空调用制冷技术课件2010.ppt

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1、空调用制冷技术安徽建筑工业学院环境与能源工程系7/25/20211绪论概述制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。制冷就是使自然界的某物体或某空间温度低于周围环境，并维持这个温度。1、制冷范围的划分及其应用1）制冷范围的划分：①普通制冷：低于环境温度～-120℃(153K)；②深度制冷：-120～-253℃(153～20K)；7/25/20212绪论③低温和超低温：-253～接近-273℃(20～接近0K)。2）应用：1)空气调节2)食品的冷冻和冷藏3)食品加工4)工业生产及农牧业5)建

2、筑工程6)能源与动力工程7)国防工业8)医疗卫生7/25/20213绪论2、制冷技术的发展1755年苏格兰科学家库伦（Cullen）发表论文《液体蒸发制冷》，人们以此作为人工制冷史的起点。1875年德国林德首先制作了具有实用价值的氨蒸汽压缩式制冷装置，时至今日蒸汽压缩式制冷装置仍是一种使用范围最广泛的制冷方法。3、制冷技术的最新发展1)热泵技术的发展（空气源热泵、水源热泵、水环热泵）2)新材料的应用（相变材料、吸附材料）3)机器、设备的发展4)新型制冷工质的研究5)新的制冷理论及实践（吸附式制冷、热电制

3、冷、相变制冷、热声制冷、固体绝热去磁、气体绝热膨胀）7/25/20214绪论4、研究课题1、节能与可再生能源的开发利用1）热回收、高能效比设备的开发利用2）土壤源热泵2、新型制冷循环吸附式制冷、热电制冷、磁制冷、热声制冷等3、寻找新型节能环保的制冷剂7/25/20215第一章蒸汽压缩式的热力学原理图1.1蒸气压缩式制冷系统简图7/25/20216蒸气喷射式制冷系统图图1.2蒸气喷射式制冷系统图7/25/20217制冷系统各部件及主要用途制冷剂液体吸热、蒸发、制冷得到低温低压制冷剂放热，使高压高温制冷剂蒸

4、气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度7/25/20218蒸气吸收式制冷系统图图1.3蒸气吸收式制冷系统图7/25/20219吸附式制冷系统的原理图图1.4吸附式制冷系统的原理图7/25/202110第一节理想制冷循环一、逆卡诺循环1、实现逆卡诺循环必须具备热工条件1)高温热源和低温热源温度恒定，工质在蒸发器和冷凝器中与外界热源之间传热没有温差；2）工质流经设备是设备内部不可逆损失；图1.5逆卡诺循环在T-s图上的表示7/25/202111一、逆卡诺循环2、实现逆卡诺循环必要设

5、备压缩机、冷凝器、膨胀机、蒸发器3、循环过程示意图及能量方程外界输入压缩功wc=w-we=(T′k-T′0)(sa-sb)制冷量q0=T(sa-sb)制冷系数εc=T0/(Tk-T0)供热系数μ=ε+14、影响制冷系数ε的主要因素1）蒸发温度的影响蒸发温度主要取决于制冷对象的温度要求,不能变动,相同的冷凝温度下，蒸发温度越高，制冷系数越大，单位制冷量能耗越低。一般蒸发温度比冷库温度低５～７℃,以保证传热需要。7/25/202112一、逆卡诺循环2）冷凝温度的影响冷凝温度取决于冷却介质(大气或冷却水等)的

6、温度,不能随意变动。相同的蒸发温度下，冷凝温度越低，制冷系数越大，越有利于节能。一般冷凝温度要高于冷却介质温度５～７℃,以保证必要的传热温差。二、劳仑兹循环在两个变温热源之间进行的理想制冷循环过程，由两个等熵绝热过程和两个可逆多变过程组成的理想循环过程。7/25/202113图1.6热泵空调系统工作原理图7/25/202114第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环一、蒸汽压缩式制冷的理论循环1、理论循环工作工程及特点1）在冷凝器、蒸发器中—有温差的定压过程代替无温差的定压过程2）膨胀阀代替膨胀机—绝热节流代替绝

7、热膨胀3）压缩机吸入饱和蒸汽—干压缩代替湿压缩2、理论制冷循环特点1）节流损失：绝热节流是不可逆过程；膨胀阀不做功，损失了膨胀功；2）过热损失：湿压缩—制冷量减少；导致气缸液击，使压缩机汽缸遭到破坏。为了实现干压缩可在压缩机出口处设置气液分离器压缩机运行时严禁发生湿压缩7/25/202115冷凝器、蒸发器、冷水机组7/25/202116第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环采用干压缩过程可以增加单位质量制冷能力，由于压缩终状态是过热蒸气，压缩机功耗大，制冷系数低，降低程度称为过热损失蒸气压缩式制冷理论循环的两种

8、损失节流过程带来的节流损失；干压缩所产生的过热损失；有传热温差的热交换。图1.5理论循环T—S图7/25/202117第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环3）热交换过程的传热温差在蒸发器和冷凝器实际传热过程中，制冷剂与冷源和热源由于存在温差，使得制冷系数低于理想过程的制冷系数，传热温差越大，制冷系数降低越多。一般蒸发温度比被冷却介质温度低５～７℃,冷凝温度要高于冷却介质温度５～７℃,以保证必要的传热温差。7/25/202118第二节蒸汽压缩式制冷