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制冷系统基本工作原理制冷系统基本工作原理n n摄氏温度摄氏温度摄氏温度摄氏温度t tc c（o oC C）n n华氏温度华氏温度华氏温度华氏温度t tF F（o oF F）n n绝对温度绝对温度绝对温度绝对温度T T（KK）n nt tc c=5(=5(t tF F-32)/9-32)/9n nT=T=t tc c+273.15+273.15热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-温度温度温度温度温度是表示物体冷热程度的量度。温度是表示物体冷热程度的量度。n n压力压力压力压力P P（P Pa a）=F=F（NN）/S/S（mm2 2）n n绝对压力绝对压力绝对压力绝对压力P Pa an n相对压力相对压力相对压力相对压力P Pg g=绝对压力绝对压力绝对压力绝对压力-大气压力大气压力大气压力大气压力 n n1 1标准大气压（标准大气压（标准大气压（标准大气压（atmatm）=1.01x10=1.01x105 5（P Pa a ）n n常用压力单位常用压力单位常用压力单位常用压力单位：M PM Pa a,k P,k Pa a,mmH,mmH2 2O,mmHO,mmHg g,bar,atbar,at热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-压压压压 力力力力工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力。工程上把单位面积上所受的垂直作用力称为压力。n n密度密度kg/mkg/m3 3n n比容比容 mm3 3/kg/kgn n质量流量质量流量 kg/skg/sn n体积流量体积流量 mm3 3/s/s 热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-其它常用基本参数其它常用基本参数其它常用基本参数其它常用基本参数n n热能热能热能热能-物质分子运动的动能物质分子运动的动能物质分子运动的动能物质分子运动的动能n n热量热量热量热量-热能转移的度量热能转移的度量热能转移的度量热能转移的度量 焦耳焦耳（J J），），千焦耳千焦耳（kJkJ）1kJ=0.239kcal 1kJ=0.239kcal1kWh=3600kJ1kWh=3600kJn n质量比热质量比热质量比热质量比热n n一一kgkg物体温度升高物体温度升高1 1K K所吸收的热量所吸收的热量 水在常温时的水在常温时的C Cp p=4.1868kJ/kg.=4.1868kJ/kg.干空气的定压比热干空气的定压比热C Cp p=1.005kJ/kg.=1.005kJ/kg.n n热流，功率热流，功率热流，功率热流，功率 kW kW（1P1P机就是机就是2500W,2P2500W,2P机就是机就是5100W,5P5100W,5P机就是机就是12500W12500W）热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-热热热热 量量量量n n热力学第一定律n n能量既不能创造，也不能量既不能创造，也不能消亡，而只能从一个能消亡，而只能从一个物体转移到另一个物体，物体转移到另一个物体，或从一种形式转变成另或从一种形式转变成另一种形式。一种形式。n n在任何发生能量转换的在任何发生能量转换的热力过程中，转换前后热力过程中，转换前后能量的总量维持恒定。能量的总量维持恒定。n n热能和机械能是可以相热能和机械能是可以相互转换的。互转换的。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-基本物理定律基本物理定律基本物理定律基本物理定律 n n热力学第二定律n n热量自发地从高强度体热量自发地从高强度体流向低强度体。流向低强度体。n n热量自发地从高温流向热量自发地从高温流向低温。低温。n n不可能把热量从低温物不可能把热量从低温物体传至高温物体而不需体传至高温物体而不需要附加条件。要附加条件。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-基本物理定律基本物理定律基本物理定律基本物理定律 1 1、热量、热量、热量、热量1 1）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。（1 1）热传导：）热传导：）热传导：）热传导：热在物质内直接传送称为热传导。