[电子教案]制冷原理 (6)
《制冷与空调原理与维修》教案
《制冷与空调原理与维修》教案一、教学目标1. 了解制冷与空调的基本原理及其工作过程。
2. 掌握制冷与空调系统的主要部件及其功能。
3. 学会制冷与空调系统的维修方法与技巧。
二、教学内容1. 制冷与空调概述制冷与空调的定义、分类和应用领域制冷与空调的发展历程2. 制冷原理制冷剂的性质和选择制冷循环过程及其基本组成部分压缩机、蒸发器、冷凝器的工作原理和选用原则3. 空调原理空气处理过程及其基本方法空调设备的主要部件及其功能空调系统的分类与性能评价4. 制冷与空调系统维修制冷与空调系统的故障诊断与排除压缩机、蒸发器、冷凝器等主要部件的维修方法系统部件的更换与安装技巧5. 制冷与空调设备的安全操作与维护制冷与空调设备的安全操作规范制冷与空调设备的日常维护与保养三、教学方法1. 采用讲授法，讲解制冷与空调的基本原理、工作过程和维修方法。
2. 采用案例分析法，分析制冷与空调系统的实际故障案例，提高学生的故障诊断与排除能力。
3. 采用实操演示法，演示制冷与空调设备的安全操作和维护方法。
四、教学资源1. 教材：《制冷与空调原理与维修》2. 课件：制冷与空调原理、制冷与空调系统维修等3. 实操设备：制冷与空调设备、工具和仪器五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占总评的30%。
2. 实操考核：包括制冷与空调设备的安全操作和维护能力，占总评的30%。
3. 期末考试：包括制冷与空调原理、维修方法等知识的考核，占总评的40%。
六、教学安排1. 课时：本课程共计64课时，其中理论教学40课时，实操教学24课时。
2. 教学进度安排：按照教材章节顺序进行教学，每章安排4课时。
七、教学要点1. 制冷与空调概述：强调制冷与空调在现代生活中的重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 制冷原理：详细讲解制冷循环过程，使学生掌握制冷剂的选择和制冷设备的设计要点。
3. 空调原理：讲解空气处理过程，使学生了解空调设备的结构和性能评价。
制冷基本原理PPT课件可修改全文
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
三、其他换热器
作用：提高工作效率，或用于较低蒸 发温度的系统．
类型：回热器、中间冷却器、冷凝蒸发器和 板式换热器等．
１.回热器
进气
1 进液
出液
2
图4-13 盘管式回热器结构
1-壳体 2-盘管 3-进、出气接管及法兰
出气 3
２、板式换热器
第六章 节流机构
1. 节流机构
作
降压降温，保证压差：PK P0，TK它是利用蒸发器出口制冷剂蒸气的过热 度调节阀孔开度以调节供液量的．根据 热力膨胀阀内膜片下方引入蒸发器进口 或出口压力，分为内平衡式或外平衡式 两种。
14
1
13
2
12
3
4 5
6 7
8
11 10
9
图 4 -2 0 内 平 衡 式 热 力 膨 胀 阀 结 构
1 -气 箱 座 2 -阀 体 3 、 1 3 -螺 母 4 -阀 座 5 -阀 针 6 调 节 杆 座 7 -填 料 8 -阀 帽 9 -调 节 杆 1 0 -填 料 压 盖 1 1 -感 温 包 1 2 -过 滤 网 1 4 -毛 细 管
漏。
❖ 3.具有自动补偿功能。
第7章 辅助设备
辅助设备 作用：完善制冷系统的技术性能，保证可靠的
运行． 分类：制冷剂的贮存、分离、净化设备和润滑
油的分离收集设备
制冷原理与技术教程电子教案
制冷剂流量调节导阀与主阀的配置见图2-48
制
冷 原
低压浮球阀常直接和满液式蒸发器连通， 按蒸发器液位的高低，调节从贮液器进到满 液式蒸发器的制冷剂流量，其结构与安装见
理 图2-49所示。
与
技
术
a)系统布置
b）高压浮
球阀SV与
制
主阀PMFH 的配置
冷
原
图2-48 高压 浮球调节用
理
例。
与
技
EVM-电磁 导阀 SV
衡热力膨胀阀的主要区别
制
冷
原 理 与
有一个专用的外平衡管接头，为 引入外平衡压力所用
技
术
调节杆的形式等也有所不同
制 冷 原 理 与 技 术
热力膨胀阀 实物图
