制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)

1、制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)第一部分 制冷與空調(diào)技術(shù)基本知識(shí) 制冷就是用人工的方法制取低于周圍環(huán)境的溫度，并保持這個(gè)低溫。一、什么是制冷：低位容器制冷機(jī)低溫物體外界功外界功第一節(jié) 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水熱量熱量水制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)放熱放熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱熱室內(nèi)的熱量通過制冷循環(huán)中的冷媒傳到室外制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)二、工質(zhì)與介質(zhì)工質(zhì)：就是工作的物質(zhì)，在制冷技術(shù)中工質(zhì)也 稱為制冷劑，氟利昂R12、氟利昂R22、 R134a和R600a等。介質(zhì)：在制冷技術(shù)中，凡是可以傳遞熱量和冷量的物質(zhì)稱為介質(zhì)，如空氣和水。三、壓力P氣體壓力（即壓強(qiáng)），單位是帕（帕斯卡）（Pa）壓力：垂直作

2、用于物質(zhì)表面的力稱為壓力。壓強(qiáng)：物體單位面積上所受到的壓力稱為壓強(qiáng)。在工程上將壓強(qiáng)稱為壓力。用P表示。 P=F/S制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)F氣體對內(nèi)壁的壓力，牛頓（N）S壓力F的作用面積，平方米（M2）帕斯卡Pa是我國壓力的法定計(jì)量單位還有公斤/厘米2(Kgf/CM2)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、工程大氣壓和毫米水銀柱（mmHg）它們的關(guān)系轉(zhuǎn)換：1kgf/cm2=98.0665*1031atm（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）=101.325kpa=760mmHg1at(工程大氣壓)=1Kgf/cm21、表壓力 是用壓力表測出來的壓力讀數(shù)，用P表表示。2、絕對壓力 是指容器中的氣體對于容器內(nèi)壁的實(shí)際壓力，用 P絕表示。制冷技術(shù)應(yīng)用

3、基礎(chǔ)知識(shí)三、溫度 P表=P絕B（當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?P真空度=BP絕 溫度是表示物體冷熱程度的物理量。1、攝氏溫度（） 在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（760mmHg）下，以水的冰點(diǎn)為0，沸點(diǎn)為100，其間分100等分，每一等分為攝氏1度，攝氏溫度以符號(hào)t表示。2、熱力學(xué)溫度（K） 在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（760mmHg）下，以水的冰點(diǎn)為273K，沸點(diǎn)為373K，其間也分100等分，每一等分為1K，用T表示。 制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)3、華氏溫度 在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（760mmHg）下，以水的冰點(diǎn)為32度，沸點(diǎn)為212度，其間分180等分，每一等分即為華氏1度，記為1。三者關(guān)系為：F=（1.8t+32）t=(F-32)/1

4、.8T=(273+t)kt=(T-273)四、熱能物質(zhì)所具有的熱能即指該物質(zhì)的分子所具有的動(dòng)能和位能之總和，也即是內(nèi)能。動(dòng)能是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。熱位能是由物質(zhì)分子間的相對位置決定。思考：攝氏40度是多少華氏溫度？是多少熱力學(xué)溫度？制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)五、熱量熱量Q是物質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)移多少的度量。單位：卡路里，簡稱為卡Cal。焦耳(J) 六、比熱使1公斤的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1所吸收（或放出）的熱量稱為該物質(zhì)的比熱。 七、顯熱當(dāng)物體吸熱（放熱），僅是使物體溫度升高（降低）沒有改變物質(zhì)的形態(tài)，那么吸收（放出）的熱稱為顯熱。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)八、潛熱當(dāng)物體吸熱（放熱），僅是使物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生改變，

5、而其溫度不變，那么它所吸收或放出的熱就稱為潛熱。九、液體汽化物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝倪^程稱為汽化。汽化的方式：蒸發(fā)和沸騰。1、蒸發(fā)：是指在任何溫度下液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象。2、沸騰：是指在一定壓力下液體的溫度升高到某一溫度時(shí)，液體內(nèi)部和四壁上涌現(xiàn)大量氣泡，整個(gè)液體劇烈汽化，在液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的汽化現(xiàn)象，相應(yīng)的溫度稱為沸點(diǎn)。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 在制冷技術(shù)中，氟里昂制冷劑在制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器中所進(jìn)行的汽化是沸騰過程而不是蒸發(fā) 過程。習(xí)慣上稱為蒸發(fā)。 十、凝結(jié)與汽化相反，當(dāng)蒸氣在一定壓力下冷卻一定溫度時(shí)，它就會(huì)由蒸氣狀態(tài)轉(zhuǎn)變化為液體狀態(tài)，稱這一過程為凝固。 電冰箱中R12在冷凝器中的變化過程就是凝