热在物质内直接传送称为热传导。热在物质内直接传送称为热传导。热在物质内直接传送称为热传导。热工基础知识-热量传递方式（2 2）热对流）热对流）热对流）热对流 ：热对流是受热的液体或气体运动传递热量热对流是受热的液体或气体运动传递热量热对流是受热的液体或气体运动传递热量热对流是受热的液体或气体运动传递热量 热工基础知识-热量传递方式（续）（3 3）热辐射：）热辐射：）热辐射：）热辐射：热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。热工基础知识-热量传递方式（续）热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-物质的三态及变化物质的三态及变化物质的三态及变化物质的三态及变化固体液体气体熔解凝固液化汽化升华固化热工基础知识热工基础知识 物质有三种集态：物质有三种集态：气态、液态、固态气态、液态、固态。物质集态的改。物质集态的改变称为相变。相变过程中，由于物质分子重新排列和变称为相变。相变过程中，由于物质分子重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种热分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量，这种热量称作量称作潜热潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变时，将物质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收潜吸收潜热热；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，；反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时，放放出潜热。出潜热。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-显显显显 热热热热加热加热水水大气压大气压显热：显热：显热：显热：不改变物质状态不改变物质状态不改变物质状态不改变物质状态只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的只引起物质温度变化的热量。热量。热量。热量。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-潜热、蒸发和沸腾潜热、蒸发和沸腾潜热、蒸发和沸腾潜热、蒸发和沸腾水沸腾水沸腾 水变成水蒸汽水变成水蒸汽 大气压大气压潜热：潜热：潜热：潜热：不改变物质不改变物质不改变物质不改变物质温度只改变物质状温度只改变物质状温度只改变物质状温度只改变物质状态的热量。态的热量。态的热量。态的热量。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-饱和、过冷和过热饱和、过冷和过热饱和、过冷和过热饱和、过冷和过热212F 大气压大气压容器内汽液共存容器内汽液共存212F 100C 100C 汽体液体热工基础知识热工基础知识-过冷过热n n饱和状态饱和状态：当液体处在密闭容器内时，液体不断气当液体处在密闭容器内时，液体不断气化，蒸气不断凝结，若在某一时刻，液体气化量等化，蒸气不断凝结，若在某一时刻，液体气化量等于蒸气凝结量，即气液两相处于平衡共存的状态于蒸气凝结量，即气液两相处于平衡共存的状态,这这一状态称为饱和状态。它是一状态称为饱和状态。它是个动态的平衡。此时，个动态的平衡。此时，若加入热量则达到一新的饱和状态达到平衡。若加入热量则达到一新的饱和状态达到平衡。过冷过冷：饱和液体在饱和压力不变的条件下，继续冷却到饱饱和液体在饱和压力不变的条件下，继续冷却到饱和温度一下称为过冷，这种液体称为过热液体。下和温度一下称为过冷，这种液体称为过热液体。下降后的温度称为降后的温度称为过冷过冷温度，过冷温度与饱和温度之温度，过冷温度与饱和温度之差称为过冷度。差称为过冷度。n n过热过热：在饱和压力的条件下，继续对饱和蒸汽加热，在饱和压力的条件下，继续对饱和蒸汽加热，使其温度高于饱和温度，这种状态称为过热，这种使其温度高于饱和温度，这种状态称为过热，这种蒸气称为过热蒸汽。升高后的温度称为蒸气称为过热蒸汽。升高后的温度称为过热过热温度，温度，过热温度与饱和温度之差称为过热度。过热温度与饱和温度之差称为过热度。热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-升高饱和点升高饱和点升高饱和点升高饱和点水沸腾水沸腾压力锅防止蒸汽压力锅防止蒸汽逃逸。