制冷原理与设备教材(PDF 136页)
合集下载
制冷原理与设备课件4.5、4.6
Department of Power Engineering
4.6 空调装置
4.6.3 全分散式空调系统
全分散式空调系统也称为局部式空调系统。 组成：制冷机、冷热交换器、通风机、空气过滤 器、电加热器等。 分类：按结构型式分为整体式与分体式，其中整 体 式中又包括窗式、穿墙式、移动式等，分体式 中按室内机分类为吊顶式、挂壁式、落地式、天 井式、嵌入式等。 特点：房间空气调节器是典型的全分散式空调系 统。它采用空气冷却冷凝器、全封闭型电动压缩 机，制冷量在14kW以下，电源为220V、50Hz。 结构紧凑，安装方便，使用灵活。
Department of Power Engineering
4.6 空调装置 4.6.2 半集中式空调系统 半集中式空调系统除了有集中的空气处理室外， 还在空调房间内设有二次空气处理设备。 这种对空气的集中处理和局部处理相结合的空调 方式，克服了集中式空调系统空气处理量大，设 备、风道断面积大等缺点。 同时具有局部式空调系统便于独立调节的优点。 半集中式空调系统目前应用较多的是风机盘管系 统。
4.5.2 陈列柜 由于速冻食品的迅速发展，商业销售网点 必须既保证食品的品质和卫生，又能展示 食品的品种和款式, 冷陈商品陈列柜就应运 而生。 冷冻商品陈列橱柜有二种基本型式，一类 是立式，另一类是柜台式。而它们又分为 遮蔽式与敞开式两种。
Department of Power Engineering
第二篇 能力篇
模块四 单级制冷循环系统原理与应用 （4）
Department of Power Engineering
4.1食品冷藏装置
4.5 食品冷藏装置
4.5.1 家用电冰箱 1．电冰箱的分类
电冰箱是最常见的小型制冷装置，家用电冰箱的代 号为B。专业上按箱内温度分为：
4.6 空调装置
4.6.3 全分散式空调系统
全分散式空调系统也称为局部式空调系统。 组成：制冷机、冷热交换器、通风机、空气过滤 器、电加热器等。 分类：按结构型式分为整体式与分体式，其中整 体 式中又包括窗式、穿墙式、移动式等，分体式 中按室内机分类为吊顶式、挂壁式、落地式、天 井式、嵌入式等。 特点：房间空气调节器是典型的全分散式空调系 统。它采用空气冷却冷凝器、全封闭型电动压缩 机，制冷量在14kW以下，电源为220V、50Hz。 结构紧凑，安装方便，使用灵活。
Department of Power Engineering
4.6 空调装置 4.6.2 半集中式空调系统 半集中式空调系统除了有集中的空气处理室外， 还在空调房间内设有二次空气处理设备。 这种对空气的集中处理和局部处理相结合的空调 方式，克服了集中式空调系统空气处理量大，设 备、风道断面积大等缺点。 同时具有局部式空调系统便于独立调节的优点。 半集中式空调系统目前应用较多的是风机盘管系 统。
4.5.2 陈列柜 由于速冻食品的迅速发展，商业销售网点 必须既保证食品的品质和卫生，又能展示 食品的品种和款式, 冷陈商品陈列柜就应运 而生。 冷冻商品陈列橱柜有二种基本型式，一类 是立式，另一类是柜台式。而它们又分为 遮蔽式与敞开式两种。
Department of Power Engineering
第二篇 能力篇
模块四 单级制冷循环系统原理与应用 （4）
Department of Power Engineering
4.1食品冷藏装置
4.5 食品冷藏装置
4.5.1 家用电冰箱 1．电冰箱的分类
电冰箱是最常见的小型制冷装置，家用电冰箱的代 号为B。专业上按箱内温度分为：
制冷原理与设备2(制冷剂).pptx
机中
2.氨的特性（R717）
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。
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。
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。
氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在≤0.2％的范围内。 氨制冷系统中往往设有油分离器 氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
