制冷技术讲稿

制冷技术§1制冷基本原理制冷的方法有液体汽化制冷、汽体膨胀制冷、涡流管制冷及电热制冷等，其中液体汽化制冷应用最广。一、制冷基本原理液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体（制冷工质）处在密闭的容器中时，此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外，不存在其他任何气体，液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡，此时的汽体称为饱和蒸汽，压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化，这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走，液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。液体汽化时要吸收热量，此热量称为汽化潜热。汽化潜热来自被冷却对象，使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行，就必须从容器中不断地抽走蒸汽，并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生冷效应；并在常温、高压下冷凝，向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体，还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。压焓图为一热力状态图。图中纵坐标表示绝对压力的对数lnp，横坐标表示焓值h。压焓图二、压焓图图中临界点k左边的粗实线为饱和液体线，线上的任何一点代表一个饱和液体状态，干度x=0；右边的粗实线为干饱和蒸汽线，线上任何一点代表一个饱和蒸汽状态，干度x=1。这两条曲线将图形分为三个区域：饱和液体线的左边是过冷液体区，该区域的液体称为过冷液体，过冷液体的温度低于同一压力下饱和液体的温度；干饱和线的右边是过热蒸汽区，该区域内的蒸汽称为过热蒸汽，过热蒸汽的温度高于同一压力下饱和蒸汽的温度；两条线之间的区域为两相区，制冷剂在该区域处于汽、液混合状态（湿蒸汽状态）。图中共有六种等参数线簇：等压线p—水平线；等焓线h—铅垂线；等温线t—液态区几乎为铅垂线。两相区内由于制冷剂的状态变化是在等压等温下进行，与等压线重合，为水平线。过热蒸汽区为向右下方弯曲的倾斜线；等熵线s—向右上方倾斜的实线；等容线v—向右上方倾斜的虚线，但比等熵线平坦等干度线x—只存在于湿蒸汽区域内，其方向大致与饱和液体线或饱和蒸汽线相近，视干度大小而定。对于理论循环，离开蒸发器、进入压缩机的制冷剂蒸汽是处于蒸发压力下的饱和蒸汽；离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是冷凝压力下的饱和液体；等熵过程：制冷剂在压缩机中压缩是等熵过程；等压过程：制冷剂在冷却及冷凝过程为等压过程等焓过程：制冷剂通过膨胀阀节流时，节流前后焓值相等：等温过程：制冷剂在蒸发器和冷凝器中没压力损失。点2表示表示制冷剂出压缩机、进入冷凝器时的状态。过程线1-2表示制冷剂蒸汽在压缩机中的等熵压缩过程（s1=s2），压力由蒸发压力p0压缩到冷凝压力pk。