制冷原理与设备(网上下载)

1、制冷的原理和设备，时间分配，第一章引言，1。制冷的定义是科学，制冷是指采油人工的方法在一定的时间和一定的空间内冷却某舞厅或流体，使温度降低到环境温度以下，保持这种低温。因此，制冷不同于自然冷却。2.以下概念(1)阐明制冷剂。制冷机中使用的制冷剂称为制冷剂。(2)制冷机：机械制冷所需的机器和设备的总和称为制冷机。(3)制冷装置：生产制冷量的制冷机器和消耗制冷量的设备相结合的装置。3 .根据制冷的分类，根据制冷的低温范围，制冷技术主要讨论一般制冷120k以上深度冷却120k20k以上深度冷却20k低温冷却20k0.3k低温冷却0.3k以下的本课程。4 .制冷技术的研究内容和理论基础，制冷技术主要研

2、究以下三个方面：(1)研究获得低温的方法及相关机器和相应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学分析和计算。(例如，压缩冷却)(2)研究制冷剂的性质，为制冷机提供性能满意的工作介质。(3)研究实现冷却周期所需的各种机械和技术设备，包括工作原理、性能分析、结构设计、冷却装置的工艺配置、系统集设计等。还有热绝缘问题，制冷装置的自动化问题等。制冷技术的理论基础主要是热工的三个基本过程：工程热力学、工程流体力学和热电学。特别是从事工程热学、学习和质量工作的人，主要要在这三个过程方面打下坚实的理论基础。5 .冷却技术的发展历史概括冷却技术的发展可以分为两个阶段。(1)天然冷热源的应用阶段从古代18世纪中期开始

3、。使用的天然冷热源主要指冬天储存的天然冰和夏天使用的深井水。(2)机械制冷阶段18世纪中期至今。1755年是人工冷冻机的起点。现代制冷技术作为一门科学在19世纪中后期发展到20世纪取得了更大的发展。6 .制冷技术的产生背景和应用、制冷是为了适应人们对低温条件的需求而产生和发展的，是人们社会实践的结晶，随着现代技术的发展和人们生活水平的提高，制冷在工业、农业、建筑、宇宙等国民经济各部门的作用和地位日益重要。制冷的应用几乎渗透到每个生产技术、科学领域以及人们生活的各个方面，(1)概括了商业和人民生活(例如人工冰厂、空调、冰箱、冷藏柜、食品的冷冻、保存、冷藏运输等)。(2)制药、啤酒、精密仪器车间等

4、工业生产和农牧业农作物的种子，进行低温处理、人工气候育苗室、蔬菜水果保存等。(3)挖掘隧道、堤坝时使用的“冻土法”等建设工程。(4)科学实验研究在各种环境模拟装置中创造的人工环境。(5)医药、疫苗、人体器官的冷藏保存、手术中低温麻醉等医疗卫生。(6)尖端科学领域等微电子技术、能源、新材料、宇宙开发等。制冷和低温技术的应用领域实例，制冷在空调中的作用，1。空调、冷气和空调的关系徐璐连接，独立，以人为的方法构成了各种人想达到的环境条件。包括地面上的各种气候变化和高空宇宙及其他特殊要求。2 .与人工环境、制冷相关的人工环境实验有很多。根据食品处理方式，食品低温处理工艺可以分为三类。3 .食品冷冻和冷

5、冻干燥，4。低温生物医学技术，5 .低温电子技术，与超导性相关的使用船舶推进系统中，没有电力损失的超导电动机已经应用。偏差很小的超导陀螺也已经开发出来了。每小时500公里的低温超导磁悬浮列车已在日本投入试运行。6 .机械设计，可以使用红外光学镜头拍摄热源形状，追踪热源。一些红外材料经常在低于120k的低温下工作，因此热源遥感信号更加清晰，为了拍摄高灵敏度的信号，往往需要更低的温度。一般的红外卫星需要70-120k的低温，经常通过斯特林制冷机、脉管制冷机、辐射制冷器来实现。空间远红外观测需要2k以下的温度，通常通过超流氦的冷却技术实现。7 .红外遥感技术，炼钢时氧有几个重要作用。制造氨的时候也使

