制冷系统原理
制冷系统物理制冷原理

制冷系统物理制冷原理
制冷系统物理制冷原理是基于物理热力学过程,它利用汽阀来实
现冷热能交换过程以及吸热制冷。
制冷系统物理制冷原理认为,将物
体升温到一定温度时,物体内部的分子会加快运动,当物体升温大于100度时,它就会产生热量,因此物体就会经历热能释放和冷能释放的
过程。
而制冷系统的制冷的过程就是利用这种物理热力学的原理来实
现的,它利用适当的方式实现汽阀的冷热能交换和吸热制冷,从而达
到制冷的效果。
当汽阀开启时,热源物体的分子会加快运动,然后热量被吸收而
热力学能量减少,也就是说,汽阀打开后在热源处温度降低,汽阀关
闭后,热源物体分子又慢慢运动,然后热量被释放,而热力学能量增加,从而达到制冷的效果。
最后,从汽阀输出中出来的热量被冷凝器吸收,由于冷凝器处在
低温环境(此处可能是垂直柱子散发外界),于是热量就被立即散发
出去,从而形成制冷系统的制冷作用。
总的来说,制冷系统物理制冷原理是通过利用汽阀使得物体进行
冷热能交换和吸热制冷,并将热量输出冷凝器形成制冷系统制冷效果,以实现制冷效果,从而达到人们日常生活所需的冷热温度。
制冷的热力学原理

制冷的热力学原理
制冷是一种将热量从低温区域转移到高温区域的过程,其基本原理是依靠热力学的第二定律。
根据第二定律,热量自然地从高温物体传递到低温物体,使热源的温度下降。
制冷系统通过利用压缩和膨胀的原理,将低温区域的热量通过传热介质(通常是冷媒)转移到高温区域。
制冷系统中最基本的组件是压缩机。
压缩机接收低温低压的冷媒气体,并将其压缩成高温高压气体。
这个过程需要消耗功,使压缩机的外界温度升高。
高温高压气体通过传热器,将热量传递给外界,使其冷却。
接下来,高温高压的冷媒进入膨胀阀,由于膨胀阀的作用,冷媒压力和温度急剧下降,进入低温低压状态。
此时,冷媒通过蒸发器,吸收外界低温低压区域的热量,使其温度升高,冷媒自身发生汽化。
在蒸发器中,冷媒从液体态转变为气体态。
蒸发过程中,冷媒吸收了大量的热量,使得低温区的温度继续下降。
蒸发后的冷媒气体再次进入压缩机,重复上述循环,实现了连续的制冷作用。
制冷系统的性能通常用制冷量和制冷效率来衡量。
制冷量是指单位时间内从低温区域吸收的热量,制冷效率则表示单位输入功的情况下,制冷系统能够实现的制冷量。
综上所述,制冷系统利用压缩和膨胀的原理,通过传热介质的
循环流动,将热量从低温区域转移到高温区域,实现了制冷的目的。
制冷系统的工作原理

制冷系统的工作原理制冷系统是我们日常生活中经常接触到的一种技术,它用于制造冷空气、冷水或冷冻食物等。
本文将详细介绍制冷系统的工作原理,包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要组成部分。
1. 压缩机:制冷系统的核心部分是压缩机。
压缩机是一个机械设备,其主要功能是将低温低压的气体(制冷剂)压缩成高温高压的气体。
在这个过程中,制冷剂会吸收一定量的热量,并转变成高温气体。
2. 冷凝器:高温高压的制冷剂从压缩机流入冷凝器。
冷凝器通常是一个长而细的管道,它被设计成能够散发热量。
当高温制冷剂通过冷凝器时,空气或水会经过冷凝器的表面,导致制冷剂冷却下来并转变成液体。
这个过程中,热量会被从制冷剂中移除。
3. 膨胀阀:此时,制冷剂变为低温低压状态的液体。
接下来,制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀是一个狭窄的通道,它限制了制冷剂的流量,导致其压力急剧下降。
