《制冷技术》课件(8)
制冷与空调技术课件——焓熵图
湿空气状态 变化过程
湿空气的冷却过程 等焓加湿过程
等焓减湿过程
湿空气的基本热 力过程
一、加热过程
特点：湿空气成分 d, pv 不变即都不变，温度升
高、焓值增加、相对湿度减小、热湿比为正无穷
φ φ
φ=100% 湿空气h-d图中的加热过程
➢ 湿空气经过加热 器被定压加热时, 由于其中的水蒸 汽质量未变,所以 这一过程称为定 含湿量过程，而 且湿空气中水蒸 汽的分压力和露 点都不变。
d 0.622 ps (t) pb ps (t)
t
100%
0.622 pb pb pb
0.622 1
d
焓湿图的结
构
5、pv 线
h
h
d
t
d 0.622 pv
pb pv
0.622 pv pb
100%
pv
d
h
6、露点td
pv下饱和湿
空气 1
td
焓湿图的 结构
h
t
100%
-2000
剖析焓湿图的结构
焓湿图的结构
1、d 线
h
d=0 干空气
135度 h
2、 h 线
h 1.005t d(25011.863t)
h 与 t 很接近
人为将 h 旋转135度
d
焓湿图的结
构
3、t 线 h
等干球温度线
h
t
h d
t
25011.863t
Const 0
正斜率的直线
d
焓湿图的结 构h
加湿特 点
温度 t
过程焓 值变化
Δh
过程含 湿量变 化Δd
过程 相对 湿度φ 的变 化
《制冷技术》PPT课件
第10讲 蒸气压缩式制冷系统组成
h
1
氨系统
空调用制冷系统
制冷系统
氟利昂系统
冷藏用制冷系统
h
2
一、氨系统
流 程： 制冷剂系统 油系统 空气分离系统 泄氨系统 水系统
h
3
二、氟利昂系统
1）流程： 制冷剂系统
2）特点： *油分离器按需设置 *设回热器改善制冷循环 *安装干燥过滤器不可少
h
三、小型制冷系统实例
h
6
三、制冷系统实例
（四）冷藏运输： 1、冷藏集装箱 2、冷藏车 3、铁路保温车厢
（五）其他应用： 1、除湿机 2、低压生产干冰 3、高压生产干冰 4、低温试验箱
h
7
（一）冷藏冷冻装置：
1、直冷式电冰箱：制冷系统
冷却方式
2、冷藏陈列柜
3、螺旋带式冻结装置
4、卧式平板冻结器
（二）制冰机：
1、桶式快速制冰机
2、管状制冰机
3、片冰机
h
5
三、制冷系统实例
（三）空调： 1、分体壁挂式空调 2、落地式空调室内机 3、热泵式窗机：系统 工作过程 4、热泵式壁挂空调机 5、轿车空调装置 6、客车空调装置 7、火车空调装置
制冷制冷技术讲座.ppt
5.氟利昂制冷剂
问世：
氟利昂制冷剂是1928年由美国杜邦公司发明的。后来，多 种不同型号氟里昂的出现，有力的促进了制冷空调业界的 发展。 氟利昂22是1936年问世的。
应用：
1974、77、87、91、92、07-9-17
一般性质：
R22 （F22） ：分子式：CHCLF2 ，也可表示为 HCFC22 大气压力下的沸点：-40.8℃ 液体、气体都是无色、透明，没有气味，对人体无害， 不易燃烧和爆炸；与明火接触时会分解成有毒的光气；--冻伤，---窒息，---
作用：
• 压缩机：升压----把低压低温的气体变成高压高温的气体；
• 冷凝器：冷凝（液化）----把高压高温气体变成高压液体；
• 节流阀：降压----把高压液体变成低压低温液体（气体）； • 蒸发器：蒸发----把低压低温的液体变成低压低温的气体。
制冷循环四个过程： • 压缩过程： • 冷凝过程： • 节流过程： • 蒸发过程： 分别由四大件来完成。 制冷循环两对矛盾：
6.氟利昂制冷剂的特性
1）溶油性：
氟利昂与油互溶。溶解度与种类、 温度有关。 由于溶油性，油将遍及所有的容器、 管道中。
R22与冷冻油溶解度图： K：溶油临界温度
A区：K点以上，任意比例混溶 B区：油溶于R22单项不饱和溶液 C区：R22溶于油单项不饱和溶液
D区：溶液分为两层
例：由点1（70/30，15℃）冷却到点2 时，均一的溶液--点3和点4，点3的含 油量为3％、点4为52％（富油层）。 富油层质轻浮在上面---两层分离。