制 冷 原 理 与 技 术
制
冷
原
理
与
技
术
热力膨胀阀的工作原理
制
冷
原
理
与
技
术
外平衡热力膨胀阀的安装
选择热力膨胀阀时，主要考 虑下列因素：
与
技 术
5)可以根据装置的实际情况决定调节 规律，不仅限于采用比例调节，还可以采 用比例积分或其他调节规律；并且能够进
行调节器参数整定。
3） 浮球调节阀供液控制
制
浮球调节阀是根据液位变化进行流量控 制的直接作用式比例控制器冷原理源自低压浮球阀与技
高压浮球阀
术
高压浮球调节阀根据冷凝器或高压贮液
器中的液位变化，控制流向蒸发器的供液量，
1-阀头
2-止动螺钉
3-O型圈
4-电线套管
5、6-螺钉
制
7-电线 8-上盖
冷
9-垫片 10-电线旋入口
空调制冷制冷原理PPT课件
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻 力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器 内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交 换
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化 很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式（2-5）计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系：
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式（1-6）可知，制冷剂的汽化潜热越
大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小）则单
位制冷量就越大。
17
(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被 冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
24
p
4’ 4
pk 3 2
5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
25
（1）单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环，也是最简单的循环。在 实用上，根据实际条件对循环往往要作一 些改进，以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中，这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
制冷电子教案电子教案
项目三电冰箱制冷系统的技能操作【课时安排】：8个课时【学习目标】：1、知识目标：了解电冰箱常见的操作技能。
2、能力目标：通过理论知识的学习和应用，培养综合运用能力。
3、情感目标：培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神【知识目标】：1、压缩机的吸、排气性能检查方法。
2、制冷系统的检漏。
3、压缩机绕组好坏的测量【教学过程】：知识点一：压缩机的吸、排气性能检查方法一、压缩机的吸、排气性能检查方法1、手指法。
焊下压缩机上的吸、排气管，然后接通电源让压缩机启动运转。
用大拇指按住高压排气口或低压吸气口，如手指按不住排气口，再用手指按住吸气口，若感觉有较强的吸力，表示说明压缩机的吸、排气性能正常，可以使用。
若高压排气很小，甚至没有，说明高压汽缸盖垫或汽缸体纸垫已击穿，同时也有可能是高、低压阀片已击碎。
若有排气…但气量不足，则说明压缩机效率较差。
若没有排气但能听到“嘶嘶”声，停机后则消失，说明高压缓冲S管与机壳连接处、出气帽处断裂，手指法测吸排气或是出气帽垫片冲破漏气，需开壳修理。
注意：A、若高压排气很小，甚至没有，说明高压汽缸盖垫或汽缸体纸垫已击穿，同时也有可能是高、低压阀片已击碎。
B、若有排气…但气量不足，则说明压缩机效率较差。