6、固過程。 制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)十二、過熱和過冷1、過冷水：比飽和溫度低的水稱為過水。2、濕蒸氣：飽和水和飽和蒸氣的混合物。3、干蒸汽：水全部汽化為蒸氣，而溫度保持100不變，此時(shí)的蒸汽。4、過熱蒸汽：干蒸汽繼續(xù)加熱，溫度超過飽和溫度100，此時(shí)的蒸汽。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)5、過熱：蒸汽壓力一定，而溫度高于該壓力下相對應(yīng)的飽和溫度時(shí)就稱為過熱蒸汽。當(dāng)溫度一定，而壓力低于該溫度相對應(yīng)的飽和壓力時(shí)，也稱為過熱蒸汽。 電冰箱制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)的吸氣管和排氣管中流過的R12都屬于過熱蒸氣。6、過冷：在壓力一定時(shí)，溫度低于該壓力下相對應(yīng)的飽和溫度就稱為過冷。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)十三、濕度與露點(diǎn)濕度：是表征

7、空氣中含有水蒸氣多少的物理量，分為絕對濕度和相對濕度。絕對濕度：是指1M3濕空氣中所含水蒸汽的重量，單位：Kg/m3。相對濕度：是指某濕空氣中所含水蒸汽的重量與同一溫度飽和空氣中所含水蒸汽的重量之比，用百分?jǐn)?shù)表示。=4070較為人感到舒適。露點(diǎn)溫度：在一定壓力下，降低空氣的溫度，空氣的相對溫度增大，當(dāng)=100%對應(yīng)的溫度就稱為空氣的露點(diǎn)。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)十四、節(jié)流 在流體通道中，若流通截面積突然縮小，流體流過此處時(shí)，由于局部阻力會(huì)使液體壓力降低，稱為節(jié)流。在制冷系統(tǒng)中設(shè)置節(jié)流閥（毛細(xì)管、膨脹閥）。十五、焓和熵 焓：在熱力學(xué)中將工質(zhì)的內(nèi)能與壓勢能之和定義為焓，用H或I表示。單位為千卡/千克，

8、是一個(gè)狀態(tài)參數(shù)。 熵：也是物質(zhì)狀態(tài)參數(shù)，用S表示。十六、熱的傳遞方式熱傳導(dǎo)：熱量從物體的高溫部分傳到低溫部分。熱對流：借助液體或氣體的對流動(dòng)動(dòng)而進(jìn)行的熱傳遞。 制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 對流可分為自然對流和強(qiáng)制對流兩種。自然對流是由于溫度不均勻而引起的。強(qiáng)制對流是由于外界因素對流的影響而形成的。 直冷式電冰箱箱內(nèi)的低溫是箱內(nèi)空氣自然對流的結(jié)果；而間冷式電冰箱內(nèi)的低溫主要是通過強(qiáng)迫箱內(nèi)空氣對流來獲得的。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)制冷劑的壓焓圖定義:壓焓圖的結(jié)構(gòu)如圖下圖所示。 以壓力的對數(shù)值為縱坐標(biāo)，以焓值為橫坐標(biāo)所構(gòu)成。 圖中任一點(diǎn)代表制冷工質(zhì)的某一狀態(tài)；任一線代表工質(zhì)經(jīng)歷的一個(gè)過程；任一封閉曲線代表制冷

9、工質(zhì)進(jìn)行的一個(gè)循環(huán)。 結(jié)構(gòu)：由一點(diǎn)（臨界點(diǎn)）、 二線（飽和液體線和干 飽和蒸氣線）、三區(qū)（ 未飽和液體區(qū)、濕飽和 蒸汽區(qū)、過熱蒸汽區(qū)）、 五狀態(tài)（未飽和液體、 飽和液體、濕飽和蒸汽 干飽和蒸汽和過熱蒸汽）十七 壓焓圖制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 以及六個(gè)等值線簇（等壓力線簇、等焓線簇、等溫線簇、等容線簇、等熵線簇和等干度線簇）組成。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 這兩條粗實(shí)線將圖分為三個(gè)區(qū)域：飽和液體線的左邊是過冷液體區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的液體稱為過冷液體，過冷液體的溫度低于相同壓力下飽和液體的溫度；飽和蒸氣線的右邊是過熱蒸氣區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的蒸氣稱為過熱蒸氣，它的溫度高于同一壓力下飽和蒸氣的溫度；兩條線之間的區(qū)域?yàn)閮上鄥^(qū)