1）R12对大气臭氧 层有严重破坏作用， 并产生温室效应， 因此它已受到限用 与禁用。但它目前 仍是国内应用较广 的中温制冷剂之一， 2010年1月1日起将 在我国完全停止生 产和消费。
第2章 制冷剂与载冷剂
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℃
第2章 制冷剂与载冷剂
2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
ห้องสมุดไป่ตู้
南极臭氧空洞的变化
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸， R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、
相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，
因此在充灌R12前，必须经过干燥处理 R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发器中，随R12 的不断
2.氨的特性（R717）
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。
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。
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。
氨系统中不必设置干燥器，含水量仍限制在≤0.2％的范围内。 氨制冷系统中往往设有油分离器 氨制冷系统中，不允许使用铜及其铜合金材料
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
1）R12对大气臭氧 层有严重破坏作用， 并产生温室效应， 因此它已受到限用 与禁用。但它目前 仍是国内应用较广 的中温制冷剂之一， 2010年1月1日起将 在我国完全停止生 产和消费。
第2章 制冷剂与载冷剂
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℃
第2章 制冷剂与载冷剂
2.1.1.2 制冷剂的编号表示方法
卤代烃
分子式 CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2
ห้องสมุดไป่ตู้
南极臭氧空洞的变化
第2章 制冷剂与载冷剂
3.氟利昂的特性
R12无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸， R12等熵指数小，压缩机的排气温度较低。单位容积制冷量小、
相对分子质量大、流动阻力大、热导率较小。 水在R12中的溶解度很小，低温状态下水易析出而形成冰堵，
因此在充灌R12前，必须经过干燥处理 R12能与矿物性润滑油无限溶解，在蒸发器中，随R12 的不断
制冷原理与装置课件第六章 制冷设备
• ⑴进口空气的湿球温度与当地的气象条件有关。其 参数选择可参照JB/T7658.5-95氨制冷装置用蒸发 式冷凝器标准。
• ⑵风量配备与湿球温度有关。湿球温度越高，则要 求的送风量越大，送风耗能也越多。送风量的配备 应从节能和性能要求两方面综合考虑。
• ⑶水量配备应以保证润湿全部换热表面为原则。增 大配水量会造成水泵功率消耗上升，水的飞散损失 增大，运行成本提高。
卧式壳管式冷凝器的结构。第六章图片\图6－ 1.tif
• 冰轮生产的立式壳管式冷凝器的结构见下图。 冰轮设备图片\冰轮立式壳管式冷凝器.tif
• ②冰轮生产的立式壳管式冷凝器的型号表示： LNA-25～160； LNA-200B～370B。
2020/8/2
8
• ③特点
• 优点：⑴可露天安装或直接安装在冷却塔下， 节省机房面积。
• 2、套管式冷凝器 • 结构见右图：它是由不同
直径的管子套在一起，并 弯制成螺旋形或蛇形的一 种水冷式冷凝器。 • 冷却水—在内管管内流动； • 制冷剂—在套管间冷凝。 • 冷却水与制冷剂呈逆流式。