C、若没有排气但能听到“嘶嘶”声，停机后则消失，说明高压缓冲S管与机壳连接处、出气帽处断裂，手指法测吸排气或是出气帽垫片冲破漏气，需开壳修理。
2、实测法启动压缩机约1分钟后，低压端压力应为0Pa，高压端压力在1．17MPa左右，即为合格。
再停止运转3分钟。
此时，压力不得下降到0．05MPa，如果下降幅度过大，说明高压端(如高压阀片、汽缸体紧固螺栓、纸垫等)有漏气，需开壳修理。
导致压缩机吸、排气性能不良的主要原因有：压缩机内排气导管断裂、高压密封垫被击穿、阀口结炭及阀片破裂等。
（1）压缩机的内排气管断裂是由于排气管的材质处理不好，或者本身有缺陷，或者产生“共振”现象，使其断裂，使高、低压气体串通；（2）密封垫被击穿多是由于紧固螺栓的紧固力较小或螺栓松动，或者是在压缩机工作中偶然出现非正常高压等原因所致；（3）阀口处结炭是因力压缩机过热，会使润滑油变质，致使排气压力下降；（4）阀片破裂是由于加工不良或者是材质有缺陷，或者是压缩机运行中发生“液击”现象所致。
《制冷原理与装置》电子教案
《制冷原理与装置》电子教案《制冷原理与装置》电子教案绪论一、人工制冷用人为的方法不断地从被冷却系统排热到环境介质中去，从而使被冷却系统达到比环境介质更低的温度，并在必要长的时间内维持所必要的低温的一门工程技术。
人工制冷的分类:, 普通制冷:T>120K食品冷加工、空调制冷、生产工艺用冷, 深度制冷:120---20K气体液化、分离等, 低温制冷:20K---0. 3K, 超低温制冷:T<0.3K二、人工制冷的基本方法, 蒸汽压缩式制冷, 吸收和吸附式制冷, 空气制冷, 历史上第一次实现的气体制冷机是以空气作为工质的，并且称为空气制冷机, 压缩式空气制冷机的工作过程也是包括等熵压缩，等压冷却，等熵膨胀及等压吸热四个过程, 这与蒸汽压缩式制冷机的四个工作过程相近，其区别在于工质在循环过程中不发生相态改变, 热电制冷, 热电制冷(亦名温差电制冷、半导体制冷或电子制冷)是以温差电现象为基础的制冷方法，它是利用“塞贝克”效应的逆反应——珀尔帖效应的原理达到制冷目的。
塞贝克效应就是在两种不同金属组成的闭合线路中，如果保持两接触点的温度不同，就会在两接触点间产生一个电势差——接触电动势。
同时闭合线路中就有电流流过，称为温差电流。
反之，在两种不同金属组成的闭合线路中，若通以直流电，就会使一个接点变冷，一个变热，这称为珀尔贴效应，亦称温差电现象, 半导体材料内部结构的特点，决定了它产生的温差电现象比其他金属要显著得多，所以热电制冷都采用半导体材料，亦称半导体制冷, 当电偶通以直流电流时，P型半导体内载流子(空穴)和N型半导体内载流子(电子)在外电场作用下产生运动，并在金属片与半导体接头处发生能量的传递及转换。
, 如果将电源极性互换，则电偶对的制冷端与发热端也随之互换。
半导体制冷设备的特点及应用, 不用制冷剂, 无机械传动部分, 冷却速度和制冷温度可任意调节, 可将冷热端互换, 体积和功率都可做得很小半导体制冷的用途, 方便的可逆操作, 可做成家用冰箱，或小型低温冰箱, 可制成低温医疗器具, 可对仪器进行冷却, 可做成零点仪, 蒸气喷射式制冷循环, 蒸气喷射式制冷机只用单一物质为工质, 虽然从理论上谈可应用一般的制冷剂作为工质,但到目前为止，只有以水为工质的蒸气喷射式制冷机得到实际应用。
制冷原理课件
2.1.1 蒸气压缩式制冷循环
制 (一) 单级蒸气 冷 压缩式制冷循环 原
理
与
技 （二）多级蒸气 术 压缩式制冷循环
1．朗肯循环 2．劳伦茨循环 3．跨临界循环
双筒型煤油燃烧器 釜式燃烧器 蒸发燃烧器 燃油喷雾燃烧器
2.1.1 蒸气压缩式制冷循环
制
制冷循环就是通过一定的
冷 能量补偿，从低温热源吸热，
制
冷
原
理
与
技
术
图2-9 两级节流、具有中温蒸发器的中间完全冷却两级压缩制冷循环
( a ) 流程图
( b ) lgp-h图
制 冷 原 理 与 技 术
（四）复叠式蒸气压缩式制冷循环
制
定义
冷
由两个（或数个）不同制冷剂工作
原
的单级（也可以是多级）制冷系统组合
理
而成。
与
技
术
制 冷 原 理 与 技 术
最低蒸 发温度 -80℃
制 冷 原 理 与 技 术
制 冷 原 理 与 技 术
