节流过程的制冷原理
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。
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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
气体绝热节流膨胀制冷
1、绝热节流过程节流是高压流体气体、液体或气液混合物)在稳定流动中，遇到缩口或调节阀门等阻力元件时由于局部阻力产生，压力显著下降的过程。
节流膨胀过程由于没有外功输出，而且工程上节流过程进行得很快，流体与外界的热交换量可忽略，近似作为绝热过程来处理。
根据稳定流动能量方程:δq=dh+δw（2.1）得出绝热节流前后流体的比焓值不变，由于节流时流体内部存在摩擦阻力损耗，所以它是一个典型的不可逆过程，节流后的熵必定增大。
绝热节流后，流体的温度如何变化对不同特性的流体而言是不同的。
对于任何处于气液两相区的单一物质，节流后温度总是降低的。
这是由于在两相区饱和温度和饱和压力是一一对应的，饱和温度随压力的降低而降低。
对于理想气体，焓是温度的单值函数，所以绝热节流后焓值不变，温度也不变。
对于实际气体，焓是温度和压力的函数，经过绝热节流后，温度降低、升高和不变3种情况都可能出现。
这一温度变化现象称为焦耳-汤姆逊效应，简称J-T效应。
2、实际气体的节流效应实际气体节流时，温度随微小压降而产生的变化定义为微分节流效应，也称为焦耳-汤姆逊系数:αh=（ɑＴ／ɑｐ）２．２）αh＞０表示节流后温度降低，αh<0表示节流后温度升高。
当压降（P2-P1）为一有限数值时，整个节流过程产生的温度变化叫做积分节流效应：ΔTh=T2-T1=ƒp2p1αhdp（2.3）理论上，可以使用热力学基本关系式推算出αh的表达式进行分析。
有焓的特性可知：dh=cpdT-[T(αv/aT)p-v]dp(2.4)由于焓值不变，dh=0，将上式移项整理可得：αh=（αT/αp）h=1/cp[T(αv/αT)p-v](2.5)由式（2.3）可知，微分节流效应的正负取决于T(αv/aT)p和v的差值。
若这一差值大于0，则αh＞０节流时温度降低；若等于0则αh=０，节流时温度不变；若小于0则αh<０，节流时温度升高。
从物理实质出发，可以用气体节流过程中的能量转化关系来解释着三种情况的出现，由于节流前后气体的焓值不变，所以节流前后内能的变化等于进出推动功的差值：u2-u1=p1v1-p2v2气体的内能包括内动能和内位能两部分，而气体温度是降低、升高、还是不变，仅取决于气体内动能是减小、增大、还是不变。
汽车空调节流阀工作原理
汽车空调节流阀工作原理
汽车空调节流阀是一个重要的组件，它的作用是控制压缩机冷冻剂的流量，以维持汽车空调系统的制冷效果。
下面是汽车空调节流阀的工作原理。
1. 冷冻剂流入节流阀：压缩机产生的高压高温冷冻剂通过冷凝器散热后，进入节流阀。
2. 节流阀限制流量：节流阀内部包含一个小孔或窄缝，这个小孔或窄缝的尺寸是固定的，可以限制冷冻剂的流量。
3. 压差调节：节流阀上游的高压冷冻剂进入小孔或窄缝后，遇到突然扩大的通道，使得压力下降。
由于节流阀下游的压力较低，冷冻剂开始膨胀，并吸热降温。
4. 冷却效果：通过压力下降和膨胀过程，冷冻剂的温度大幅度下降，使得车内空气得到冷却。
5. 压力控制：节流阀具有一定的压力控制功能，当压力过高时，可以自动调节冷冻剂的流量，保持系统的稳定工作。
总之，汽车空调节流阀通过限制冷冻剂的流量和膨胀过程，实现车内空气的冷却效果，并通过压力控制保持系统的稳定工作。
这是它的工作原理。
空调制冷的原理
空调制冷的工作原理包括四个过程：压缩、冷凝、节流和蒸发。
首先，压缩机将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的过热气体。
压缩过程中，制冷剂的温度升高，压力也相应增加。
然后，高温高压的制冷剂气体进入冷凝器中。
在冷凝器中，制冷剂受到冷却水或空气的冷却，从高温高压的过热气体逐渐冷却成高温高压的饱和液体。
这个过程中，制冷剂的温度和压力下降。
接下来，高温高压的制冷剂饱和液体通过节流元件（如毛细管或膨胀阀）进入蒸发器。
在节流元件中，制冷剂受到阻尼，压力和温度再次下降。
最后，低温低压的制冷剂饱和液体在蒸发器中吸收热量，同时转换成低温低压的气体。