6、用低温系统。加工压力容器时，将预成型的圆柱体放入以液氮温度冷却的模具中，在容器中填充高压氮气，将其扩展15%，然后将容器从模具中取出，恢复室温。使用这种方法，材料的屈服强度可以增加4到5倍。8 .加工过程中，目前低温技术是回收钢轮胎橡胶的唯一有效方法，该方法采用了低温粉碎技术。利用材料在低温状态下利用冷脆性能将材料磨成粉。低温粉碎技术，材料温度在一定程度上降低，材料内部的原子间距明显减小，与致密原子结合，没有让步的馀地，吸收外力变形的能力下降，失去弹性，表现出脆性。9 .材料回收，所有大型发射飞机都使用液氧作为氧化剂。宇宙飞船的推进也使用液氧和液氢。要观察研究大型粒子加速器产生的粒子的氢泡室，

7、必须使用液态氢。10 .火箭推力系统和高能物理、lhc-cern 27km超导磁体过冷超流氦冷却、佐原健二冷却方法、冷却方法、冷却方法、主要是液体汽化冷却、气体膨胀冷却、旋流控制冷却和热电冷却。其中最广泛使用的是液体汽化制冷(原理)，一般的应用形式有蒸汽压缩冷却、吸收式冷却、蒸汽喷射冷却和吸入式冷却四种。蒸汽压缩冷却和吸收式冷却是目前使用最广泛的两种冷却方法，这是本课程中介绍的主要内容，下节将仅简要介绍其他冷却方法。液体汽化冷却原理，1.1蒸汽喷射冷却，原理：蒸汽压缩式和吸收式冷却一样，液体汽化时吸收热量并冷却。系统组件：喷射器、冷凝器、蒸发器、节流阀和泵5部分系统流程图：工作流程：用锅炉制造

8、高温高压工作蒸汽，将其放入喷嘴，膨胀，高速流动(流速为1000m/s以上)，喷嘴出口产生了很低的压力，由于吸入室和蒸发器连接在一起，蒸发器的压力也很低。这部分的低温水可用于冷却。蒸发器产生的制冷剂水蒸气和工作蒸汽在喷嘴出口混合，一起进入冷凝器，被外部冷却剂冷却，变成液体水。这种冷凝液再次从冷凝器中排出，分成两条路，通过节流，然后被送到蒸发器继续蒸发冷却，另一部分通过泵提高压力，送到锅炉，再加热产生工作蒸汽。蒸汽喷射器的电路图，特征：(1)以热为能量的补偿形式；(2)结构简单，加工方便，没有运动部件，寿命长。(3)效率低下。(工作蒸汽的压力高，喷射器的流动损失大。)要获得较低的温度，工作介质可以

9、使用低沸点的空气质量，例如氟利昂。1.2吸附式制冷，吸附式制冷也是以“热”为动力的能量转换系统。工作原理：特定固体吸附剂对某些制冷剂气体具有吸附作用，吸附力取决于吸附剂温度。定期冷却和加热吸附剂，交替吸附和解吸制冷剂。吸附时冷却液液体蒸发，产生制冷作用，解吸时释放制冷剂气体，将其凝结成液体，完成整个制冷循环。工作介质：吸附剂和制冷剂；典型的吸附工质对有：沸石水；以硅水、氯化钙氨等物理吸附化学吸附、沸石手工对为例，说明了其工作过程。白天，吸附床对阳光照射温度上升起分析作用，将水蒸气从沸腾的石中分离出来，系统内的水蒸气压力提高，达到与环境温度对应的饱和压力，水蒸气在冷凝器中凝结，同时释放潜热，凝结