逃逸。液体表面压力升液体表面压力升高使液体的沸点高使液体的沸点升高升高1.208bar105C 热工基础知识热工基础知识热工基础知识热工基础知识-降低饱和点降低饱和点降低饱和点降低饱和点水沸腾水沸腾真空泵将空气抽出真空泵将空气抽出容器。容器。液体表面压力降低液体表面压力降低使液体的沸点降低。使液体的沸点降低。0.008129bar4C 真空泵真空泵 制冷系统制冷系统制冷系统制冷系统 -制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理一一一一.制冷的概念制冷的概念制冷的概念制冷的概念n n 制冷制冷：就是使某一空间或某物体达到低于其周围环：就是使某一空间或某物体达到低于其周围环境境介质介质的温度，并维持这个低温的过程。的温度，并维持这个低温的过程。n n 实现制冷的途径有两种，一是天然冷却，一是人工实现制冷的途径有两种，一是天然冷却，一是人工制冷。制冷。n n 天然冷却利用天然冰或深井水冷却物体，但其制冷天然冷却利用天然冰或深井水冷却物体，但其制冷量（即从被冷却物体取走的热量）和可能达到的制冷量（即从被冷却物体取走的热量）和可能达到的制冷温度往往不能满足生产需要。温度往往不能满足生产需要。n n 人工制冷是利用制冷设备加入能量，使热量从低温人工制冷是利用制冷设备加入能量，使热量从低温物体向高温物体转移的过程。物体向高温物体转移的过程。制冷系统制冷系统-制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理二二.制冷的分类制冷的分类按照制冷所得到的低温范围，制冷技术划分为以按照制冷所得到的低温范围，制冷技术划分为以下下4 4个领域：个领域：普通制冷普通制冷 120K120K以上以上 深度制冷深度制冷 120K20K120K20K 低温制冷低温制冷 20K0.3K20K0.3K 超低温制冷超低温制冷 0.3K0.3K以下以下制冷系统制冷系统-制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理三、制冷的基本原理n n由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体，由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体，因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。因此实现制冷必须包括消耗能量的补偿过程。n n制冷机的基本原理：利用某种工质的状态变化，制冷机的基本原理：利用某种工质的状态变化，从较低温度的热源吸取一定的热量从较低温度的热源吸取一定的热量QQ0 0，通过，通过一个消耗功一个消耗功WW的补偿过程，向较高温度的热源的补偿过程，向较高温度的热源放出热量放出热量QQk k,。在这一过程中，由能量守恒得。在这一过程中，由能量守恒得 QQk k=Q=Q0 0+W+W。制冷系统制冷系统制冷系统制冷系统-制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理制冷机制冷机高温热源高温热源THQCQHWQC+W=QH=QC/W低温热源低温热源TC基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理制冷系统制冷系统 制冷方法及工作原理制冷方法及工作原理1 液体汽化制冷方法液体汽化制冷方法 蒸气压缩式制冷 蒸气吸收式制冷 蒸汽喷射式制冷 吸附式制冷 2 气体的节流效应和绝热膨胀制冷气体的节流效应和绝热膨胀制冷 3 其它制冷方法其它制冷方法 热电制冷 磁制冷 涡流管制冷 热声制冷 四四四四.制冷方法制冷方法制冷方法制冷方法利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷 1 1、制冷的基本思路、制冷的基本思路、制冷的基本思路、制冷的基本思路制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷n n单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。n n它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。与外界进行热量交换。