这个过程中，制冷剂的温度和压力都降低，同时从室内吸收热量，使得室内空气变得凉爽。
这个过程周而复始，不断地从室内吸收热量，并将其转移出去，以达到制冷的效果。
《制冷循环原理》课件
吸收式制冷循环
优点
对环境友好、能源消耗低、维护 方便。
缺点
效率较低、制冷量较小、调节困 难。
吸附式制冷循环
总结词
利用固体吸附剂吸附气体，产生低温，从而达到制冷效果。
详细描述
吸附式制冷循环是利用固体吸附剂吸附气体，产生低温，从而达到制冷效果的一种循环 方式。其原理是利用吸附剂在吸附过程中放出热量，然后通过冷凝器将热量传递给周围
实现制冷系统的快速响应和高效运行。
制冷技术在新能源领域的应用
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，制冷技术在新能源领域 的应用也越来越广泛，如太阳能、风能等可再生能源 的利用，需要制冷技术作为支撑和保障。
技术融合
制冷技术与新能源技术的融合，可以实现能源的高效 利用和节能减排，推动能源结构的优化和可持续发展 。
掌握制冷循环原理是深入理解制冷技术、提高制冷设备性能和能效、解决实际 问题的关键。
01
制冷循环的基本原 理
制冷循环的组成
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02
03
04
压缩机
用于压缩制冷剂，提高其压力 和温度。
冷凝器
用于将高温高压的制冷剂冷却 成液体。
膨胀阀
用于将高压液态制冷剂节流成 低温低压的湿蒸汽。
蒸发器
用于将低温低压的湿蒸汽吸热 ，使其蒸发成气体，从而降低
技术挑战
新型制冷技术的研发面临技术挑战，如材料 性能、系统稳定性、制造成本等问题，需要 科研人员不断探索和改进。
制冷技术的智能化与自动化
智能化
制冷技术的智能化是未来的发展趋势，通过 引入人工智能、物联网等技术，实现制冷系 统的自适应调节、远程监控和故障诊断等功 能，提高系统的稳定性和能效。
自动化
冷冻水机组原理
冷冻水机组原理
冷冻水机组是一种提供空间冷却或工艺制冷的设备,它利用了制冷剂在压缩、冷凝、节流和蒸发等过程中发生相变时吸收和释放热量的特性。
主要工作原理如下:
1. 压缩过程:低压低温的制冷剂气体被压缩机吸入并压缩,使之成为高压高温气体。
2. 冷凝过程:压缩后的高温高压制冷剂气体在冷凝器中释放热量,冷却和液化,形成高压液体。
3. 节流过程:高压液体制冷剂通过节流装置(如膨胀阀)将压力降低,形成低压低温的液体或湿蒸气状态。
4. 蒸发过程:低压低温的制冷剂在蒸发器中吸收周围空气或水的热量并汽化成低压气体,从而达到制冷目的。
5. 循环:蒸发后的低压气体再次被压缩机吸入,重复上述循环过程。
整个系统中,压缩机提供压缩动力,冷凝器和蒸发器分别作为热交换器将热量排出和吸收热量。
通过调节膨胀阀等部件控制制冷剂流量,实现连续制冷循环。
冷冻水机组广泛应用于商业建筑、工业生产、食品加工等场合,为空调、冷藏或其他冷却需求提供冷冻水或冷媒。
节流降压
（1）有一个专用的外平衡管接头，为引入外平衡压力所用 （2）调节杆的形式等也有所不同
（a）内平衡
（b）外平衡
热力膨胀阀开启过热度的变化
四、选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素：
1、按系统采用的制冷剂；
2、要考虑系统的蒸发温度； 3、阀前制冷剂过冷度会影响阀后两相制冷剂的干度；
4、冷凝器至阀前的液管肯定有压力降。
冷能力 ，冷却空间达不到指定温度，或使运转时间增加，另外
易产生液击事故。
（2）阻力过大时，G ，使高压侧制冷剂聚集，排气压力特别高， 同时流入蒸发器的制冷剂也不够，而使蒸发压力比正常的低。
七、管道
用管道将制冷机各组成部件连接成一个完整的制冷系统，使
制冷剂在封闭的系统中循环。 关于制冷剂管道应考虑的问题是：管道的材质应与制冷剂相
二、内平衡式热力膨胀阀的结构
主要由感温包、
毛细导管、感温
膜片、传动杆、 阀座、阀针及调 节机构组成。
热力膨胀阀实物图
三、工作原理
从调节特性来分析， 热力膨胀阀属于直接作 用式比例调节器。 感温系统：指由感 温包、毛细导管及膜盒 （膜片上的空间）构成 的密闭空间。 节流：将入口压力Pk 调整为出口压力P0。