2020/8/2
12
• 特点：⑴冷却水与制冷剂呈逆流式，传热 效果较好。当水流速为1～2m/s时，传热 系数K在930w/m2k左右。
• ⑵冷却水靠重力一次流过冷却管，水流动阻 力小。
• ⑶清洗方便，对水质要求低。
• 缺点：⑴冷却水温升小，循环水量大。
• ⑵室外安装，冷却水流速又小，易结垢。
• ⑶无法使制冷剂在冷凝器内过冷。
• ⑷传热系数及单位面积热负荷较卧式壳管式
冷凝器小。 2020/8/2
9
• ⑵卧式壳管式冷凝器 • ①结构：图6－1示出了立式壳管式冷凝器及
空气自由流动
• ⑵风量配备与湿球温度有关。湿球温度越高，则要 求的送风量越大，送风耗能也越多。送风量的配备 应从节能和性能要求两方面综合考虑。
• ⑶水量配备应以保证润湿全部换热表面为原则。增 大配水量会造成水泵功率消耗上升，水的飞散损失 增大，运行成本提高。
卧式壳管式冷凝器的结构。第六章图片\图6－ 1.tif
• 冰轮生产的立式壳管式冷凝器的结构见下图。 冰轮设备图片\冰轮立式壳管式冷凝器.tif
• ②冰轮生产的立式壳管式冷凝器的型号表示： LNA-25～160； LNA-200B～370B。
2020/8/2
8
• ③特点
• 优点：⑴可露天安装或直接安装在冷却塔下， 节省机房面积。
• 2、套管式冷凝器 • 结构见右图：它是由不同
直径的管子套在一起，并 弯制成螺旋形或蛇形的一 种水冷式冷凝器。 • 冷却水—在内管管内流动； • 制冷剂—在套管间冷凝。 • 冷却水与制冷剂呈逆流式。
2020/8/2
12
• 特点：⑴冷却水与制冷剂呈逆流式，传热 效果较好。当水流速为1～2m/s时，传热 系数K在930w/m2k左右。
• ⑵冷却水靠重力一次流过冷却管，水流动阻 力小。
• ⑶清洗方便，对水质要求低。
• 缺点：⑴冷却水温升小，循环水量大。
• ⑵室外安装，冷却水流速又小，易结垢。
• ⑶无法使制冷剂在冷凝器内过冷。
• ⑷传热系数及单位面积热负荷较卧式壳管式
冷凝器小。 2020/8/2
9
• ⑵卧式壳管式冷凝器 • ①结构：图6－1示出了立式壳管式冷凝器及
空气自由流动
制冷原理与设备培训课程(ppt版)
制冷 原理与设备 (zhìlěng)
热能 教研室 (rènéng)
第一页，共四十五页。
第一章 绪论(xùlùn)
1. 制冷(zhìlěng)的定义 作为一门科学，制冷是指采用人工的方法在一定时间和一 定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以 下，并保持这个低温。 因此，制冷不同于自然冷却。
第二十二页，共四十五页。
立式壳管式水冷冷凝器
第二十三页，共四十五页。
卧式壳管式冷凝器
第二十四页，共四十五页。
套管(tào ɡuǎn)式冷 凝器
第二十五页，共四十五页。
第二十六页，共四十五页。
第二十七页，共四十五页。
第二十八页，共四十五页。
蒸发式冷凝器 第二十九页，共四十五页。
蒸发式冷凝器
对制冷循环进行热力学的分析和计算。〔比方压缩式制冷〕
(2)研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。
(3)研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术设备，包括他们的工
作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配
套设计。此外，还有热绝缘问题、制冷装置的自动化问题等等。
制冷技术的理论根底主要为热工的三大根底课程，即?工程热
蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷和吸
附式制冷。
蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷是目前应用最为广泛的
两种制冷方式，也是本课程所讲述的主要内容，我们会 在以后的章节中着重讲述，本节只简单(jiǎndān)介绍其它的制冷
方式。
第十页，共四十五页。
液体气化制冷原理
第十一页，共四十五页。
第二章 蒸气(zhēnɡ qì)压缩式制冷装置