等压P ：水平线 等焓h ：垂直线 等温t ：过冷区----垂直； 两相区----水平； 过热区----向右下 方弯曲的倾斜线 等容v ：向右上方倾斜的点 划线 等熵S ：向右上方倾斜的实 线（斜率陡一点） 等干度x ：只存在湿蒸汽区，方向与饱和液体线、干饱 和蒸汽线 相近。特例----。 上述参数中已知2个即可在压焓图上确定过热蒸汽或过冷液体的 状态点，其它参数便可直接从图中读出。
绪论 制冷技术课件
0.1 人工制冷的方法
• .气体膨胀制冷 利用高压气体通过节流阀或膨胀机绝热膨胀 时，对外输出膨胀功，同时温度降低，达到制冷的目的。与 蒸汽制冷相比，气体膨胀制冷是一种没有相变的制冷方式， 通常多以空气作为工质，所以也称为空气膨胀制冷。构成这 种制冷方式的循环系统称为理想气体的逆向循环系统。最早 出现的空气制冷机采用定压循环。
0.2 制冷技术在国民经济中的应用
• 4 用于产品的性能试验及科学研究：
• 一些工业产品如飞机发动机、航空仪表、无线电和电子产品等，一些 武器如坦克、大炮及弹药，都需要在－40～－70℃的低温下进行性能 试验；在机械制造业中，对钢材进行―70～―90℃的低温处理，可以 改变其金相组织，使奥氏体变成马氏体，提高钢制机械零件的硬度及 耐磨性。
• 根据制冷温度的不同把人工制冷分为“普 冷”和“深冷”两个体系。一般把制冷温 度高于－120℃的称为“普冷”、低于－ 120℃的称为“深冷”。
• 普通制冷：高于－120℃ • 深度制冷：低于－120℃ • 低温制冷与超低温制冷：20K以下
0.2 制冷技术在国民经济中的应用
• 1 用于空气调节的冷源：工业生产和生活服务设施中
都广泛地应用空气调节。集中供冷。
• 2 用于食品工业：一些易腐食品（鱼、肉类、蛋、果品、
蔬菜等）的加工、贮藏和运输，都需要在低温条件下进行， 以保证食品的质量和减少干缩损失。所采用的装置有冷藏 库、冷藏车、冷藏船等等。
• 3 用于石油化学工业：石油化工中许多工艺过程都需
要在低温下进行，如盐类的结晶、溶液的分离、石油的脱 脂、天然气的液化、石油的裂解等过程。化学工业中的合 成橡胶、合成纤维、合成塑料、合成氨的生产都需要制冷。
半导体制冷（热电制冷）制冷三种。 • １.相变制冷 即利用物质相变的吸热效应实现制冷。如1个大气压下，
《空调用制冷技术》课件
04
空调制冷技术应用
家用空调制冷技术
家用空调制冷技术是指应用于家庭环境的空调制冷技术，主要包括分体式空调、中 央空调等。
家用空调制冷技术的主要目的是为家庭提供舒适的生活环境，通过制冷系统实现室 内温度的调节和控制。
家用空调制冷技术需要考虑节能、环保、舒适等多方面的因素，以满足家庭用户的 需求。
商用空调制冷技术
掌握空调用制冷技术的基 本原理和系统组成
掌握空调系统的设计、安 装与维护技能
了解制冷设备的工作原理 及性能参数
提高解决实际问题的能力
学习方法
理论学习
通过课堂讲解、教材阅读等方式，掌握基本 理论知识。
案例分析
通过分析实际案例，了解空调用制冷技术在 不同场景的应用。
实验操作
通过实验操作，加深对理论知识的理解，培 养实际操作能力。
部件。
更换滤网
根据需要更换空调滤网，保证空气 质量，防止灰尘和细菌进入室内。
检查电线和连接
检查电线和连接是否完好，有无过 热或老化现象，确保用电安全。
常见故障及排除方法
1 2 3
制冷效果差
检查制冷剂是否充足，如果不足则添加制冷剂； 清洁冷凝器和蒸发器，确保没有堵塞。
噪音大
检查空调安装是否稳固，如果松动则进行紧固； 检查电机和风扇是否正常运转，如有异常则更换 。
空调系统的日常维护
01
02
03
清洁滤网
定期清洁空调滤网，确保 空气流通畅通，防止灰尘 和污垢堆积。
检查冷凝水
确保冷凝水管道畅通，无 堵塞或漏水现象，防止漏 水或排水不畅。
开关机检查
在开机和关机时，检查空 调是否正常工作，听是否 有异常声音或振动。
空调系统的定期保养
制冷技术全套课件
两个恒温热源
两个等温过程
两个等熵过程
2014.9.13
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2. 循环结果