n n制冷循环制冷循环:制冷剂经过一系列的状态变化后制冷剂经过一系列的状态变化后,重新重新回复到它的初态回复到它的初态,称为制冷循环称为制冷循环.n n液体蒸发制冷的特征：液体蒸发制冷的特征：利用制冷剂液体在气化时（蒸发时）产生的吸热利用制冷剂液体在气化时（蒸发时）产生的吸热效应，达到制冷目的。效应，达到制冷目的。n n其工作过程如图其工作过程如图1 1所示。所示。2.2.蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷原理蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器低压低压高压高压压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀蒸气蒸气液体液体制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷图3-1 压缩式制冷循环原理图四个必要组成部分四个必要组成部分:压缩机冷凝器节流（膨胀）装置蒸发器蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器低压低压高压高压压缩机压缩机膨胀阀膨胀阀蒸气蒸气液体液体制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷气体气体气体气体高高高高温温温温高高高高压压压压液液液液体体体体低温低温低温低温 低圧低圧低圧低圧气气气气体体体体低温低温低温低温低压低压低压低压压缩机压缩机压缩机压缩机（压缩压缩压缩压缩）耗电做功使低温低压冷媒气体变耗电做功使低温低压冷媒气体变为高温高压气体为高温高压气体冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器（冷凝冷凝冷凝冷凝）向空气放出冷媒的热量使气向空气放出冷媒的热量使气态冷媒变为液态态冷媒变为液态膨胀阀膨胀阀膨胀阀膨胀阀（膨胀膨胀膨胀膨胀）降低冷媒压力降低冷媒压力调整冷媒流量调整冷媒流量蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器（蒸发蒸发蒸发蒸发）空气吸收冷媒的冷量使空气吸收冷媒的冷量使液态冷媒变为气态液态冷媒变为气态液液液液体体体体高圧高圧高圧高圧高温高温高温高温制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷循环的蒸发过程制冷循环的蒸发过程l l制冷剂液体在低压（低温）下蒸发，成为低压蒸制冷剂液体在低压（低温）下蒸发，成为低压蒸气气制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷循环的制冷循环的压缩压缩过程过程l l将该低压蒸气压缩为高压蒸气将该低压蒸气压缩为高压蒸气制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷循环的制冷循环的冷凝冷凝过程过程将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体将高压蒸气冷凝，使之成为高压液体制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷循环的制冷循环的节流过程节流过程l l高压液体降低压力重新变为低压液体高压液体降低压力重新变为低压液体。上述四个过程依次不断循环，进而达到制冷目的上述四个过程依次不断循环，进而达到制冷目的。PITI制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷过程综述制冷过程综述n n制冷剂工质以液态在蒸发器中吸热制冷，低温液制冷剂工质以液态在蒸发器中吸热制冷，低温液体吸收汽化潜热变成制冷剂气体被压缩机吸入并体吸收汽化潜热变成制冷剂气体被压缩机吸入并压缩，被压缩的气体压力和温度都增高，之后流压缩，被压缩的气体压力和温度都增高，之后流进冷凝器，冷凝器以风冷进冷凝器，冷凝器以风冷水冷等形式对水冷等形式对制冷剂气制冷剂气体进行冷凝，冷凝后的高温高压液体储存在冷凝体进行冷凝，冷凝后的高温高压液体储存在冷凝器底部及储液器中，冷凝时放出的热量通过风机、器底部及储液器中，冷凝时放出的热量通过风机、水泵等设备带出并散到环境中，当高温高压的液水泵等设备带出并散到环境中，当高温高压的液体流经膨胀阀后，以低温低压的液体状态再进入体流经膨胀阀后，以低温低压的液体状态再进入蒸发器吸收汽化潜热而制冷，如此完成制冷循环。蒸发器吸收汽化潜热而制冷，如此完成制冷循环。