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制冷技术

大字小字2015年8月8日

制冷:
人工制造低温(低于环境温度)的技术
制冷的方法:
气体膨胀制冷利用气体膨胀产生的冷效应制冷半导体制冷,利用半导体的热电效应实现制冷相变制冷,利用物质相变的吸热效应实现制冷
  相变制冷:
利用液相变为气相---吸热效应---获取冷量(固体融解、升华;液体汽化)
例如大气压力下:
1kg水汽化---吸收2253.8kj的热量;
1kgR22液体汽化---吸收233kj的热量。
也就是说:1kgR22液体在蒸发器中蒸发可从库房中带走233kj的热量---库房中得到低温。
在30bar压力下,1kg二氧化碳冷凝所需冷量为:185kj
相变制冷可分为:
压缩式、吸收式、蒸汽喷射式制冷
压缩式制冷:单级压缩、双级压缩、复叠式
对氟利昂系统来说是单级压缩制冷;
对CO2系统来说是复叠式制冷。
制冷装置的应用
定义:整套的制冷机器与设备、消耗冷量、分配冷量的装置统称为制冷装置
应用:
冷库制冷装置:01空调制冷装置、21实验制冷装置、生产工艺用制冷装置
一、制冷原理基础知识简介
1.单级压缩制冷循环
构成:压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器
作用:
压缩机:升压----把低压低温的气体变成高压高温的气体;
冷凝器:冷凝(液化)----把高压高温气体变成高压液体;
节流阀:降压----把高压液体变成低压低温液体(气体);
蒸发器:蒸发----把低压低温的液体变成低压低温的气体。
制冷循环四个过程:压缩过程、冷凝过程、节流过程、蒸发过程分别由四大件来完成。
制冷循环两对矛盾:压焓图是制冷工程中广泛应用的一种热力性质图,利用压焓图可以方便地对制冷循
环作分析、计算。(层次)
组成:1点、3区、6线1点:K点  临界点3区:x=0线左边----过冷液体区;x=1线右边----过热蒸汽区;x=0、x=1之间的区域:两相区(湿蒸汽区)
6线:
等压P :水平线等焓h 、垂直线等温t 、过冷区----垂直、两相区----水平、过热区----向右下方弯曲的倾斜等容v 、向右上方倾斜的点。
划线 等熵S :向右上方倾斜的实 线(斜率陡一点)。
等干度x :只存在湿蒸汽区,方向与饱和液体线、干饱  和蒸汽线  相近。特例----。
  上述参数中已知2个即可在压焓图上确定过热蒸汽或过冷液体的状态点,其它参数便可直接从图中读出。
3.单级压缩制冷循环在压焓图上表示
点1:吸入状态点点2:排出状态点点4、出冷凝器状态点点5、出节流阀、进蒸发器状态点
过程线1-2表示等S压缩,S1=S2,压力上升到Pk,由等P线和等S线交点确定;
2-3-4表示冷凝过程,由Pk线和x=0线交点确定,气体变成液体;
4-5表示节流过程,压力下降到Po,节流前后焓值不变,由点4做等h线与Po线相交即得。
5-1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发过程,该过程是在等P等t下进行的,液体不断吸热变成气体,直到全部变成饱和蒸汽为止。
4.单级压缩制冷循环的热力计算1)单位质量制冷量q0 (1kg制冷剂在蒸发器吸收的热量)q0=h1-h4     kj/kg 2)单位理论功w0
(1kg制冷剂在循环中消耗的功)w0=h2-h1     kj/kg
3)制冷系数ε0
   ε0= q0/ w0与能效比相似----ε0 越大越好
4)单位冷凝负荷ql
(1kg制冷剂在冷凝器中放出的冷凝热量)ql=h2-h4
由右图分析: Pk增加---q0减少,w0增多---ε0下降; Po降低---ε0下降
5.氟利昂制冷剂
问世:
氟利昂制冷剂是1928年由美国杜邦公司发明的。后来,多种不同型号氟里昂的出现,有力的促进了制冷空调业界的发展。
氟利昂22是1936年问世的。
应用:
1974、77、87、91、92、07-9-17
一般性质:
R22 (F22) :分子式:CHCLF2 ,也可表示为 HCFC22
大气压力下的沸点:-40.8℃液体、气体都是无色、透明,没有气味,对人体无害,不易燃烧和爆炸;
与明火接触时会分解成有毒的光气冻伤、窒息。


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