• 从被冷却介质吸热q0（单位制冷量）； • 向冷却介质放热qk； • 循环净耗功 w0＝w1－w2＝qk－q0
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3. 制冷系数
q0 Tk w0 Tk T0
• 大小只取决于两个热源的温度；
• T0↗或Tk↘ ε↗
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三、逆卡诺循环难以实现：
• 湿蒸汽区域内进行
• 设备：蒸发器
湿压缩
无传热温差
冷凝器
压缩机
无传热温差
无摩擦运动
膨胀机
不经济，且难以加工
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其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取 被冷却物体的热量从而制冷。
• 热电制冷：利用某种半导体材料的热电效应。
2014.9.13 4
三、制冷技术分类
按照制冷温度大小，分为三类：
• 普通制冷：t＞－120℃ • 深度制冷： －120℃ ＞t＞－253℃ • 超低温制冷：t＜－253℃
空调用制冷技术属于普通制冷。
• 表示热力过程
• 分析能量变化
0 h4=h5
1
h1
h2 h
蒸汽压缩制冷理论循环p h图
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四、热力计算
• 单位质量制冷量 q0：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物
体吸收的热量 。
q0＝h1－h5＝h1－h4 • 单位容积制冷量 qv ： 压缩机每吸入 1m3 制冷剂蒸汽
制冷技术基础知识介绍 ppt课件
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2
1)热力学温标T。
热力学温标又称开尔文温标或绝对温标，单位是K。
它规定将纯净的水在一个标准大气压下的冰点定为
273.16K，沸点为373.16K，其间分100等份，每一等份
为开氏1度，记做1K。在热力学中规定，当物体内部分
子的运动终止，其热力学温度为0度，即T=0K。
2)摄氏温标t 。
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3)热方程。热方程是用来计算一定质量的物质，在温度 变化过程中所吸收或放出热量的数学表达式，其形式为：
Q＝C mΔt
式中： Q ——吸收或放出的热量（kJ）；
C ——物质比热容（kJ／kg·K）；
m ——物质质量（kg）；
Δt ——温度升高或降低的幅度值（K）。
例如水的比热容是 4200焦/千克摄氏度，就是每千 克的水提升1度需要吸热4200焦 那10千克的水从25度加热到40度吸收的热量= 4200 * 10 *（40-25）
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举例：一个16平方米的卧室或客厅，需配多大冷量的 空调器？
普通房间冷负荷的推荐值为115－145W/m2，取中间 值130 W/m2为计算依据，则冷负荷=130×16=2080W。 由于空调器的实际制冷量比名义值低8%，因此所选 空调器的名义制冷量必须大于2080÷0.92=2260W。 选用空调器的名义制冷量应该为2300 W左右。
测量温度的温度计的种类很多，制冷工程中常 用的温度计有玻璃温度计、热电偶式温度计、电 接点式温度计、电阻式温度计和半导体式温度计 等。
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2 .压力 压力是指单位面积上所受到的垂直作用力，物理