等熵线与于压力为冷凝压力pk等压线的交点为2点。压缩过程中外界对制冷剂作功，使制冷剂温度增加，2点处于过热蒸汽状态。点1表示制冷剂出蒸发器、进入压缩机时的状态。对应于蒸发温度t0的饱和蒸汽。根据压力和饱和温度的关系，该点应处于与蒸发压力p0相对应的等压线与饱和蒸汽线（x=0）的交点上。点3表示制冷剂出冷凝器、进膨胀阀的状态，位于与冷凝温度tk相对应的饱和液体线上。过程2-2′-3表示制冷剂蒸汽在冷凝器中冷却（2-2′）和冷凝（2′-3）的过程。由于这个过程是在冷凝压力pk不变的情况下进行的，为等压过程。进入冷凝器的过热蒸汽首先将一部分热量放给外界冷却介质，在等压下变成饱和蒸汽（点2′），然后再在等压、等温下继续放出热量，直至最后冷凝成饱和液体（点3）。压力为pk的等压线与干度x=0的饱和液体线的交点即为点3的状态。点4表示制冷剂出节流阀、进蒸发器的状态。过程线3-4表示制冷剂通过节流阀的节流过程。在这一过程中，制冷剂的压力由冷凝压力pk降低到蒸发压力p0，温度由冷凝温度tk降低到蒸发温度t0，并进入两相区。由于节流前后制冷剂的焓值不变，过程3-4为等焓过程。

由点3作等焓线与等压线p0的交点即为点4的状态，由于节流过程是不可逆的，所以用一虚线表示。过程4-1表示制冷剂在蒸发器中的汽化过程。这一过程是在等温、等压（温度为t0、压力为p0）下进行的，液体制冷剂吸收被冷却对象的热量而不断汽化，其状态沿等压线p0向干度增大的方向变化，直到全部变为饱和蒸汽为止。制冷剂的状态又变回到进入压缩机前的状态点1，完成了一个完整的循环。§

2蒸气压缩式制冷系统的构成压缩机热交换设备节流机构管道各种控制阀辅助部件蒸气压缩式制冷系统的构成单级蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道连接成一封闭系统，制冷剂在系统中循环流动。制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的热量并沸腾汽化成蒸汽，与之相对应的压力P0称为蒸发压力，温度t0称为蒸发温度；压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸汽并将其压缩到冷凝压力Pk，然后送往冷凝器，蒸汽压缩式制冷系统图在冷凝压力下冷凝成液体，并将放出的热量传给了冷却介质（水或空气）。一、蒸气压缩式制冷系统的组成压缩趣式制魂冷系负统的遣心脏主机有用讯能的校输入制冷咏剂在视系统兰中的草循环拴流动整机圈性能可靠旁性寿命噪声1.自压缩抛机与冷董凝压巡寿力相亭对应受的温雨度t驼k称窗为冷固凝温压度，野tk览一定违要高滔于冷柄却介同质的吐温度狭；冷格凝后严的高虏压液仔体通酒过膨烟胀阀苗或节简流元微件使域其压罗力从术冷凝舒压力材pk票降低虫到蒸胶发压泻力p枕0，店使部坚分液务体汽粘化，晓剩余粉液体少温度怨降至剂t0呈；离硬开膨娱胀阀纲的制盟冷剂傅变为矩温度患为t护0的折汽液朴混合架物。池混合便物中茶的液惕体在骂蒸发沉器中纱从被趴冷却喜对象击中吸免收他公所需锄要的情蒸发龟热，钟使被钢冷却惨对象挣冷却倘；混邪合物遮中的粉蒸汽兰通常山称为为闪发导蒸汽上，不粒起吸穗热作嗽用。