流量，实现自动调节。 初步设定P2 ，自我调节P1’——感温包。 蒸发器t0 阀针孔开度 t01 流量 P1’ Q0 （P0’+ P2 ）
四、外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别
外平衡热力膨胀阀的安装
使用理由：因蒸发器存 在压力损失，导致内平 衡式膨胀阀开启过热度 增大，使蒸发器传热面 积的利用率降低，制冷 能力相应减小。
蒸发温度对膨胀阀容量的影响
蒸发温度/℃
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总结制冷原理的步骤与方法
总结制冷原理的步骤与方法
制冷原理的步骤与方法可以总结为以下几点：
1. 压缩：制冷系统中的压缩机会将制冷剂从低压态压缩成高压态，从而提高其温度和压力。
2. 冷凝：高压高温的制冷剂进入冷凝器，在冷凝器中与外部环境的热交换，冷凝剂的温度和压力降低，从而使其转化为高压液体。
3. 膨胀：高压液体制冷剂通过膨胀阀（节流装置）进入蒸发器，由于膨胀过程中的急剧降压，制冷剂的温度也会急剧降低，转化为低温低压的蒸发气体。
4. 蒸发：在蒸发器中，低温低压的制冷剂与外界的热量进行吸收，从而从蒸发器中的冷媒盘管内部吸收热量，使其完全蒸发，从而完成制冷作用。
制冷原理的方法包括：
1. 压缩循环制冷：利用压缩机将制冷剂压缩，提高其温度和压力，再通过冷凝器、膨胀阀和蒸发器等元件实现热量的传递和转换，完成制冷作用。
2. 吸收式制冷：利用吸收剂和制冷剂的相互作用，在吸收剂中实现制冷剂的溶解和析出，通过加热、冷凝、蒸发等过程完成制冷作用。
3. 热泵制冷：通过热泵的工作原理，将低温热量从低温环境提取，经过压缩和热交换等过程，提高温度并释放高温热量，从而实现制冷或供暖效果。
4. 蒸发冷却：利用蒸发过程中的吸热效应，将水或其他液体转化为蒸汽，从而达到降低温度的目的。
此方法常用于空调、冷藏等领域。
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节流过程的制冷原理
节流过程又称为朗肯循环中的节流过程，是制冷循环中的关键环节之一。
其基本原理是通过使高压制冷剂在经过节流装置的作用下迅速膨胀，从而降低制冷剂的压力和温度，达到制冷的目的。
下面将详细介绍节流过程的制冷原理。
在朗肯循环中，高温高压的制冷剂从压缩机的排气侧进入节流装置，节流装置通常是一个狭窄的通道，比如一个窄小的孔。
当制冷剂通过节流装置时，由于装置内部狭窄的通道，使得制冷剂的容积减小，因而使得压力增加。
而根据输运理论，当气体通过狭窄的通道迅速流动时，气体的速度会增加，从而使其动能增大。
当气体流出节流装置时，动能转化为静能，使得气体的温度降低。
将朗肯循环中的节流过程具体理解为分子水平，可以发现制冷剂分子在节流装置中的流动过程中，其间碰撞变得频繁，而流经节流装置时速度迅速增加，因而温度降低。
这是因为，由于节流装置内部的狭窄通道，分子间碰撞次数增多，而这些碰撞带走了大量的热量，使得制冷剂分子能量减小，因而温度降低。
在液态制冷剂过节流装置时，由于液体分子间距相对较小，碰撞次数增多，因而液体分子的平均动能减小，即温度降低。
此外，由于节流装置的窄小通道，使得液体制冷剂液体变相的增多，从而减小了分子之间的平均距离，增大了分子的相互碰撞几率，在碰撞过程中带走了大量的热量，因而温度进一步降低。
在气态制冷剂过节流装置时，气体分子可以分为两类：高速分子和低速分子。
高
速分子大约占总分子数的一小部分，而低速分子则占了大部分。
当气态制冷剂通过节流装置时，高速分子会穿过狭窄通道，而低速分子则会在通道内部碰撞，使得速度增大。
根据碰撞理论，碰撞会产生能量的传递，而总的结果是气体的温度降低。
其中高速分子的速度更高，碰撞后能量转移更大，故其中的热能减少更为显著，从而使得高速分子温度降低更多。
低速分子的速度相对较小，因此需要较多的碰撞才能达到与高速分子相同的能量转移效果，所以在节流装置中，低速分子的变化不如高速分子明显。
也正是因为这种速度差异导致的能量转移差异，使得制冷剂的温度明显降低。
综上所述，节流过程的制冷原理是通过膨胀阀或节流装置，使高压制冷剂迅速膨胀，使制冷剂的压力和温度降低，实现制冷的效果。
在具体的过程中，制冷剂分子在节流装置内部碰撞频繁，速度增大，从而降低了分子的平均动能，使得温度降低。
无论是液态制冷剂还是气态制冷剂，通过节流装置都能够实现制冷效果。