当制冷剂通过膨胀阀时,其能量也会下降,使其变为低温低压的液体。
4. 蒸发器:低温低压的制冷剂进入蒸发器,这是制冷系统中的另一个重要组件。
蒸发器通常由一系列的管道或盘管组成,其表面积很大,有助于加快制冷剂与周围空气的热量交换。
当低温制冷剂与温暖的空气接触时,它会吸收空气中的热量,并转变成低温气体。
通过不断重复上述过程,制冷系统能够持续地生产冷空气或冷水。
这种循环往复的工作原理使得制冷系统能够有效地降低周围环境的温度。
除了这四个主要组成部分,制冷系统还包括一些辅助元件,如冷却剂、冷冻剂和电子控制系统。
1. 冷却剂:冷却剂是制冷系统中的介质,它能够在制冷循环中吸收和释放热量。
常用的冷却剂包括氨气、氟利昂等。
2. 冷冻剂:冷冻剂是制冷系统中的工质,它的主要功能是通过吸热和放热来实现制冷效果。
一些常见的冷冻剂包括氨、二氧化碳和氟利昂等。
3. 电子控制系统:现代制冷系统通常配备有电子控制系统,它能够监测和调节制冷系统的温度、压力和流量等参数。
通过电子控制系统,我们可以实现制冷系统的自动控制和调节,提高能效并确保系统的安全运行。
制冷过程的四大原理

制冷过程的四大原理
制冷,也称冷凝,是一种利用变化的气体压力或温度来调节温度的过程。
它有四大原理:1)压缩机原理;2)汽液分离原理;3)换热器原理;4)制冷剂原理。
1、压缩机原理:制冷机的主要部件是压缩机,它可以将低温低压的气体压缩成高温高压的气体。
经过压缩,气体的热量会增加,温度也会上升,使空调系统内的气体温度升高。
2、汽液分离原理:当高温高压的气体经过冷凝器,由于温度的变化,气体就会变成汽液。
在汽液分离器,汽液会被分离出来,汽液会流入排气管,排出空调系统。
3、换热器原理:当汽液分离后,它会再次被压缩成高温高压的气体。
然后,气体会流入换热器,在换热器内,气体会与室内空气进行热交换,这样室内空气就会被冷却。
4、制冷剂原理:当气体流出换热器后,它会再次进入压缩机,然后,高温高压的气体会流入膨胀阀,并与制冷剂混合,并通过膨胀阀把气体压缩,气体和制冷剂的混合物则排出空调系统。
以上就是制冷过程的四大原理。
在制冷过程中,这四大原理是相互联系的,需要相互配合。
压缩机可以将低温低压的气体压缩成高温高压的气体,汽液分离器可以将高温高压的气体变成汽液,换热器
可以将汽液与室内空气进行热交换,而制冷剂则可以使气体温度降低,使制冷系统运行良好。
制冷工作原理

制冷工作原理制冷技术是现代社会中非常重要的一项技术,在日常生活中有很多应用场景,例如家用空调、商业冷柜、医药冷链等。
制冷技术基于热力学原理,通过传递热量来实现物体的冷却,本文将详细介绍制冷工作原理。
1. 热力学基础热力学是现代物理学中一个重要的分支,它研究的是热量和能量之间的转换,以及这些过程中的热力学性质。
在制冷过程中,热力学原理是至关重要的,在这里我们简要介绍一些重要的概念:热力学系统是指处于一定压力、温度和物质组成下的物体。
在制冷系统中,通常将制冷剂和空气视为两个不同的热力学系统。
1.2 热平衡热平衡是指热力学系统之间达到温度平衡的状态。
在制冷系统中,通常通过传导、对流和辐射等方式来实现热平衡。
在热力学中,系统的运行状态可以通过相应的参数来描述,例如压力、温度、物质量等。
热力学过程是指在这些参数变化的过程中系统的状态发生的变化。
2. 制冷循环过程在制冷循环过程中,制冷剂从液态变成气态的过程称为蒸发。
蒸发的过程需要吸收热量,从而使室内空气冷却下来。
2.2 压缩制冷剂在蒸发后,会以气态进入压缩机,在压缩机内被压缩成高温高压的气体。
压缩的过程会产生大量的热量,该热量需要通过冷凝器散发出去。