宗在整闲个循棋环过运程中淋，压兼缩机糟起着寺压缩固和输鸽送制手冷剂航蒸汽亦和造庭成蒸翁发器侵中低亚压的说作用下，推把动系竖统循插环，脉是整话个系帐统的登心脏肯；节渠流阀姓对制用冷剂阿起着痕节流植降压师的作携用，斑并用支作调室节进迷入蒸愧发器保的制皱冷剂失流量解；蒸闪发器纱是输览出冷桐量的爬设备除，制节冷剂柱在蒸族发器绿中吸南收被畜冷却搁对象图的热影量，酱达到君制冷呀的目菜的；彻冷凝届器是阿输出遍热量午的设容备，想制冷界剂从格蒸发夫器中血吸收彩的热渡量连掀同压透缩机拣消耗翠的功命所转搭化的知热量暗在冷五凝器谣中一壤起被马冷却控介质找带走鞭。宽蒸汽抓压缩蹈式制席冷系却统根怀据热畏力学恒第二甜定律多，压室缩机为消耗榆的功肚起了花补偿厅作用刚，使啊制冷芦剂不课断从安低温罪热源志吸取姥热量态，并阀不断丙向高步温热头源放谨出热喉量，保从而掩完成扯整个剩制冷纸循环烘。活塞惨式压滋缩机机体肯（曲丽轴箱袄）气缸活塞吸、刘排气鹅阀曲轴松连杆慢机构组成活塞厚式压文缩机毙有以激下特妖点：①作吊往复孩运动献，转趣速不芒宜太顾高②气还缸工裕作腔宽有余肯隙容鲜积③气包缸工限作腔煎必须肌设置甘吸、愉排气收阀，农使吸猪、排添气过窑程产闲生阻执力损未失④结陵构复套杂，独零部廊件多。⑤往隙复式拳压缩浮机不叼允许甚吸气概带液2.卧热交叨换设贺备制冷师系统俘的热邪交换牌设备抄主要案是冷勉凝器硬和蒸隶发器答，它插们是仙制冷深剂与顺外部级热源脉介质给之间包发生远热交唱换的肢设备1）推冷真凝器用冷遭凝器刻将制幕冷剂延从低姨温热鲁源吸招收的劣热量埋及压爬缩后苹增加先的热超焓排虹放到云高温录热源薪。冷凝彼器按诸冷却其方式空气筝冷却竟式冷辽凝器闲中根据绸管外怀空气谣流动葛方式空气存冷却变式水冷欠式蒸发抄冷却乔式自然禽对流赖空气钞冷却固式冷丹凝器强制说对流虏空气己冷却淋式冷耍凝器自然配对流口空气炉冷却庆式冷达凝器1-无肋片2-勇传热真管3-良上封杯板4-像左端迷板5-丽进气照集管6-握弯头7-影出液络集管8-摇下封损板9-以前封飞板10帖-通蒜风机11佳-装浆配螺蛋钉空气坚强制键对流随冷凝秧器氨卧颈式壳劳管式组冷凝徐器氟利萄昂套屯管式迟冷凝此器2）梅蒸发滥器蒸发刚器是话制冷绵机中圣的冷饲量输驴出设茄备。吴制冷乱剂在病蒸发雪器中响蒸发捕，吸说收低迟温热笨源介块质（更水或吗空气荣）的丛热量本，达碍到制弊冷的捡目的屠。冷却傅空气顷的蒸私发器空气喂自然粪对流色时多采贱用光开盘管紧结构空气漏强制狡对流吹时采用局翅片最管结岂构壳管舟式沉没驶式冷却赞液体哨（水子或其签它液体载啄冷剂俘）的废蒸发昼器卧式膜满液俭式蒸宗发器所结构干式尘壳管过蒸发弹器空气市强制并对流洽的蒸敞发器秀及其茫肋片耳管型抱式a)与蒸匀发器芳b孩)爆绕片煮管滴c脚)滨套片该管1-闻传热哥管牛2-允肋片滋3岗-挡单板煎4-搜通风光机锦5-币集气错管粉6-倒分液站器3.驼节流方机构节流本机构盼是实返现制惠冷循史环系燃统必荷须的姜四个嘉基本犹组成辈部件宗之一估，安捞装在懂冷凝舞器与叫蒸发留器之负间。扩作用启为：对制传冷剂勉的流哲动起舅调节镰作用螺，使晋来自烛冷凝践器的虽高压婆液态俩制冷剂剂压漏力降城低控制殊进入季蒸发还器的顿制冷柳剂质蹲流率1）延毛蜓细管毛细葬管用胀在小无型而逃且不圣需要现精确批调节妄流量得的制剃冷装效置。家用晃冰箱冷柜房间咏空调升器简单便宜便于幅大批片量生瓜产应用特点2）哭手论动膨怠胀阀通常耀与其销它控茎制元贼件配歼合使筋用，件一般食只在值短时懒期内乒使用项，例夜如在好冷冻际初期晶辅助重送液轰，或花者在真自动悦膨胀笨阀出吨故障相时作慕为旁季路备蜡用阀棒。3）液定使压膨笔胀阀从保月持蒸腰发压虹力恒工定为鄙目的付，自边动调洁节蒸序发器唐供液尤量。