学中称为压强（P），在热力工程上称为压力。压力 单位是帕［斯卡］（Pa），1 Pa= 1 N/m2。在工程应 用时，帕的值太小，而是以它的106倍作常用单位， 称为 “兆帕”，用“MPa”表示。1 Mpa=106Pa。 其它常用单位： 工程大气压（非法定计量单位）：Kgf/CM2 1kgf/cm2=98.0665*103pa=98.0665kpa≈0.1MPa
绪论 制冷技术课件
0.2 制冷技术在国民经济中的应用
• 4 用于产品的性能试验及科学研究：
• 一些工业产品如飞机发动机、航空仪表、无线电和电子产品等，一些 武器如坦克、大炮及弹药，都需要在－40～－70℃的低温下进行性能 试验；在机械制造业中，对钢材进行―70～―90℃的低温处理，可以 改变其金相组织，使奥氏体变成马氏体，提高钢制机械零件的硬度及 耐磨性。
• 气体逆向循环是利用气体吸收显热实现制冷的，因为气体的 比热容很小，单位制冷量很小，一般情况下要求气体的流量 大，循环的经济性较低，所以后来气体膨胀制冷逐渐被蒸汽 压缩式制冷所取代。现在它主要用于飞机机舱的冷却降温， 而且在循环上也有较大改进。
• 3. 气体涡流制冷 • 高压气体经涡流管膨胀后即可分离为热、冷两股气流。
都广泛地应用空气调节。集中供冷。
• 2 用于食品工业：一些易腐食品（鱼、肉类、蛋、果品、
蔬菜等）的加工、贮藏和运输，都需要在低温条件下进行， 以保证食品的质量和减少干缩损失。所采用的装置有冷藏 库、冷藏车、冷藏船等等。
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制冷装置的自动化程度对装置运转的经济性、可靠性、安全性及食品、冷藏货物的良好贮藏、运送具有重要意义。
制冷装置的自动控制主要是流量控制、压力控制、温度控制三个方面。
流量控制是控制制冷系统制冷剂的流量，冷却系统的冷却水量或风量，所采用的控制器阀件有热力膨胀阀、毛细管、电磁阀、水量调节阀等；
压力控制是控制制冷系统的工作压力，保证装置安全运行和正常启动、停车，主要压力控制器阀件有高压及低压控制器、油压控制器、蒸发压力调节阀、冷凝压力调节阀等；
温度控制是控制制冷系统的工作温度及冷藏库、空调环境温度，并通过温度控制器调节制冷装置的运行和制冷量的合理供给及优化匹配。
8.1 制冷系统热力参数控制
8.1.1制冷剂流量控制
即改变制冷剂循环量，使冷量与负荷相适应。
在压缩机方面，进行能量调节；在蒸发器方面，主要是蒸发压力和供液量调节。
常见的流量调节元件有：手动膨胀阀、毛细管、各种型式的自动膨胀阀(如定压膨胀阀、热力膨胀阀、热电膨胀阀、电子膨胀阀)；高压浮球阀、低压浮球阀以及液位调节阀和液位控制器；电磁阀等。
8.1.2液位的检测与控制
1．浮球阀
浮球阀是用于液位调节的自动节流阀，适用于有自由液面氨系统的蒸发器、中间冷却器等的液位控制。
按工作压力分为高压和低压浮球阀。
(1)高压浮球阀以浮球感应高压容器中的液位来控制向蒸发器供液量的调节阀。
直动式高压浮球阀
伺服式高压浮球阀应用示例
(2)低压浮球阀其工作原理与高压浮球阀类似，但浮球是通过感应低压容器本身的液位来进行供液量调节的。
直通式低压浮球阀非直通式低压浮球阀
低压浮球阀安装示意图
2．浮球式液位控制器
与电磁阀配合使用，
可对液位作开关(双位)
液面在指定范围内。
UQK型浮球液位控制器结构图
UQK型浮球液位控制器控制系统图
3.热力式液位调节阀
对液位实行
比例调节。
a）热力式液位调节阀结构示意图
b ）热力式液位调节阀动作原理图
1．蒸发压力控制
(1)用直接式蒸发压
力调节阀调节蒸发
直接式蒸发压力调节阀
一机三库自控原理图鱼肉库-10℃，乳品库2℃，菜库5℃
(2)导阀与主阀调节蒸发压力
主导阀式蒸发压力调节阀
a)压力导阀结构图b)压力导阀的安装
压力导阀、温度导阀与主阀的组合控制
2．冷凝压力控制
(1)水冷式冷凝器
①冷却水一次
性流过的水冷
式冷凝器
a)直接式水量调节阀结构图
b) c)直接式水量调节阀安装系统图
间接式水量调节阀(感压式)
间接式水量调节阀(感温式)
②对于采用冷却塔循环水的水冷式冷凝器，其通过控制冷却水温度来调节冷凝压力的方法有两种：调节冷却塔的通风量和调节冷却水的循环量。
冷却塔