2.3 冷凝在压缩机之后,制冷剂会被输入到冷凝器中,该过程是使制冷剂从气态变为液态的过程。
在这个过程中,制冷剂会释放出大量的热量,冷凝器会将这些热量散发到空气中,使空气变得更加炎热。
2.4 膨胀在冷凝器之后,制冷剂将以液态再次进入膨胀阀中,这是制冷循环中最重要的步骤之一。
在膨胀阀中,制冷剂会扩散并降低温度和压力,最终流回蒸发器中,从而完成制冷循环过程中的一个完整循环。
3. 制冷系统中的关键部件制冷系统包括多个功能块,其中最基本的是蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
下面分别介绍这些关键部件的作用。
3.1 蒸发器蒸发器是制冷系统中最重要的组成部分,该部件是制冷循环过程中制冷剂从液态变为气态的地方。
蒸发器通常由许多小管组成,这使得蒸发器表面积增大,使空气更好地与制冷剂接触,从而提高了制冷效果。
制冷系统4大部件工作原理

制冷系统4大部件工作原理
制冷系统的四大部件包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。
下面分别介绍它们的工作原理。
1. 压缩机:压缩机是制冷系统的心脏,它通过压缩制冷剂气体,将其压缩成高温高压气体。
压缩机通过回收制冷剂的低压低温气体,然后通过内部的活塞或旋转式机械将其压缩。
2. 蒸发器:蒸发器是制冷系统中的换热器,它接收高温高压气体,并将其放松成低温低压的气体。
蒸发器中的制冷剂通过与外部环境空气或水接触,从而吸收外部热量,使得蒸发器内的制冷剂从高温气体转变为低温气体。
这个过程会产生蒸发的冷却效应。
3. 冷凝器:冷凝器是制冷系统中的换热器,它接收蒸发器中释放出来的低温低压气体,并将其冷却并压缩成高温高压液体。
冷凝器通过与冷却介质(通常是环境空气或水)接触,使制冷剂在冷却过程中释放出的热量传导给外部环境。
4. 节流装置:节流装置通常是一个阀门或喷嘴,用于控制制冷剂从高压状态向低压状态过渡。
当制冷剂通过节流装置时,其压力和温度会急剧下降,从而实现蒸发器和冷凝器之间的压力差,将制冷剂从液体转变为蒸汽,并加热或冷却所需空间。
这四个部件通过协同工作,实现了制冷系统的正常运行,从而实现了空调、冰箱、冷库等应用中的冷却效果。
制冷系统的工作原理

制冷系统的工作原理
制冷系统是一种通过循环工作的系统,它能够将热量从一个地方转移到另一个
地方,从而降低或维持某个特定空间的温度。
其工作原理主要包括蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
首先,制冷系统中的蒸发过程是通过蒸发器完成的。
在蒸发器中,制冷剂由液
态转变为气态,吸收周围环境的热量。
这个过程使得蒸发器的温度降低,从而使得待制冷的空气或物体也随之降温。
接着,制冷系统中的压缩过程是通过压缩机完成的。
在压缩机中,制冷剂被压
缩成高压气体,同时温度也随之升高。
这个过程使得制冷剂能够释放更多的热量,为后续的冷凝过程做准备。
然后,制冷系统中的冷凝过程是通过冷凝器完成的。
在冷凝器中,高温高压的
制冷剂通过散热器散发热量,从而冷却成为液态。
这个过程使得制冷剂的温度降低,为下一个膨胀过程做准备。
最后,制冷系统中的膨胀过程是通过膨胀阀完成的。
在膨胀阀中,制冷剂由高
压液态状态转变为低压液态状态,同时温度也随之降低。
这个过程使得制冷剂能够重新进入蒸发器,完成整个制冷循环。
总的来说,制冷系统的工作原理是通过蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程不断