蕉其结漫构原拖理是系：由侨设定联弹簧迫力和肤蒸发偶压力丑产生英的流汪体压峡力之钉差提苦供阀灰打开固方向共的驱形动力挡。当目蒸发伤压力恢降低捞时，圣阀开患大，鸟供液挠量增剂多，以以补雁偿蒸肿发压酱力的古下降先；当咸蒸发厕压力上升高绍时，获阀关黑小，筛供液碑量减斯少，笛抑制钱蒸发镰压力梁上升袄。4）明浮锯球阀用液溪位控展制供榆液量存。以奏浮球楼—杠建杆机黄构产讽生阀番动作捐的驱蛮动力闲。根编据制徒冷机迈的情亲况，冶又分静两种酬。对墨于制酱冷剂裂液体盘主要晴在高听压侧泽（冷念凝器惩或高岸压贮链液器爱）的艇制冷位机，药采用批高压超浮球统阀。献它的鄙浮球狐感受狱冷凝拢器或主高压网贮液滴器的伟液位丽。当液筑位升挠高时谋，阀路开大歇，增组大蒸论发器振供液咬量；瓜当液床位降弟低时糟，阀助关小本，减民少供浓液量田。4.本管道用管述道将桥制冷红机各骆组成页部件漏连接惯成一域个完皆整的绞制冷车系统骡，使刃制冷敲剂在慢封闭推的系辫统中伐循环冒。制火冷剂迁管道嫂应考烈虑的狂问题差：管道芳的材重质应咏与制买冷剂搅相容管道纪与管左道、雹管道怎与设迅备连林接处眠必须龟可靠床密封而，采电用焊论接或珠可拆蝇连接早（法把兰或跃螺丝踢连接趋）连接滨处采朗用密炭封材耕料时葡，密定封材厉料也拴必须却与制脸冷剂蒜相容逼管道舍与外已界环环境接项触，矮将与会管内齿制冷期剂发笨生热阶交换制冷沟剂在穴管道野中流拜动会值产生勤管道繁压降5.营其它辣部件四个略主要页部件压缩告机冷凝佳器节流柔件蒸发圆器不可响缺少管道附加净化贮集分离舰设备⒈过兼滤器⒉干害燥器⒊贮雁液器⒋集店油器⒌油劈燕分离揭器⒍空家气分炼离器§3资制冷冒剂和缴载冷骑剂一、资制冷瓦剂的底选用不原则只有环在工坡作温刻度范泥围内灾能够秒汽化那和凝判结的袍物质忌才有商可能页作为幻玉制冷列剂使跌用。1.纳制冷求剂热婚力学咽性质(1)工作温度范围内有合适的压力和压力比。(2)单位制冷量q0和单位容积制冷量qv较大。(3)比功w和单位容积压缩功wv小，循环效率高。蒸发压力≧大气压力冷凝压力不要过高冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大(4)等熵压缩终了温度t2不能太高，以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。2.略物理现化学港性质搜方面(3)无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。(4)化学稳定性和热稳定性好。(5)对大气环境无破坏作用。

原料移来源臂充足涂，制速造工坝艺简攻单，挑价格事便宜叮。(1)粘度、密度尽量小。

(2)

导热系数大，可提高传热系数，减少传热面积。二、元制冷邻剂制冷袜剂按担其化想学组认成主恭要有忘三类无机物氟里昂碳氢化合物字母艰“R屋”和铸它后贿面的顿一组淡数字养或字鉴母表示提制冷冤剂根据父制冷扫剂分看子组矮成按尸一定耍规则股编写1.闭无机拾化合遍物2.顿氟里船昂和膝烷烃郊类简写符号规定为R7()()括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)数值为零时省略不写，同分异构体则在其最后加小写英文字母以示区别。编写危规则制冷孟剂的思简写存符号三、恰制冷怪剂的溜物理郊化学考性质杆及其荷应用1.械安全蔑性(1杆)讨毒性虽然葵一些雕氟里杂昂制政冷剂棕其毒荒性都赏较低慌，但违在高骂温或百火焰恼作用钩下会脂分解蝴出极宅毒的绿光气喉。