核反应堆压水堆控制绪论.ppt

1、空调和制冷工程，王茜，第1章蒸汽压缩制冷热力学原理，第2章制冷剂和制冷剂，第3章制冷压缩机，第4章冷凝器和蒸发器，第5章节流机构和辅助设备，第6章蒸汽压缩制冷系统，第7章吸收制冷，第8章湿空气特性和空调，第9章空调设备和系统结论，空调的定义使空气达到要求的状态。对于内部控制的空气环境(通常在特定的空间或房间内)，空气温度、湿度、气流速度和清洁度是手动调节的，以满足人类舒适性和工艺生产过程的要求。现代技术的发展也要求对气压、成分、气味和噪音进行调节和控制。因此，空调的任务是通过技术手段创造和维持一个满足一定要求的空气环境。室内空气环境受到两个方面的干扰：一方面，它来自生产过程、设备和人体在空间中

2、产生的热、湿度等有害物质的干扰；另一方面，它来自外界气候变化、太阳辐射和外界空气中有害物质的干扰。这些干扰因素有些是稳定的，有些是不稳定的，有些随季节而变化。有些干扰因素在一定条件下会成为有利因素，比如冬季的太阳辐射。热、湿度和其他有害物质等干扰因素对室内环境产生不利影响，需要采取技术措施克服其影响。克服干扰的技术手段，所谓的技术手段主要是：采用通风的方法保证内部环境空气的新鲜度(引入新鲜空气)；采用热湿交换的方法保证内部环境的温度和湿度(夏季降温除湿，冬季加热加湿)；采用净化的方法保证空气的清洁度(带过滤器和除尘装置)。可以看出，空调在一定空间内不是一个封闭的空气再生过程，而是主要指置换和热

3、质交换的过程。制冷技术的定义制冷技术的发展制冷技术的分类制冷技术的应用制冷技术发展的负面影响制冷技术的定义是一种使某一空间或物体的温度低于环境温度并使其保持在规定的低温的科学技术。随着人们对低温条件的要求和社会生产力的提高，制冷技术的发展不断开发和利用自然冷源。人造冷源被制造出来。天然冷源的应用主要是指冬储汉语；希腊和罗马的深井水在夏季低于环境温度，可用于防暑降温，或用作空调的冷源。深井水特别适用于夏季室内空调的温度和湿度要求不是很低，但制冷量很大的纺织车间。然而，大量抽取和使用深井水会使井水枯竭，地层下沉。如上海采用“冬灌夏用”，具有天然冷源、价格低廉、不需要复杂的技术设备等优点。它具有较高

4、的节能性和经济性，并能节约制冷能耗，但其数量和温度毕竟有一定的限制。在一定条件下收集、运输和储存天然冰比较麻烦，受时间、地域等条件的限制，不易获得大量温度低于0的深井水。它还受到区域和温度条件的限制。人工冷源的应用(机械制冷)(一)，苏格兰库仑，1748年。乙醚蒸发会导致温度下降。1755年，苏格兰西卡伦。在真空罩下，乙醚蒸发产生少量冰，真正的液体蒸发制冷现代制冷技术问世。1834年，美国人珀金斯成功制造了世界上第一台以乙醚为工质的冰箱，人工制冷技术进入了一个飞速发展的时代。1834年，在法国，珀尔帖热电制冷被珀尔帖效应人工冷源的应用(机械制冷)(2)。1852年，美国人开尔文证明了逆卡诺循环

5、可以用于制冷的理论。19世纪50年代，第一台氨吸收式冰箱被试制出来。1875年，德国卡尔林德制造了第一台氨压缩制冷装置。蒸汽喷射冰箱是在1890年之后，大约在1910年发展起来的。莫里斯莱兰在巴黎发明了蒸汽喷射制冷系统。绝热退磁法是20世纪初逐渐发展起来的。1945年，第一台溴化锂吸收式制冷机问世。实现制冷方式的分类，相变制冷气体膨胀制冷热电制冷固体绝热去磁涡流管冷氦稀释制冷，熔融升华气化液体气化，蒸气压缩制冷蒸气吸收制冷蒸气喷射制冷吸附制冷，蒸气压缩制冷，广泛应用于冰箱、空调等制冷设备，主要包括压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器，蒸气压缩制冷设备示意图，蒸气吸收制冷，在蒸气压缩冰箱中使用吸收器

6、、溶液泵、发生器等部件代替压缩机。吸收式制冷装置中的工质为双工质，即制冷剂-吸收剂工质对，通常为氨水或溴化锂吸收式，主要用于空调和工业过程制冷，蒸汽吸收式制冷装置示意图，蒸汽喷射制冷，喷射器取代压缩式制冷机中的压缩机。高温高压蒸汽进入喷射器中的喷嘴，高速喷射形成真空状态。蒸发器中的气态制冷剂被吸引，与高速喷射气流汇合，进入喷射器的扩散室，降低流速并增加压力，然后通过冷凝器和膨胀阀返回蒸发器。固体吸附剂主要以水为工质，通过蒸汽喷射制冷装置、喷嘴、吸入室、扩散器、吸附制冷的示意图，对制冷剂气体有吸附作用，其吸附容量随吸附剂温度而变化。在解吸过程中，制冷剂气体被释放并冷凝成液体；在吸附过程中，吸附剂