循环,从而实现热量的转移和空间温度的控制。
这种工作原理在空调、冰箱等日常生活中都有广泛的应用,为人们的生活提供了便利和舒适。
冷库制冷系统工作原理

冷库制冷系统工作原理
冷库制冷系统的工作原理如下:
1. 压缩机工作原理:冷库制冷系统中的压缩机是核心设备,它通过不断地压缩制冷剂气体,提高其温度和压力,使其转化为高温高压的气体。
这个过程是通过电机驱动压缩机的气缸运动来实现的。
2. 冷凝器工作原理:高温高压的气体通过管道进入冷凝器中,在冷凝器中与环境接触,散发热量,使气体冷却并转化为高压液体。
冷凝器通常采用管道和风扇散热器的组合,通过强制对流使制冷剂快速冷却。
3. 膨胀阀工作原理:高压液体通过膨胀阀进入蒸发器,膨胀阀的主要作用是降低液体的压力,使其迅速蒸发,产生一定的负压,并通过蒸发吸收周围热量进一步降低温度。
4. 蒸发器工作原理:在蒸发器中,制冷剂蒸发吸收周围物体的热量,将其循环冷却,并降低其温度,实现冷库内部的制冷效果。
通常蒸发器是通过蒸发器管道和风扇散热器的组合,通过强制空气循环使制冷剂迅速蒸发。
5. 制冷循环:制冷系统通过以上几个主要组件的协同工作,循环进行冷却和脱热的过程。
具体流程为:压缩机将制冷剂气体压缩成高温高压气体,通过冷凝器散发热量使其冷却并转化为高压液体,然后经过膨胀阀降低压力,使其迅速蒸发而吸收热量,最后通过蒸发器将冷却后的制冷剂循环往复,实现冷库内
部的制冷效果。
总之,冷库制冷系统通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件的协同工作,实现制冷剂循环往复,从而将冷库内部的温度降低到所需的低温状态。
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冷媒的日常管理
? 冷媒的浓度各公司可依据各自公司的具体情况控制,有以下选择: 1、到各发酵罐冷带的供回分支管路在室外的,冬季载冷剂的冰点温度
不应高于冬季最低室外温度 2、到各发酵罐冷带的冷媒分支管路在室内的,系统冷媒冰点温度,要
低于冷媒最低运行温度10度。如冷媒最低运行温度-8度,冷媒冰点 温度低于-18度。
?Anheuser-Busch InBev
制冷剂
?R22对大气臭氧层有轻微破坏作用,并产生温室效应。它是第 二批被列入限用与禁用的制冷剂之一。我国在2010年1月1日起 禁止生产和使用。在《蒙特利尔议定书》中R22被限定2020年 淘汰,R123被限定2030年,发展中国家可以推迟10年。 ?R22是最为广泛使用的中温制冷剂 ?R22属安全性制冷剂。 ?R22化学性质不如R12稳定。 ?R22能部分地与润滑油互溶,R22对金属的作用、泄漏性与 R12相同。 ?R22广泛用于冷藏、空调、低温设备中。在活塞式、离心式 、压缩机系统中均有采用。由于它对大气臭氧层仅有微弱的 破坏作用,故可作为R12的近期、过渡性替代制冷剂。
2~4度
模块式制冷装置
3
啤酒激冷
负2.5度 模块式制冷装置
4 包装无菌间空调
5~7度
模块式制冷装置
5
酒花库
6
发酵罐
7
清酒罐
8
酵母扩培
9
酵母储存
2~5度 10~12度 1~2度 1~2度 1~2度
吊顶式风机 冷带 冷带 冷带 冷带
?Anheuser-Busch InBev
蒸发温度 负1度 负1度 负5度 负1度 负5度 负5度 负5度 负5度 负5度
排出系统空气
缓冲系统氨液变化
蒸发器 氨泵
节流阀
安全阀 压力表 集油器
与被冷却物的换热设备