制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷蒸气压缩式制冷系统的构成蒸气压缩式制冷系统的构成压压压压 缩缩缩缩 机机机机热热热热 交交交交 换换换换 设设设设 备备备备节节节节 流流流流 机机机机 构构构构管管管管 道道道道各各各各 种种种种 控控控控 制制制制 阀阀阀阀辅辅辅辅 助助助助 部部部部 件件件件蒸气压缩式制蒸气压缩式制冷系统的构成冷系统的构成制冷四大金刚制冷四大金刚压缩机：压缩机：作用：提升压力作用：提升压力低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。压缩机分为容积型和速度型两种压缩机分为容积型和速度型两种,速度型主要有离心式压缩机速度型主要有离心式压缩机,容积型可容积型可分为活塞式和回转式分为活塞式和回转式,其中回转式又包括滚动转子式其中回转式又包括滚动转子式,滑片式滑片式,单螺杆单螺杆,双双螺杆和蜗旋式螺杆和蜗旋式.冷凝器：冷凝器：从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷节流装置节流装置(膨胀阀膨胀阀)：液体经过节流装置使压力下降。液体经过节流装置使压力下降。孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等蒸发器蒸发器：液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。制冷剂在蒸发器中吸收热量。制冷剂在蒸发器中吸收热量。（输送冷量）（输送冷量）制冷四大金刚制冷四大金刚制冷系统制冷系统-蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷制冷系统制冷系统-蒸气吸收式制冷 吸收式制冷利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一种条件下又能吸收低沸点组分这一特性完成制冷循环。目前吸收式制冷机多用二元溶液，习惯上称低沸点组分为制冷剂制冷剂，高沸点组分为吸收剂吸收剂。吸收式制冷吸收式制冷基本原理基本原理整整个系统包括两个回路：个系统包括两个回路：制冷剂回路制冷剂回路 溶液回路溶液回路制冷系统制冷系统-蒸气吸收式制冷n n在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着生器内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却，温度较低，为了由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却，温度较低，为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，在系统节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，在系统中增加了一个换热器，让发生器流出的高温浓溶液与吸收中增加了一个换热器，让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的温度。的温度。制冷系统制冷系统-蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷原理：和蒸汽压缩原理：和蒸汽压缩式及吸收式制冷式及吸收式制冷相似，均是利用相似，均是利用液体汽化时吸收液体汽化时吸收热量来制冷的。热量来制冷的。系统组成：喷射器、系统组成：喷射器、冷凝器、蒸发器、冷凝器、蒸发器、节流阀及泵五部节流阀及泵五部分。分。系统流程图：系统流程图：工作工作过过程：程：用用锅锅炉炉产产生高温高生高温高压压的工作蒸汽，将其送入的工作蒸汽，将其送入喷喷嘴，膨嘴，膨胀胀并以高速流并以高速流动动（流速可达（流速可达1000m/s1000m/s以上），于是在以上），于是在喷喷嘴嘴出口出口处处，造成很低的，造成很低的压压力，由于吸入室和蒸力，由于吸入室和蒸发发器相器相连连，所，所以蒸以蒸发发器中的器中的压压力也会很低，低温低力也会很低，低温低压压的部分水吸的部分水吸热热而汽而汽化，将未汽化的水的温度降低。化，将未汽化的水的温度降低。这这部分低温水就可用于制部分低温水就可用于制冷。蒸冷。蒸发发器中器中产产生的冷生的冷剂剂水蒸气和工作蒸汽在水蒸气和工作蒸汽在喷喷嘴出口嘴出口处处混合，一起混合，一起进进入冷凝器，被外部的冷却水冷却而入冷凝器，被外部的冷却水冷却而变变成液成液态态水，水，这这些冷凝水再由冷凝器引出，分两路，一路些冷凝水再由冷凝器引出，分两路，一路经过节经过节流流降降压压后送往蒸后送往蒸发发器，器，继续继续蒸蒸发发制冷，另一部分用制冷，另一部分用泵泵提高提高压压力送往力送往锅锅炉，重新加炉，重新加热产热产生工作蒸汽。