7、吸收制冷剂并将其蒸发以产生冷量。这就是吸附制冷的原理。太阳能沸石-水吸附制冷系统示意图，蒸发器，气体膨胀制冷，气体膨胀制冷是利用高压气体绝热膨胀或绝热放气来降低气体温度。最早的高压气体膨胀制冷是压缩空气制冷机。理想循环是由两个恒定熵过程和两个恒定压力过程组成的循环。理想循环和压缩蒸汽制冷循环的最大区别在于，它的制冷是通过吸收显热(而不是潜热)来实现的。其主要缺点是制冷量小，空气压缩制冷系统简单，热电制冷(半导体制冷)。1834年，法国人珀耳帖发现了珀耳帖效应：如果直流电流作用于由两种不同金属组成的闭合电路，它会使一个触点变冷，另一个触点变热。纯金属珀耳帖效应很弱。半导体制冷：无制冷剂，无机械传

8、动部件，灵活性大，冷热端可互换，体积和功率小，效率太低，半导体制冷原理(热电制冷)，冷端吸热，热端放热，铜导体，固体绝热退磁法。1904年，兰泽文首次指出顺磁性材料的磁极化强度。1926年，德拜和乔克指出顺磁性盐的绝热退磁会降低其温度。1933年，乔克和马克杜卡尔进行了第一次绝热退磁实验，当时他们达到了0.25千牛顿的超低温。磁制冷利用磁性物质的磁热效应来完成磁制冷循环。任何系统的冷却过程都是系统有序度增加或熵减少的过程。磁性物质是由具有磁矩的原子或磁性离子组成的晶体，具有一定的热运动或热振动。(一)(二)(三)，磁制冷的基本原理，当没有磁场时，取向(图B)如果磁场强度降低，磁矩由于磁性离子的

9、热运动而趋于无序。在熵和等温温度增加的条件下，工作介质从外部吸收热量(冷却)(图C)。磁性物质被绝热磁化时发热，被绝热消磁时冷却的物理现象称为磁热效应磁制冷的基本原理。制冷范围是分类的，不同的制冷方法适用于获得不同的温度。根据低温要求，制冷范围分为三个部分：一般制冷范围(简称“一般制冷”):深度制冷范围(简称“深度制冷”):-120 -253 (153k)低温制冷范围：-253-273(20K-0K)空调和食品制冷，一般最广泛使用的方法有液体气化、蒸汽压缩、吸收和蒸汽喷射制冷、制冷技术应用、空调、食品制冷、生产技术、低温和超低温制冷技术应用于空调，用于降低空气温度和水分含量，可分为两种形式：1

10、)舒适性空调，主要满足人们对环境温度和湿度的要求。 例如高温车间、医院、大厅、剧院、酒店、住宅和各种车辆中的空调。2)工艺空调：主要满足生产工艺和环境温湿度测试的要求。纺织、印刷、电子元件、光学仪器、精密机床等车间和测试测量室都需要恒温恒湿的空气环境；飞机引擎、航空仪器、电气设备，甚至一些军用武器和弹药都应该在一定的温度和湿度条件下进行测试。食品冷藏与冷藏技术，食品冷藏链：食品应保存在低温环境中，从收集，加工，冷冻，冷藏，运输，储存，零售等。冷藏加工设备、冷冻机、冷库、冷藏和运输手段：冷藏车、火车、船、冷藏集装箱销售：单位和家庭冷冻和冷藏商品陈列柜的储存：防止食品变质并确保其质量平衡的家用冰箱

11、和冰柜，季节性和区域性生产与食品年消耗量之间的矛盾，制冷技术应用的生产过程，一些产品，如合成橡胶、合成纤维、气体液化、石油裂解和脱脂，以及许多重要化学原料如甲烷和乙烯的提取等。(20)在电子工业中，许多电子元件和装置需要在低温或恒温环境中工作以提高其性能。计算机储能、多通道通信、雷达和卫星地面站等电子设备需要在低温下工作。需要制冷技术来冷却电子元件，如大规模集成电路、光敏器件、功率元件、高频晶体管和激光倍频发生器。低温和超低温在制冷技术中的应用低温技术的应用首先是由金属和合金在低温下的“超导性”引起的。例如，当金属引线低于7.26 K时，其电阻几乎等于零；而锌的超导转变温度为0.79K.这样，制造低温超导电缆对于大功率(超过100万千瓦)传输具有巨大的经济价值。利用低温超导的强大电流也有可能产生强大的磁场。此外，许多科学部门，如模拟太空、获取高真空、半导体激光、红外探测等。也离不开低温制冷技术。制冷技术应用的其他方面，医疗保健中某些药物的生产，血浆、疫苗和某些特殊药物的冷冻保存，器官和组织的冷冻，冷冻麻醉，切片，手术和治疗，高热病人的冷敷和冷却等。在土木工程中，如果在工程中遇到含水沉淀物，可以使用制冷方法在施工现场周围形成冻土墙，以防止水渗入混凝土并在混凝土凝固时释放出冷