提供动力 节流降温和调节供液量 系统不正常情况下保证安全 便于现场观察系统压力 集中收集和排放系统中的油
冷媒循环泵 冷媒储罐
?Anheuser-Busch InBev
输送冷媒 冷媒缓量缓冲和冷量缓冲
压缩机的形式
英热单位/时 BTU/h 3412.48 1.20*10ˉ4 3.968 4.629 1
压力
巴 bar 1
10ˉ2 10 9.807*10ˉ1 6.895*10ˉ2
千帕斯卡 kPa 102 1 103 98.07 6.895
?Anheuser-Busch InBev
兆帕斯卡 MPa 0.1 10ˉ3 1
模块式制冷装置
?Anheuser-Busch InBev
发酵罐、清酒罐冷带
?Anheuser-Busch InBev
酒花库风机、酵母扩培罐、酵母储罐
?Anheuser-Busch InBev
激冷板换、冰水板换、空调冰水板换
?Anheuser-Busch InBev
制冷系统常用单位
功率,传热速率
-20 27
1.26 0.67 12.0 锈蚀严重
乙二醇
-20 40 1.05 0.80 16.0 锈蚀
酒精
LM-2 型冷媒
-20 38 0.95 0.90 25.0 锈蚀 5
-20 28 0.95 0.97 9.5 不锈蚀设备 3
冷媒的日常管理
? 每班记录冷媒液位,如液位降低要详细检查制冷站制冷系统是否有 泄漏,与冷媒使用部门沟通并共同检查泄漏
?Anheuser-Busch InBev
载冷剂
载冷剂与载冷剂循环特点
载冷剂:在间接制冷系统中用以传递冷量的中间介质
在蒸发器中被制冷剂冷却并送到冷却设备中吸收被冷却系统的热量,然后返回
蒸发器将吸收的热量传递给制冷剂,而载冷剂重新被冷却。如此循环不止,以
达到连续制冷的目的。
载冷剂的选择要求和选择方法
最大压差工 况
制冷剂
工作温度/℃ R717
R12
R2 2
冷凝温度tk
40
50
40
蒸发温度t0
? 20
? 30 (? 8)
? 30
过冷温度tsc
40
50
40
吸气温度tsh
冷凝温度tk
?15 0(15) 15
40
50
40
最大功率工 蒸发温度t0 5(0)
10
5
况Байду номын сангаас
过冷温度tsc
40
50
40
吸气温度tsh
10 (5)
15%丙二醇水溶液
载冷剂
?Anheuser-Busch InBev
载冷剂
物性
载冷剂
氯化钠
冰点℃
-20
载冷剂水溶液浓度(wt%)
23
比重(15℃)
1.17
热熔(-20℃)
0.79
粘度(厘泊-20℃)
7.9
防锈性
锈蚀严重
挥发性(载冷剂蒸汽压 mmHg)
?Anheuser-Busch InBev
氯化钙
?Anheuser-Busch InBev
制冷剂
? 3.安全性方面的要求: ? 1)在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 ? 2)无毒或低毒,相对安全性好 ? 3)具有易检漏的特点 ? 4)制冷剂无毒
? 4.经济性方面的要求 ? 制冷剂的生产工艺简单,价廉、易得。
?Anheuser-Busch InBev
制冷剂
按照制冷剂的标准蒸发温度,将其分为三类
高温(低压)制冷剂 中温(中压)制冷剂 低温(高压)制冷剂
ts>0℃ Pc≤0.2~
0.3MPa
0℃>ts>-60℃, 0.3MPa<Pc<
2.0MPa
ts≤-60℃
?Anheuser-Busch InBev
制冷剂
