冰机制冷原理PPT讲稿

末端设备
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制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的蒸发过程
压力
蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发
A 焓
制冷剂进入蒸发器： A点
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制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程
压力
蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发
A 焓
制冷剂从工艺介质吸收热量
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制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程
冰机制冷原理课件
制冷原理
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培训目标：
一.基本热力学术语 二.压焓图 三.利用压焓图分析制冷循环 四.影响制冷效果的因素 五.了解制冷系统常见组件及其工作原理
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一. 基本热力学术语
• 温度 • 压力 • 热量 • 饱和温度 • 饱和压力
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华氏温度和摄氏温度的转换
Temperature
℃
℃ or F
＋＝
制冷系数（COP）＝ 目的 代价
制冷能力 ＝ 单位制冷剂压缩功
①
＝
＝
②
h2－h1 h3－h2
焓(h)
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四. 影响制冷效果的因素
• 供液过冷（过冷度） • 吸气过热（过热度） • 蒸发压力及冷凝压力对制冷效果的影响
标准大气压
100℃
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饱和态（气液混合态）
标准大气压
举例: 在一个标准大气压下，水 的饱和温度（沸点）为100℃ 。
100℃
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升高饱和温度的方法——升高系统压力
举例：高压锅通过加热密封锅 体使锅内压力升高。此时与该 压力对应的饱和温度也升高。 水的饱和温度（沸点）升高意 味着水在100℃仍为过冷液体 态。
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表压（相对压力）和真空度
表压= 绝对压力 －大气压力 真空度= 大气压力 － 绝对压力
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热量
热量：物质含有热能的量度。 单位：焦耳。
热量传递的两种形式： 显然传热 潜热传热
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显热
显热：物质不发生相变，仅由于温度改 变而吸收/放出的热量。
比热：单位质量物质升高单位温度所需 的热量（kj / kg℃）。
焓
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二. 压 - 焓图
压力
100% 液体
焓
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二. 压 - 焓图
压力
100% 气体
焓
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压 - 焓图——等温线
压力
90℃
60℃
A
40℃
B
CD
等温线：过冷液 体区为垂直线， 两相区为水平线， 过热区几乎为垂 线。
思考：A,B,C,D 四点温度谁高， 谁低？
焓
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压 - 焓图——等熵线 压力
焓
水 水的比热： 1卡/ 克℃ ＝4.2 kj / kg℃＝1Btu/lb. ºF
加 热
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潜热
潜热：由于物质发生相变，而传递的热量。 气化潜热量：单位质量液体蒸发成气体时所
吸收的热量。 冷凝潜热量：单位质量气体冷凝成液体时所
释放的热量。 举例： 在24小时内，将1吨(2000磅)0℃的冰融化成
0℃的水，所吸收的热量为1冷吨（3.516 kw）。
B
单位质量制冷剂所具有的能
量）不变。
• 经过节流，制冷剂压力降
焓
低，含气量增加，温度降低
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制冷循环
压力
冷凝器
制冷剂向冷却水释放热量
节流装置
蒸发器
制冷剂从工艺介质吸收热量
焓
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制冷循环分析—能量分析
压力 ③
冷凝器
D
节流装置
C
压缩机
蒸发器
A ①
B ②
h1
h2 h3
单位制冷剂从工艺介质吸收的热量 单位制冷剂吸收的压缩功 单位制冷剂向冷却水释放的热量
焓 hB hC
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制冷循环分析—3.制冷剂在冷凝器中的等压冷凝过程
压力
制冷剂把热量传给冷却 水，自身能量降低，体 现为焓值由hC降到Hd.
D
C 制冷剂进入冷凝器的状态
点为C点，离开冷凝器的状
态点为D点。
A
B
hD
hC 焓
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制冷循环分析—4. 制冷剂在节流装置中的等焓过程
节流过程－等焓过程：
压力
节流装置
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液态－气态相变过程中，物质的三种状态：
过冷态（纯液态） —— 显热传热 饱和态（气液混合态） —— 潜热传热 过热态（纯气态） —— 显热传热
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大气
过冷态（纯液态）
水
过冷
液体
加热
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饱和态（气液混合态）：某种物 质当其处于气液状态共存时，称 这种物质处于饱和态。
当物质处于饱和态时，若压力维 持不变，则温度也恒定不变，温 度和压力之间存在一一对应的关 系，我们称该温度（压力）为该 压力（温度）对应的饱和温度 （压力）。
F
-28.9
-20
-4.0
-28.3
-19
-2.2
-27.8
-18
-0.4
: F转化为℃ : ℃转化为F
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华氏温度和摄氏温度的转换 ℉=℃×1.8+32 ℃=(℉-32)/1.8
△℃＝ △ ℉ / 1.8
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压力
绝对压力
海平面上1大气压： 101325 Pa 14.7 psia 1 Bar 760 mm Hg
0.28 0.29
等熵线
等熵线：向右上 方倾斜的曲线
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压 - 焓图——等容线 压力
焓
等容线：向右上 方倾斜的曲线， 斜率比等熵线平 坦。
2.0
3.0 等容线
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压 - 焓图（R22）
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三. 利用压焓图分析制冷循环
制冷剂的 制冷循环
压缩机
冷却塔
冷却水
冷凝器
截流元件
蒸发器
冷冻（盐）水 或工艺介质
•热力膨胀阀
D
•固定孔板
•可变孔板
A
• 液态制冷剂经过节流设 备时压力降低，压力降低会 导致很小一部分液态制冷剂 蒸发，蒸发的制冷剂吸收气 化潜热由液态变为气态，焓 值增加，未蒸发的制冷剂为
C 蒸发部分的制冷剂提供了能
量，温度降低，焓值降低。
• 就整个制冷剂而言，在
节流过程中蒸发的能量来自
制冷剂本身，制冷剂焓值（
饱和温度/压力表的使用 红色：真空度（in.Hg） 黑色：表压力（psig）
试查表得出R22在4℃和40℃时的饱和压力（pa）
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二. 压 - 焓图
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二. 压 - 焓图
压力
此图针对单位质量制冷剂
单位质量制冷剂 所具有的能量 (kJ/kg)
焓
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二. 压 - 焓图
压力
临界点:无气液共存现象
气液混合
压力
制冷效果
A
B
焓
蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发
制冷量?
制冷剂离开蒸发器： B点
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制冷循环分析—2. 制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程
压力 A
制冷剂在压缩机 内沿等熵线压缩
C 等熵压缩：
理想的可逆压缩过程
，没有能量损失，压
缩机的压缩功完全转
换为制冷剂的能量（
B
体现为制冷剂的焓值 从hB增加到hC）。
水沸腾 3 psig 230 F
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降低饱和温度的方法——降低系统压力
举例：真空泵将 空气抽出容器。 使容器内压力下 降。此时与该压 力对应的饱和温 度低于100℃，这 意味水不到100℃ 就能烧开。
真空泵
水沸腾 真空度 29.67” 40 F
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不同制冷剂饱和温度-饱和压力对应表
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饱和温度、饱和压力