图2-7 两级节流、中间完全冷却的两级压缩制冷循环
( a ) 流程图
( b ) lgp-h图
制 冷 原 理 与 技 术
制
冷
原
理
与
技
术
图2-8 两级节流、中间不完全冷却的两级压缩制冷循环
( a ) 流程图
( b ) lgp-h图
制 冷 原 理 与 技 术
术 机 a2—高温部分低压级压缩机 a3—高温部分高压级压缩
机b—冷凝器 c1、c2、c3—节流阀 d—蒸发器 d12冷凝-
蒸发器e1—低温部分气-液热交换器 e2—高温部分气-液
热交换器 f—高温部分中间冷却器
制冷原理课件
五、本课程的研究对象和主要内容
1. 以理想循环、理论循环为模型，作为制冷原理 分析的基础和提高制冷循环效率的目标。
2. 各种实际循环的热力性能和影响循环效率因素 的分析、研究。
3. 各种制冷工质的热物理特性以及在在制冷循环 中的热力性质变化。
机械与电子工业：工业的许多生产过程需要在低温下进行 。 农业：种子的低温处理和低温保存。 医疗卫生事业：利用低温来保存血浆、疫苗、菌种器脏和药物，以及低温
麻醉、人工冬眠、低温冷冻外科手术等。
国防工业和现代科学：人工雪景布置、人工冰场和滑雪道人工降雪；高
速电子计算机、卫星通迅、激光技术、获得高真空、红外技术等都需要应 用制冷技术。
气体涡流制冷：利用作为工质的压缩气体经过涡流管产生的涡流，
使气体分离成冷、热两部分，其中的冷气流用来获得冷量的制冷方法。
四、制冷技术的应用
空调工程：冷却降温和调湿过程是制冷技术应用的一个主要内容。 食品工程：不仅作为加工手段，使食品在低温下获得更好的质量。如冷库、
家用冰箱、冰柜、冷藏陈列柜等。
如：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷
气体膨胀制冷：基于压缩气体的绝热节流效应或压缩气体的绝热
膨胀效应，从而获得低温气流来制取冷量的制冷技术。
如：空气制冷循环
热电制冷：利用珀尔帖效应的原理来达到制冷目的的一种制冷技术。 固体吸附式制冷：某些物质在一定的温度及压力下能吸附某种工
质的气体或水蒸汽；在另一温度及压力下又能将它释放出来。
制冷剂：制冷机中使用的工作介质。 制冷循环：在制冷机中，制冷剂周而复始吸
热、放热的流动循环。
二、制冷技术分类
按照制冷温度大小，分为三类：
普通制冷：t＞120K 深度制冷： 120K ＞t＞20K 超低温制冷：t＜20K
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斯特林循环与温度条件相同的逆卡诺循 环制冷系数相同，是效率最高的循环， 特别适用于低温制冷
7.2 气体喷射式制冷
蒸气喷射式制冷，不用压缩机而是利用高压蒸 气的喷射，引射及扩压作用完成对蒸气的压缩 。这是一种直接利用热能的制冷方式。
借助热交换器等各种传热手 段，使热电堆的热端不断散 热并且保持一定的温度，把 热电堆的冷端放到被冷却系 统中去吸热降温，这就是单 级热电堆式半导体制冷器热 的工作原理。
第七章 其它制冷方法
实物图：
第七章 其它制冷方法
为了获得更低的温度或更大的温差可采用多级热电堆式半导体制冷。它 是由单级热电联结而成。联结的方式有串联、并联及串并联。其中二级、三 级热电堆式半导体制冷最为常见。
7.8.1 冰蓄冷的工作原理
1.冰蓄冷设备 根据制冰蓄冷设备分为两类： 静态制冰设备：指冰的制备、储存和融化在同一位置进行，蓄冰 设备和制冰部件作为整体结构。 动态制冰设备：指冰的制备和储存不在同一位置，制冰机和蓄冰 槽相对独立。
第七章 其他制冷方法
2.空调冰蓄冷系统 （1）外融冰式空调冰蓄冷系统
分类： 单效蒸发——一个蒸发温度 多效蒸发——多个蒸发温度
一般冷冻水进出蒸发器温差在5～7℃时 采用单效；温差为5～12℃时采用两效； 温差为10～20℃采用三效。
气体喷射式制冷的特点
优点： 设备结构简单；一次投资低，没有运动 部件，使用寿命长；操作、维修比较容 易；以水为制冷剂运行安全可靠。
缺点： 蒸气和冷却水消耗量比较大，制冷效率 低，运时噪声大
外融冰式空调冰蓄冷系统的工作流程示意图
第七章 其他制冷方法
脱附过程
吸附过程
太阳能吸附式制冷系统示意图