(2胶)畅燃烧猴性和约爆炸砍性在空气中发生燃烧或爆炸的体积百分比范围。这一范围的下限值越小，表示越易燃；下限值相同，则范围越宽越易燃。2.鄙热稳杰定性制冷荒剂在咱正常例运转来条件书下不往发生威裂解络。在主温度暗较高振又有夜油、酬钢铁压、铜拜存在铜长时斤间使渗用会霞发生虾变质绕甚至惕热解尼。爆炸袭极限“冰快堵现百象”当温旬度降害到0℃以下吧时，康水结亏成冰碧而堵积塞节客流阀羡或毛贼细管习的通矛道形盯成“利冰堵毒”，膝致使槐制冷防机不暑能正衔常工盘作。泄漏葡性氨有强烈臭气，靠嗅觉易判是否泄漏。易溶于水，故不用肥皂水检漏，用酚酞试剂和试纸检漏氟利昂无色无臭，卤素喷灯和电子检漏仪检漏沸点妈-3会3.兴3℃滨，凝嗽固点协-7潜7.按9℃单位核容积姜制冷丧量大灵粘性挂小，任传热俘性好痕，流宇动阻制力小毒性挽较大哈，有践一定泛的可杨燃性氨蒸蜘气无档色，霉具有进强烈膜的刺杏激性健臭味氨液峡飞溅搂到皮屋肤上毯会引似起肿顺胀甚弃至冻杨伤氨系芝统中该有水州分会践加剧争对金办属腐身蚀，排同时炊减小尝制冷驼量金。以任固意比气与水且互溶册但在贯矿物脆润滑字油中干的溶骨解度鞭很小网，系统距中氨僚分离步的游未离氢详积累炭至一践定程躺度遇壤空气切可能折爆炸氨液积比重笑比矿提物润拾滑油摘小，呜油沉起积下痕部需更定期廊放出在氨渴制冷疗机中闻不用雀铜和编铜合恩金材成料(恩磷青府铜除肆外)四、辱常用放制冷查剂1.仓无机眯物氨2.加氟利虾昂(1固)匆R1想2（谋二氟伪二氯剥甲烷场C归F2Cl2）沸点-29.8℃，凝固点-158℃。无色，有较弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。系统里应严格限制含水量，一般规定不得超过0.001%常用温度范围内能与矿物性润滑油以任意比互溶不腐蚀一般金属但能腐蚀镁及含镁量超过2%铝镁合金。(2大)削R1起34围a（塞四氟阴乙烷威C纯H2FC旦F3）毒性低，不可燃，安全。与矿物润滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯类。化学稳定性很好，溶水性比R12好，对系统干燥和清洁性要求更高，用与R12不同的干燥剂。五、恩载冷蜘剂当蒸甘发器洞距离烂被冷袖却对站象较志远，射或在孟氨制秃冷系母统中借为了提避免资制冷喂剂对棍被冷柄却对畏象造属成污沟染，猾可利兆用载靠冷剂痒来传捷递冷州量。映载冷塞剂先欠在蒸难发器旅中与馆制冷掠剂发停生热谦量交袜换获粥得冷假量，精将获判得的峡冷量闲贮存肃于冷禁媒罐炕中，渣用泵配输送碧到需极要冷社量的剪地方旅，对裤被冷友却对若象进彻行冷必却，景这种疏冷却响方式兆称为拣间接都蒸发深式冷乘却。在葡郊萄酒锻生产痰中，钱大多终采用钳这种打供冷退方式真。采歇用载载冷剂狠供冷阁的优舅点在墓于可唐将制施冷剂脏的使愁用限滥制在迹一个点较小岂的系云统范湖围内唇，减撤少制括冷机血房中迁管道订和接曾头，传减少去泄漏承的可舅能性符。采微用载富冷剂欠供冷岂易于巨解决驱冷量避的控蚀制和旗分配召问题撤，对贡于容麦量大雅、集责中供众冷的诵制冷允装置鼻，都期采用督载冷裁剂供窜冷。悟用作弃载冷下剂的毫液体拔要求御在使奖用温鞠度下娘保持红液态攻，凝茄固温剩度应珍低于脖制冷鬼剂的峡蒸发呈温度席，沸减点越页高越抢好；筒载冷只剂的匙化学曾稳定违性要哀好，斧不分驰解、瓶不挥鹿发、筹不腐捐蚀设脸备；钢无毒钻，对脆人体绕无害穿；比光热大泳，载惯冷量蒸大；赖