? 对制冷剂的要求 ? 1.热力学方面的要求: 1)沸点要求低 2)临界温度要高、凝固温度要低 3)具有适宜的工作压力, (Pk/Po)小 4)汽化潜热大 5)对于大型制冷系统,单位容积制冷量尽可能地大 6) 绝热指数小些 7)对于离心式制冷压缩机应采用分子量大的制冷剂
工况种类 标准工况 空调工况
制冷剂 工作温度/℃
R717 R12 R22
冷凝温度tk 30
30
30
蒸发温度t0 ?15 ?15 ?15
过冷温度tsc 25
25
25
吸气温度tsh ?10
15
15
冷凝温度tk 40
40
40
蒸发温度t0
5
5
5
过冷温度tsc 35
35
35
吸气温度tsh 10
15
15
工况种类
9.807*10ˉ2 6.895*10ˉ3
工程大气压 kgf/cm2 1.020
1.02*10ˉ2 10.20 1
7.031*10ˉ2
磅/平方英寸 psj 14.5
1.45*10ˉ1 145.0 14.22 1
制冷工作原理
?Anheuser-Busch InBev
制冷剂
制冷剂
在制冷装置内完成热力循环的工质
类型
气密特征
往复 式
活塞连杆 式
开启 半封闭 全封闭
活塞斜盘 式
容
积
旋转
式
式
转子式 涡旋式
螺 杆式
单螺杆 双螺杆
速度式
离心式
?Anheuser-Busch InBev
开启
开启
全封闭
开启
全封闭 开启
半封闭 开启
半封闭 开启
半封闭
容量范围(KW) 0.4~120 0.75~45 0.1~15
0.75~2.2 0.75~2.2 0.1~5.5
制冷剂
? 氨的特性(R717) 1. 氨的压力适中,单位容积制冷量大,流动阻力小 ,热导率大,价格低廉,对大气臭氧层无破坏作 用。 2. 氨的主要缺点是毒性较大、可燃、可爆、有强烈 的刺激性臭味、等熵指数较大,若系统中含有较 多空气时,遇火会引起爆炸。 3. 氨制冷系统中应设有空气分离器,及时排除系统 内的空气及其它不凝性气体。 4. 氨系统中不必设置干燥器,含水量仍限制在≤0.2 %的范围内。 5. 氨制冷系统中往往设有油分离器 6. 氨制冷系统中,不允许使用铜及其铜合金材料
?Anheuser-Busch InBev
制冷工况
压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化, 为了衡量、比较压缩机性能,制定公认的温度条件 (名义工况 ),作为压缩机制冷量选用和比较的标准。
标准工况 名义工况(旧)
空调工况 铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工 况下的值,如为空调专用,则为空调工况。
制冷系统介绍
?Anheuser-Busch InBev
目录
1. 啤酒厂制冷系统的用途 2. 制冷循环 3. 制冷系统设备 4. 制冷剂 5. 冷媒 6. 影响系统效率和运行成本的主要因素 7. 制冷系统的安全管理
?Anheuser-Busch InBev
啤酒厂制冷系统的用途
酿造空间冷却 酒花库
啤酒厂制冷系统
15
15
注:括号内的数字相当于最大压差≤980kPa或最高蒸发温度为0℃的压 缩机工况。
?Anheuser-Busch InBev
主要制冷设备
设备名称 制冷机
油泵 油冷却器 油分离器 冷凝器 虹吸罐 氨高压储液器 空气分离器
低压循环储液器
主要功能 吸入制冷剂并压缩 润滑、冷却、消音
冷却 制冷剂和油进行分离 将氨气冷却为氨液 给油冷却器提供氨液 缓冲系统氨液变化
双螺杆机 低 ~ 高,范围大。
低,70 ~ 80℃
易劣化,换油频繁。 分段。
磨损部件多 有吸入和吐出的逆止阀片,易损坏。