生工作蒸汽。制冷系统制冷系统-蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷制冷系统制冷系统-吸附式制冷吸附式制冷 一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，并且吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性地冷却并且吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。周期性地冷却和加热吸附剂，使之对制冷剂交替吸附和解吸。吸附时制和加热吸附剂，使之对制冷剂交替吸附和解吸。吸附时制冷剂液体蒸发，产生制冷作用，解吸时，释放出制冷剂气冷剂液体蒸发，产生制冷作用，解吸时，释放出制冷剂气体，并使之冷凝成液体，从而完成整个制冷循环。体，并使之冷凝成液体，从而完成整个制冷循环。工作介质：吸附剂和制冷剂；工作介质：吸附剂和制冷剂；常见的吸附工质对有：常见的吸附工质对有：沸石沸石水；水；硅胶硅胶水，水，氯化钙氯化钙氨等氨等 活性碳甲醇；活性碳甲醇；金属氢化物氢金属氢化物氢制冷系统制冷系统-吸附式制冷吸附式制冷 间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机）间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机）以沸石以沸石水工质对为例说明其工作过程：水工质对为例说明其工作过程：白天，吸附床受日光照射温度升高产生解析作用，从白天，吸附床受日光照射温度升高产生解析作用，从沸石中脱附出水蒸汽，系统内的水蒸气压力升高，当达到沸石中脱附出水蒸汽，系统内的水蒸气压力升高，当达到与环境温度对应的饱和压力时，水蒸汽在冷凝器中凝结，与环境温度对应的饱和压力时，水蒸汽在冷凝器中凝结，同时放出潜热，凝水储存在蒸发器中，夜间，吸附床冷下同时放出潜热，凝水储存在蒸发器中，夜间，吸附床冷下来，沸石温度逐渐降低，它吸附水蒸汽的能力逐渐提高，来，沸石温度逐渐降低，它吸附水蒸汽的能力逐渐提高，造成系统内压力降低，同时，蒸发器中的水不断蒸发出造成系统内压力降低，同时，蒸发器中的水不断蒸发出来，用以补充沸石对水蒸汽的吸附，水蒸发的过程吸热，来，用以补充沸石对水蒸汽的吸附，水蒸发的过程吸热，达到制冷的目的。达到制冷的目的。说明：吸附床的作用相当于压缩机所起的作用。说明：吸附床的作用相当于压缩机所起的作用。制冷系统制冷系统-吸附式制冷吸附式制冷制冷系统制冷系统-绝热膨胀制冷基本原理：高压气体通过膨胀机绝热膨胀时，对外输出功率，同时气体的温度降低 A 压缩机 B 空气冷却器 C 膨胀机 D 制冷室定压循环空气制冷机系统 制冷系统制冷系统-其它制冷方法其它制冷方法珀尔帖效应基本原理 基本原理：基本原理：基本原理：基本原理：利用珀尔帖效应原理达到制利用珀尔帖效应原理达到制冷目的，即在两种不同金属组成冷目的，即在两种不同金属组成的闭合线路中，通以直流电流，的闭合线路中，通以直流电流，会产生一个接点热，另一个接点会产生一个接点热，另一个接点冷的现象，称为温差电现象。半冷的现象，称为温差电现象。半导体材料所产生的温差电现象较导体材料所产生的温差电现象较其他金属要显著得多，一般热电其他金属要显著得多，一般热电制冷都采用半导体材料，所以也制冷都采用半导体材料，所以也称之为半导体制冷。称之为半导体制冷。1.热电制冷热电制冷热电制冷的原理：热电制冷的原理：制冷系统制冷系统-其它制冷方法其它制冷方法制冷系统制冷系统-其它制冷方法其它制冷方法 19311931年，法国工程师兰克（年，法国工程师兰克（RanqueRanque）发现旋风分离器中旋转的）发现旋风分离器中旋转的空气流具有低温，于是他在空气流具有低温，于是他在19331933年发明了一种装置，可以使压缩年发明了一种装置，可以使压缩气体产生涡流并能将气流冷、热两部分，其中冷气流用来制冷，气体产生涡流并能将气流冷、热两部分，其中冷气流用来制冷，该装置称为涡流管，又叫兰克管。这种制冷方法称为涡流管制冷该装置称为涡流管，又叫兰克管。这种制冷方法称为涡流管制冷 原理：是使压缩气体产生涡原理：是使压缩气体产生涡流运动并分离成冷、热两部流运动并分离成冷、热两部分，其中冷气体用来制冷。分，其中冷气体用来制冷。组成：喷嘴、涡流室、孔板、组成：喷嘴、涡流室、孔板、管子和控制阀。管子和控制阀。原理图：如右图原理图：如右图2.