➢用人工方法构成各种人们(rén men)所希望到达的环境条件， 包括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。
热能 教研室 (rènéng)
第一页，共四十五页。
第一章 绪论(xùlùn)
1. 制冷(zhìlěng)的定义 作为一门科学，制冷是指采用人工的方法在一定时间和一 定空间内将某物体或流体冷却，使其温度降到环境温度以 下，并保持这个低温。 因此，制冷不同于自然冷却。
第二十二页，共四十五页。
立式壳管式水冷冷凝器
第二十三页，共四十五页。
卧式壳管式冷凝器
第二十四页，共四十五页。
套管(tào ɡuǎn)式冷 凝器
第二十五页，共四十五页。
第二十六页，共四十五页。
第二十七页，共四十五页。
第二十八页，共四十五页。
蒸发式冷凝器 第二十九页，共四十五页。
蒸发式冷凝器
对制冷循环进行热力学的分析和计算。〔比方压缩式制冷〕
(2)研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。
(3)研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术设备，包括他们的工
作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配
套设计。此外，还有热绝缘问题、制冷装置的自动化问题等等。
制冷技术的理论根底主要为热工的三大根底课程，即?工程热
蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷和吸
附式制冷。
蒸汽压缩式制冷和吸收式制冷是目前应用最为广泛的
两种制冷方式，也是本课程所讲述的主要内容，我们会 在以后的章节中着重讲述，本节只简单(jiǎndān)介绍其它的制冷
方式。
第十页，共四十五页。
液体气化制冷原理
第十一页，共四十五页。
第二章 蒸气(zhēnɡ qì)压缩式制冷装置
➢用人工方法构成各种人们(rén men)所希望到达的环境条件， 包括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.制冷的分类
按照制冷所得到的低温范围，制冷技术划分为以 下4个领域：
普通制冷 120K以上 深度制冷 120K~20K 低温制冷 20K~0.3K 低温制冷 超低温制冷 0.3K以下 本课程主要讲普通制冷。
4.制冷技术的研究内容及理论基础
制冷技术主要研究以下三个方面： (1)研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并 对制冷循环进行热力学的分析和计算。（比如压缩式制冷） (2)研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。 (3)研究实现制冷循环所必需的各种机械和技术设备，包括他们的工 作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配 套设计。此外，还有热绝缘问题、制冷装置的自动化问题等等。
制冷与低温技术的应用领域举例 1. 空气调节
制冷和空调
的关系相互
联系又独立
图1-26 制冷与空调的关系
制冷在空调中的作用 (1)干式冷却
(2)减湿冷却
(3)减湿与干式冷却混合方式
2.人工环境
用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包 括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。
与制冷有关的人工环境试验有以下几种 (1) 低温环境试验 (2) 湿热试验 (3) 盐雾试验 (4) 多种气候试验 (5) 空间模拟试验
制冷技术的理论基础主要为热工的三大基础课程，即《工程热 力学》、《工程流体力学》、《传热学》。尤其是《工程热力 学》，学习和从事质量工作的人员应主要在这三门课程方面打好坚 实的理论基础。
5.制冷技术的发展历史
制冷技术的发展概括起来可分为两个阶段：
（1）天然冷源的应用阶段
是从古代~18世纪中期。 采水。
制冷原理与设备
热能教研室
学时安排
章数
绪论
