16/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics四、低温技术发展简介∑低温的获得—低温及获得时间：°LouisPaulCailletet(法国)开创了低温历史1877年，Cailletet利用焦耳—汤姆逊效应(1

8、853)获得雾状液滴的氧气。LouisPaulCailletet西安交通大学制冷与低温系17/59DepartmentofRefrigerationandCryogenics四、低温技术发展简介∑低温的获得—低温及获得时间：°ZygmuntFlorentyWróblewski(波兰)1883年3月29日，Wróblewski和Olszewski获得液氧，4月13日获得液氮