三通调节阀
水冷冷凝器
水泵
b)
用三通调节阀调节冷凝压力
(2)风冷式冷凝器
①空气侧调节即改变风量调节法。
调节风量法冷凝压力控制原理图
②制冷剂侧调节即冷凝器回流法。
从制冷剂侧调节冷凝压力
(3)蒸发式冷凝器
蒸发式冷凝器在室外屋顶安装，所以特别要防止冬季运行时冷凝压力过低。
有风量调节、进风湿度调节、干盘管运行三种方式
蒸发式冷凝器的冷
凝压力调节
8.1.4 温度的控制
1.压力式温控器
压力式温控器用温包将感受到的温度转变为压力，使波纹管伸缩，推动电接触点通断。
根据控制温度范围，温包采用三种充注方式：蒸气充注、液体充注和吸附充注。
WT型温度控制器结构原理图
压力式温控器温度自控原理
2．电接点压力式温度计
有电接点的压力式温度计
3．热电偶温控器
热电偶的构造
4．电阻式温控器
铂热电阻的构造5．双金属片温控器
8.2制冷系统运行自动控制
8.2.1压缩机的控制
1．压缩机的安全保护控制
(1)高低压压力保护
①高压保护：在压缩机排气阀前引一根导管，接到高压控制器上，当排气压力超过给定值时，控制器立即动作，切断压缩机电源，使压缩机停机，同时发出声光警报信号。
②低压保护：在压缩机吸气阀前引出一根导压管，接到低压控制器上，当吸气压力低于给定值时停机。
KD 型高低压力控制器原理图
(2)油压保护
JC3.5型压差控制器原理图
使用油压差控制器时应注意：
①压差控制器的高、低压信号接口切勿接反；②机器仪表盘上的油压表指示为液压泵出口的表压力值，不要误以为是油压差。
油压差＝(油压表读数-吸气压力表读数)；③油压差的控制值一般取0.15MPa；④注意电气接线说明，按规定正确连接；⑤延时机构动作过后，要等5min使双金属片完全冷下来，再按动复位按钮使延时开关复位后才能再次启动压缩机。
不仅压缩机供
油有压差保护的
要求，在泵供液
溶液泵也有压差
保护的要求。
RT型压差控制器原理图
(3)温度保护
①排气温度保护：一般可采用压力式温度控制器作保护控制。
②油温保护：一般可采用压力式温度控制器在油温过高时控制停机。
③轴温保护：多采用热电偶温度巡检仪，当检测出某一轴承温度超过90℃时，即停车报警。
(4)冷却水断流保护一般采用晶体管水流继电器作断水保护，停机一般要延时15～30s。
(5)电动机保护压缩机电机的保护主要是短路保护和长期过载保护。
常用保护装置有过流继电器和热继电器或自动空气断路器。
两级氨压缩的典型安全保护电路图
两级氨压缩的声光报警电路图
2.压缩机的能量调节
压缩机的能量调节是指根据负荷变化调节其产冷能力，以与外界冷负荷保持平衡。
压缩机能量调节可分为断续调节和连续调节两大类。
(1)压缩机启、停控制
(2)压缩机运行台数控制
应用时应注意：①不要设计成几台压缩机同时启动；②各台压缩机之间应有均压均油措施以免运行不当；③尽量避免选择完全相同的数台压缩机组相匹配。
(3)气缸卸载
压力控制器-电磁滑阀能量调节原理图
油压比例能量调节器结构示意
(4)吸气节流
吸气节流循环原理图
(5)压缩机进排气侧热气旁通能量控制
旁通能量控制原理图
a)控制系统示意图b)能量调节阀
热气旁通能量调节的使用场合有两类：
1)用在压缩机没有气缸卸载机构的小型装置中
2)用在有气缸卸载机构的压缩机上压缩机处于
基本能级时
(6)变频式能量调节
单台压缩机能量调节方式的特点调节方式特点
启\停控制结构简单、价廉，用于小型机组。
启动时低负荷时能量损失大，温控精度低。
气缸卸载有级调节，只能用于多气缸机。
部分负荷时效
率下降较小
吸气节流无级调节。
系统简单，效率较低，调节范围
小。
热气旁通无级调节。
调节范围宽，系统复杂，效率低。
变频调速无级调节。
系统简单，调节效率高，初投资较
高。
8.2.2 融霜控制
1．自然融霜
也称停机融霜。
家用冰箱、商用制冷装置常采用自然融霜。
2．热气融霜
指在直接冷却系统中，把压缩机排出的制冷剂高温蒸气的一部分引入冷却盘管，以融化冷却盘管表面的霜层。
(1)再蒸发盘管的热气融霜系统
采用再蒸发器的热气融霜系统
(2)逆循环的热气融霜系统
逆循环的热气融霜系统。