制冷原理与设备课件2.1

1、Department of Power Engineering 第一篇 基础篇模块二模块二 主要制冷方法（主要制冷方法（1）2.1 相变制冷Department of Power Engineering 2.1 相变制冷 相变制冷：最广泛气体膨胀制冷制冷方法 涡流管制冷热电制冷磁制冷2.1 相变制冷Department of Power Engineering 相变潜热：物质在发生相变时，伴随着吸收或放出的热量。相变制冷就是利用某些物质相变时（融解、升华、汽化）的吸热效应，达到降低温度的效果。液体蒸发制冷.exe2.1 相变制冷Department of Power Engineering 液

2、体汽化制冷必须具备四个基本工作过程、制冷剂液体在低压下汽化，从被冷却对象中吸收热量，成为低压蒸气，实现制冷、将低压蒸气抽出并提高压力变成高压蒸气、将高压蒸气在常温和高压下冷凝，向环境温度的冷却介质排放热量，成为高压液体、将高压液体再降低压力回到初始的低压状态按照实际循环中所采用的能量补偿方式的不同，液体汽化制冷又可分为蒸气压缩式、吸收式、蒸汽喷射式和吸附式制冷。 2.1 相变制冷Department of Power Engineering 2.1.1 蒸气压缩式制冷蒸气压缩式制冷 flash 蒸气压缩式制冷系统的“四大件” ：压缩机冷凝器节流元件蒸发器图2-2 蒸气压缩式制冷系统1压缩机 2

3、冷凝器 3节流元件 4蒸发器 低温、低压蒸气高压、过热蒸气高压、过热蒸气高压液体高压液体低温、低压两相流体低温、低压两相流体低温、低压蒸气2.1 相变制冷Department of Power Engineering 1.1.属于相变制冷属于相变制冷( (液态制冷剂汽化吸热) )2.2.工质循环的动力工质循环的动力3.3.工质工质机械能热能制冷剂5.5.循环循环 制冷剂循环 工质对 ：制冷剂 - 吸收剂 低沸点 高沸点4.4.吸收式制冷系统的组成吸收式制冷系统的组成 溶液循环（压缩式）（吸收式）（压缩式）（氨水、溴化锂水溶液）2.1.2 吸收式制冷吸收式制冷吸收式制冷.exe 单效溴化锂吸收式

4、.swf2.1 相变制冷Department of Power Engineering 膨胀阀膨胀阀膨胀阀膨胀阀溶液泵溶液泵 发生器发生器冷凝器冷凝器 蒸发器蒸发器吸收器吸收器 制冷剂制冷剂 吸收剂吸收剂吸收式制冷系统的组成2.1 相变制冷Department of Power Engineering 膨胀阀膨胀阀膨胀阀膨胀阀溶液泵溶液泵加热加热 发生器发生器冷凝器冷凝器 蒸发器蒸发器Q2吸收器吸收器Q1QQ1 制冷剂制冷剂 吸收剂吸收剂“压缩机”2.1 相变制冷Department of Power Engineering 驱动热源0.1MPa（表压力）以上的蒸汽或燃气、燃油为,；温度在75

5、以上的热水、废气等低品位余热。太阳能、地热等能源。 因此，吸收式制冷易于实现能源的综合利用。2.1 相变制冷Department of Power Engineering 2.1.3 蒸汽喷射式制冷蒸汽喷射式制冷 喷射式制冷.exe2.1 相变制冷Department of Power Engineering 1、蒸气喷射式制冷循环主要热力设备、蒸气喷射式制冷循环主要热力设备锅炉：冷凝器：喷射器：凝水泵：蒸发器与节流器动力设备，产生蒸气压缩和输送制冷剂冷凝工作蒸气和冷剂蒸气将凝结水输送回锅炉2.1 相变制冷Department of Power Engineering 制冷方法对比较制冷方法对

6、比较装置简单：喷射器比压缩机简单不需要吸收式制冷机中的制冷剂分离设备实际效率低： 工作蒸气经历过程复杂，不可逆损失增大冷却水耗量为压缩式制冷机的34倍：冷凝器负荷冷蒸气的凝结热工作蒸气的凝结热2.1 相变制冷Department of Power Engineering 2、蒸气喷射式制冷循环的特点、蒸气喷射式制冷循环的特点1）结构简单，金属耗量少，造价低廉。2）运动部件少，运行安全可靠，使用寿命长。3）制冷系统操作简便，维修量少。4）耗电量少，可利用工业余气，能节约能源。5）水汽化潜热大，无毒，系统安全可靠。6）用水作为制冷剂制取低温时受到水的凝固点的限制。7）蒸气喷射器的加工精度要求较高；

7、工作蒸气消耗量较大，混合过程的不可逆损失很大，制冷循环效率较低。2.1 相变制冷Department of Power Engineering 1、吸附原理一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。2、吸附剂-制冷剂工质对冷却吸附剂/吸附：制冷剂液体蒸发，达到制冷加热吸附剂/解吸：释放出制冷剂气体，并使之冷凝吸附剂：具有吸附作用的物质吸附质：被吸附的物质2.1.4 吸附式制冷吸附式制冷沸石-水、硅胶-水、活性炭-甲醇、金属氢化物-氢、氯化物盐类-氨等。 2.1 相变制冷Department of Power Engineering 沸石太阳能制冷系统沸石太阳能制冷系统沸石太阳能制冷系统沸石

8、太阳能制冷系统2.1 相变制冷Department of Power Engineering 3、吸附式制冷的组成、工作原理图4-8 吸附式制冷系统原理1吸附剂容器 2、5单向阀 3冷凝器 4贮液器吸附吸附.swf2.1 相变制冷Department of Power Engineering 4、吸附式制冷的特点及应用具有不耗电、无任何运动部件、系统简单、没有噪声、无污染、不需维修、寿命长、安全可靠、投资回收期短、对大气臭氧层无破坏作用等一系列优点。可利用吸附剂吸附吸附质时所放出的吸附热，提供家庭用热水和冬季采暖用热源。缺点是循环属于间歇性的，热力状态不断地发生变化，难以实现自动化运行；对能量

9、的贮存也较困难，特别是太阳能吸附式制冷系统，太阳能的波动会进一步影响到系统的循环特性。2.1 相变制冷Department of Power Engineering 5、吸附式制冷与吸收式制冷的比较、吸附式制冷与吸收式制冷的比较相似之处：原理，工质的环保，能量的来源原理：吸收或吸附工质的环保：工质都是天然工质，大部分对环境无害能量的来源：利用热能，省电2.1 相变制冷Department of Power Engineering 相异之处：安全性，传质差别，制冷量5、吸附式制冷与吸收式制冷的比较安全性：吸收式，溶液可能结晶，有安全隐患传质差别：吸收式-以对流为主，兼有导热 吸附式-只有导热，换热