第一章 制冷方法 第二章 蒸气压缩式制冷 第三章 制冷剂及载冷剂 第四章 蒸发器和冷凝器 第五章 节流机构和辅助设备 第七章 多级蒸气压缩制冷及复叠式制冷 实验
总计
学时 2 3 8 4 6 4 3 2 32
第一章 绪论
1. 制冷的定义 作为一门科学，制冷是指采油人工的方法在一定时
低温粉碎技术 利用材料在低温状态下的冷脆性能，对物料 进行粉粹。
材料温度降低到一定程度，材料内部原子间距显 著减小，结合紧密的原子无退让余地，吸收外力 使其变形的能力很差，失去弹性而显示脆性。
10. 火箭推力系统与高能物理 所有大型的发射的飞行器均使用液氧作氧化剂。
8. 加工过程
炼钢时氧起到某些重要的作用。
制取氨时也用到低温系统。
压力容器加工时,将预成形的圆柱体放在冷却到液 氮温度的模具中,在容器中充入高压氮气,让其扩胀 15%,然后容器被从模具中移开并恢复到室温。使用 这个方法,材料的屈服强度能增加4至5倍。
9. 材料回收
目前低温技术是回收钢结构轮胎中橡胶的唯一 有效的方法，这种方法采用了低温粉碎技术。
低温生物医学 低温生物学和低温医学的统称。
典型应用例子 (1)细胞组织程序冷却的低温保存
(2)超快速的玻璃化低温保存方法
(3)利用低温器械使病灶细胞和组织低温损伤 而坏死的低温外科。
5. 低温电子技术
微波激射器必须冷到液氮或液氦温度,以使放大 器元素原子的热振荡不至于严重干扰微波的吸 收与发射。
超导量子干涉器即SQUIDs,被用在相当灵敏的 数字式磁力计和伏安表上。
3. 食品冷冻与冷冻干燥 根据对食品处理方式不同，食品低温处理工艺 可分三类：
(1) 食品的冷藏与冷却 (2) 食品的冻结与冻藏
(3) 冷冻干燥
4. 低温生物医学技术
低温生物学 研究低温对生物体产生的影响及应用的学科。
低温医学 研究温度降低对人类生命过程的影响，以及 低温技术在人类同疾病作斗争中的应用的学科。
（2）机械制冷阶段
18世纪中期~今。 1755年是人工制冷史的起点。 现代制冷技术作为一门科学是由19世纪中后期发展起 来的，到20世纪具有更大的发展。
6.制冷技术的产生背景及应用
制冷是为适应人们对低温条件的需要而产生和发 展 起来的，是人们社会实践的结晶，并随着现代技术的 发展以及人们生活水平的提高，制冷在工业、农业、 建筑、航天等国民经济各个部门的作用和地位日益重 要。 制冷的应用几乎渗透到各个生产技术、科学领域 以 及人们生活的各个方面中，概括起来主要有以下几个 领域：
(1)商业及人民生活 比如人工冰厂、空调、冰箱、冷柜以及食品的冷冻冷藏、
保鲜、冷藏运输等。 (2)工业生产及农牧业
比如制药、啤酒、精密仪器车间等； 农作物的种子进行低温处理，人工气候育秧室、蔬菜水果 的保鲜等。 (3)建筑工程 比如挖掘隧道、建筑河堤时采用的“冻土法”。 (4)科学实验研究 如各种环境模拟装置中创造的人工环境。 (5)医疗卫生 如药品、疫苗及人体器官的冷藏保存，手术中采用低温麻 醉等。 (6)尖端科学领域等 如微电子技术、能源、新型材料、宇宙开发等。
7. 红外遥感技术
采用红外光学镜头可 以拍摄热源外形，并可以对 热源进行跟踪。一些红外材 料往往工作在120K以下的低 温下，使得热源遥感信号更 为清晰，为了拍摄高灵敏度
的信号往往需要更低的温度。 一般红外卫星需要
70-120K的低温，往往通 过斯特林制冷机、脉冲管 制冷机、辐射制冷器来实 现。
空间远红外观测则需 要2K以下的温度，往往通 过超流氦的冷却技术来实 现。
间 和一定空间内将某舞厅或流体冷却，使其温度降到环境 温度以下，并保持这个低温。
因此，制冷不同于自然冷却。 2. 明确以下概念 (1)制冷剂：在制冷机中使用的工质称为制冷剂。 (2)制冷机：机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷
机。 (3)制冷装置：将生产冷量的制冷机械和消耗冷量的设备
结合在一起的装置。
在MHD系统、线性加速器和托克马克装置中，超 导磁体被用来产生强磁场。
6. 机械设计
运用与超导电性有关的Meissner效应,用磁场 代替油或空气作润滑剂,可以制成无磨擦轴承。
在船用推进系统中,无电力损失的超导电机已 获得应用。
偏差极小的超导陀螺也已经被研制出来。
时速500km/h的低温超导磁悬浮列车已经在日 本投入试验运行。