7.7 磁制冷
固体磁性物质（磁性粒子构成的系统） 在受外磁场作用磁化时，系统的磁有序 度加强（磁熵减小），对外放出热量； 将其去磁，则磁有序度下降（磁熵增大 ），又要从外界吸收热量。这种磁性粒 子系统在磁场的施加与去除过程中所呈 现的热现象称为磁热效应。 磁制冷就是利用的磁热效应
室:
275
温 食品加工厂
制 冷冻蔬菜、水果、肉
冷 类、百货冷冻
化学冷冻(Cl2、NH3 170～
、乙烯、聚乙烯)
250
农业
废物 分离 处理
谷物干燥 化学分离、处理 核废物处理
农业
295～315 70～370 250～370
70～295
第七章 其他制冷方法
7.8 冰蓄冷
按照所使用的蓄冷介质不同，可分为三类：即水蓄冷、冰蓄冷及 共晶盐蓄冷。
多级热电堆式半导体制冷器原理图 a) 串联二级热电堆 b) 并联二级热电堆 c) 串、并联三级热电堆
第七章 其它制冷方法
7.5.3 热电制冷的应用
1. 在电子技术上的应用 2. 在生物学和医学上的应用 3. 在工业上的应用 4. 在军事上的应用 5. 在日常生活上的应用
第七章 其它制冷方法
制冷片+水冷 —— 听装饮料降温新手段
改进1——定压回热气体制冷循环
制冷机中装有透平膨 胀机的回热器。由 冷箱到压缩机的低 温气体与冷却器高 压常温气体在回热 器中进行热交换， 进入透平压缩机的 吸气温度提高，而 定压回热气体制冷机原理图及循环的T－s图 到透平膨胀机的温 度进一步降低。
改进2－定容回热气体制冷循环
由两个等温过程和两个等容过程组成。
7.4 气体涡流制冷
7.4.1 气体涡流制冷的工作原理
1.组成：由喷嘴、涡流室、分离孔板及冷、热两端管子等 组成。（如下图所示）
第七章 其他制冷方法
2.工作原理：它是一种借助涡流管的作用使高速气流产 生旋涡分离出冷、热两股气流，而利用冷气流获得冷量的 方法。
7.4.2 气体涡流制冷的应用
主要用于用于天然气和石油伴生气的烃类分离和回收。
磁制冷的潜在应用市场
应用场合
温区/ K 应 用 场 合 温区/ K
液氢 化 天然气 气 体 丙酮
氨气
15～20 109 231 240
近室 温制 冷
空调、热泵: 大规模集中制冷( 中央空调) 汽车空调
家用空调
288～300
丁烷
273
工业 糖的精炼、酒精 300～470
热泵 蒸馏
近 超市制冷及食品冷冻 265
制冷片+涡轮风扇——电源解析
第七章 其它制冷制冷方法
显卡散热系统
7.6固体吸附制冷
固体吸附式制冷是以某种具有多孔性的固体作为吸附 剂,某种气体作为制冷剂,形成吸附制冷工质对,其中固 体吸附剂是不流动的,而吸附介质是流动的。 在固体吸附剂对气体吸附物吸附的同时,流体吸附物不 断地蒸发成可供吸附的气体,蒸发过程对外界吸热实现 制冷;吸附饱和后利用太阳能加热使其解吸。 吸附可分为物理吸附和化学吸附。 物理吸附是分子间范德华力所引起的 化学吸附是吸附剂与被吸附物之间通过化学键起作用 的结果,吸附与脱附过程都伴随有化学反应。
制冷原理
第七章 其他制冷方法
7.1 压缩式气体制冷循环 压缩式气体制冷理论循环是由等熵压缩 、等压冷却、等熵膨胀和等压吸热四个 过程组成
无回热气体制冷剂原理及循环的T－s图
特点
无回热气体制冷循环的制冷系数小于同 温度条件下的逆卡诺循环的制冷系数， 循环的经济比逆卡诺循环差。 循环的经济性与压力比有关，压力比越 高，制冷系数越低。
7.3 气体膨胀制冷
利用在刚性容气中的高压气体在绝热膨 胀时温度降低（此过程又称焦耳膨胀） 的效应制冷。 若膨胀前容器中的压力足够高且温度又 很低，绝热膨胀时，留存在容器中的气 体能够降到气体的液化温度，可以对氮 、氧等气体进行液化。
脉管制冷机
运行可靠，但其效率低，制冷能达到124K的温度
第七章 其他制冷方法
第七章 其它制冷方法
7.5 热 电 制 冷
7.5.1 热电效应
1. 塞贝克效应 2. 帕尔帖效应 3. 汤姆逊效应 4. 焦耳效应 5.傅里叶效应
第七章 其它制冷方法
7.5.2 热电制冷的工作原理
半导体基本热电偶
单级热电堆
第七章 其它制冷方法
单级热电堆
将数十个乃至数百个热电电 偶串联，将冷端排在一起， 热端排在一起，组成热电堆， 称单级热电堆。