10、，制冷劑在該區(qū)域內(nèi)處于氣，液混合狀態(tài)。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)等壓線水平線；等焓線垂直線；等溫線液體區(qū)幾乎為垂直線。 兩相區(qū)內(nèi)，因制冷劑狀態(tài)的變化在等壓，等溫下進(jìn)行，故等溫線與等壓線重合，是水平線。 過熱蒸氣區(qū)為向右下方彎曲的傾斜線；等熵線向右上方傾斜的實(shí)線；等容線向右上方傾斜的虛線，比等熵線平坦；等干度線只存在于濕蒸氣區(qū)域內(nèi)，其方向大致與飽和液體線式飽和蒸氣線相近，視干度大小而定。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)第二部分 各種制冷方式常見制冷方法： 蒸汽壓縮式 a、 液體汽化制冷: 蒸汽吸收式 蒸汽噴射式 b、 氣體膨脹制冷 蒸汽吸附式 c、 渦流管制冷d、 熱電制冷 制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知

11、識(shí)一、蒸汽壓縮式制冷制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)以低溫與被冷卻對象發(fā)生熱交換，吸收被冷卻對象的熱量并氣化，產(chǎn)生的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)壓縮后以高壓排出。壓縮機(jī)排出的高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器，被常溫的冷卻水或空氣冷卻，凝結(jié)成高壓液體。高壓液體流經(jīng)膨脹閥時(shí)節(jié)流，變成低壓低溫的氣液兩相混合物，進(jìn)入蒸發(fā)器，其中的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)制冷，產(chǎn)生的低壓蒸汽再次被壓縮機(jī)吸入。一、蒸汽壓縮式制冷動(dòng)畫制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)二、蒸汽吸收式制冷（1）氨水吸收式制冷機(jī) ：氨為制冷劑 ，水為吸收劑（2）溴化鋰吸收式制冷機(jī)：水為制冷劑 溴化鋰為吸收劑吸收式制冷機(jī)和蒸氣壓縮是制冷機(jī)都是利用制冷劑的氣化潛熱

12、制取冷量的。動(dòng)畫制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)蒸汽吸收式制冷系統(tǒng)是由發(fā)生器、冷凝器、制冷節(jié)流閥、蒸發(fā)器、吸收器、溶液節(jié)流閥、溶液熱交換器和溶液泵組成。整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)回路：一個(gè)是制冷劑回路，一個(gè)是溶液回路。系統(tǒng)中使用的工作流體是制冷劑和吸收劑，我們稱它為吸收是制冷的工質(zhì)對。吸收劑使液體，它對制冷劑有很強(qiáng)的吸收能力。吸收劑吸收了制冷劑氣體后形成溶液。溶液加熱又能放出制冷劑氣體。因此，我么可以用溶液回路取代壓縮機(jī)的作用，構(gòu)成蒸汽吸收式制冷循環(huán)。在蒸汽吸收式制冷中，吸收器好比壓縮機(jī)的吸入側(cè)；發(fā)生器好比壓縮機(jī)的排出側(cè)；對發(fā)生器內(nèi)溶液進(jìn)行加熱，提供提高制冷劑蒸汽壓力的能量。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)制冷劑回路由冷凝器、

13、制冷劑節(jié)流閥、蒸發(fā)器組成。高壓制冷劑氣體在冷凝器中冷凝，產(chǎn)生的高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流后到蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷。溶液回路由發(fā)生器、吸收器、溶液節(jié)流閥、溶液熱交換器和溶液泵組成。在吸收器中，吸收劑吸收來自蒸發(fā)器的低壓制冷劑氣體，形成富含制冷劑的溶液，將該溶液用泵送到發(fā)生器，經(jīng)過加熱是溶液中的制冷劑重新蒸發(fā)出來，送入冷凝器。另一方面，發(fā)生后的溶液重新恢復(fù)到原來的成分，經(jīng)冷卻、節(jié)流后成為具有吸收能力的吸收液，進(jìn)入吸收器，吸收來自蒸發(fā)器的低壓制冷劑蒸汽。吸收過程中伴隨釋放吸收熱，為了保證吸收的順利進(jìn)行，需要冷卻吸收液。制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)在蒸汽吸收式制冷中，吸收器好比壓縮機(jī)的吸入側(cè)；發(fā)生器好比壓縮機(jī)的排出側(cè)；對發(fā)生器內(nèi)溶液進(jìn)行加熱，提供提高制冷劑蒸汽壓力的能量。 制冷技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)噴射器的吸入室與蒸發(fā)器相連；擴(kuò)壓器于冷凝器相連。工作過程如下：用鍋爐（圖中未標(biāo)出）產(chǎn)生的高溫高壓工作蒸氣。工作蒸氣進(jìn)入噴嘴。膨脹并以高速流動(dòng)（流速可達(dá)1000m/s以上），于是在噴嘴出口處造成很低的壓力，這就為蒸發(fā)器中水在低溫下