涡流管制冷涡流管制冷制冷系统制冷系统-其它制冷方法其它制冷方法磁致冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向磁致冷首先是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向齐排列（磁熵变小），然后再撤去磁场，使磁矩齐排列（磁熵变小），然后再撤去磁场，使磁矩的方向变为紊乱（磁熵变大），这时磁体从周围的方向变为紊乱（磁熵变大），这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，达到致冷的目的。也就是所谓磁致冷就是利用达到致冷的目的。也就是所谓磁致冷就是利用磁性体的磁矩在无序态和有序态之间来回交换的磁性体的磁矩在无序态和有序态之间来回交换的过程中，磁性体放出或吸收热量的冷却方法。过程中，磁性体放出或吸收热量的冷却方法。3.磁制冷磁制冷制冷系统制冷系统-其它制冷方法其它制冷方法热声制冷机基本原理 1 高温热源 2 热端换热器 3 热声板叠 4 冷端换热器 5 谐振管 6 低温热源热声制冷的概念是美国LosAlamodynamics国家实验室的J.C.Wheatley等人在80年代提出的。简单地说热声制冷就是利用热声效应的制冷技术 4.热声制冷热声制冷1.1.制冷剂制冷剂制冷剂制冷剂 制冷剂是制冷循环中传热的载体，通过状态的变化吸收和放制冷剂是制冷循环中传热的载体，通过状态的变化吸收和放出热量，因此要求制冷剂出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化在常温下很容易气化，加压后很容易加压后很容易液化液化，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时制冷剂还应具备以下的性质：制冷剂还应具备以下的性质：不易燃易爆；不易燃易爆；无毒；无毒；无腐蚀性；无腐蚀性；对环境无害对环境无害。制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中根据冷凝压力，制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。制冷剂制冷剂制冷剂制冷剂常用其头一个字母常用其头一个字母常用其头一个字母常用其头一个字母R R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名来代表制冷剂，后面表示制冷剂名来代表制冷剂，后面表示制冷剂名来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如称，如称，如称，如R717R717、R12R12、R22R22、R134aR134a、R-410AR-410A等等等等。制冷系统制冷系统-制冷剂及载冷剂制冷系统制冷系统-制冷剂及载冷剂n n载载冷冷剂剂是是指指间间接接冷冷却却系系统统中中运运载载冷冷量量的的媒媒介介物物质质，又称冷媒。它依靠显热来传递冷量。又称冷媒。它依靠显热来传递冷量。n n常见载冷剂常见载冷剂常见载冷剂常见载冷剂 t t0 0 o oC C，用水；，用水；t0 t0 o oC C，用盐溶液或有机物。，用盐溶液或有机物。盐水凝固温度与浓度有关。盐水浓度太低，会析出冰粒；浓度太高，比热小、比重大、流阻大、有盐粒析出。制冷系统制冷系统-制冷剂及载冷剂n n水：高温载冷剂，在空调系统中应用特别理想。水：高温载冷剂，在空调系统中应用特别理想。n n盐盐水水溶溶液液：中中温温载载冷冷剂剂，一一般般用用氯氯化化钠钠或或氯氯化化钙钙配配置置，适适用于用于-5-5-50-50制冷装置。腐蚀性大。制冷装置。腐蚀性大。n n有机物：低温载冷剂有机物：低温载冷剂 乙乙二二醇醇，无无色色、无无味味、无无电电解解性性，凝凝固固点点随随温温度度增增加加而降低，而降低，-1.7-1.7-50-50。丙丙二二醇醇，无无色色、无无味味、无无电电解解性性，无无毒毒、性性质质稳稳定定，凝固点随温度增加而降低，凝固点随温度增加而降低，-3.7-3.7-36-36。酒酒精精(C(C2 2H H5 5OH),OH),凝凝固固点点为为-114-114，可可做做低低温温载载冷冷剂剂(-(-114114以上以上)。二二氯氯甲甲烷烷（CHCH2 2ClCl2 2，代代号号R30)R30)，无无色色液液体体,凝凝固固点点为为-9797，可做低温载冷剂，可做低温载冷剂(-90(-90以上以上)。常见载冷剂物理性质常见载冷剂物理性质制冷系统工作原理制冷系统工作原理Thanks!结束！结束！