10、水储存在蒸发器中，沸腾的石温度逐渐降低，吸附水蒸气的能力逐渐提高，系统内的压力降低，蒸发器内的水不断蒸发，补充对沸腾石中水蒸气的吸附，谁说明：吸附床相当于压缩机所发挥的作用，单吸附床可实现间歇冷却，可以使用两个或多个吸附器进行连续冷却。1.3热电冷却，热电冷却利用热电效应(partel效应peltire)的原理实现冷却目的。热电效应：是指在由两个不同导体组成的闭合回路中，电流通过另一个导体的接口时，一个节点变冷，从外部吸收热量。一个节点变热并向外散发热量的现象称为热电效应。换句话说，palder效果的反效果是secbeck效果。也就是说，在由两个导体组成的电路中，如果两个接触点的温度不同，则两

11、个接触点之间会产生电差(即接触电动势)。帕尔德效应和西伯克效应的强度取决于这两种材料的热导率和导电性，因此纯金属材料的热导率和导电性都很好，所以其帕尔德效应和西伯克效应都很弱，半导体材料可以产生强的帕尔德效应和西伯克效应。空穴型(p型)材料：电子型(n型)，热电冷的原理：原理：压缩气体产生涡流运动，并将其分成冷热两部分。这里的制冷气体用于冷却。配置：喷嘴、涡流室、孔口、管道和控制阀回路图：1.4涡流控制冷却；工作流程：压缩并冷却到常温的气体(空气、co2、n2等)进入喷嘴，从喷嘴膨胀并加速到音速，从切线方向向涡流室形成自由涡流，形成自由涡轮，自由涡轮的旋转角度因为角速度不同。中心层部分的角速度

12、逐渐降低，失去能量，从孔板流出时温度降低，用于冷却。控制阀的作用：控制热端管中气体的压力，控制冷和热两种气流的流动和温度。控制阀完全关闭：过程是不可逆节流过程。没有冷热分流现象。讨论控制阀完全打开：涡流管就像气体喷射器。控制阀部分打开：发生了冷热分流现象。特征：(1)管内气流之间的传导和对流情况复杂，很难定量计算冷热端温度值。(2)效率太低，气流噪声大。(3)结构简单，裴珉姬维修方便，启动快，使用灵活；适用于有高压气源或能以低价获得高压气的情况。1.5气体膨胀制冷，常用的是布雷顿冷却循环，工作过程包括等熵压缩、等压力冷却、等熵膨胀和等压力吸热四个过程。冷空气是空气，二氧化碳，n2，he等。工作

13、原理：飞机空气冷却装置电路图、气体节流冷却电路图、2.1单级蒸汽压缩冷却的理论循环1。理论循环定义：冷却周期，没有实际损失。条件：没有温差传热；压缩过程是可逆绝热压缩过程，即等熵过程。管路没有损失。第2章蒸汽压缩冷却装置，第3章。理想冷却循环：逆卡诺循环(原理图)4。实际采用的冷却理论循环配置(原理图):两个静压过程；绝热压缩工艺；绝热节流过程。5.特征(与卡诺循环相比):使用节流阀代替膨胀机。膨胀工作损失，产生“闪光气体”，但简化装置，易于调节，造成节流损失。使用干压缩代替湿压缩。实现“干行政”。但是，功耗、冷却能力都增加，冷却系数降低。过热损失、蒸汽压缩制冷的理想循环、蒸汽压缩制冷的理论循

14、环、2.2蒸汽压缩制冷的改进措施、节流损失、过热损失、带再制冷器的蒸汽压缩制冷、再热式蒸汽压缩制冷、多级蒸汽压缩制冷机、2.3级蒸汽压缩制冷循环的性能指标和热计算、3章1制冷制冷设备和制冷设备相互依赖，必须徐璐适应，才能构成完整的制冷系统。根据实际工业条件，对制冷剂提出了要求。首先，制冷剂的热性质对制冷系数的影响可以用制冷效率r来表示。冷却效率理论循环的冷却系数th与温差的逆卡诺循环冷却系数c的比率。r=th/c其中c=(t0-t0)/(tk tk)-(t0- t0) r物理意义：表示制冷剂的节流损失和过热损失的大小。除了冷却效率外，还必须考虑其他性能，例如：制冷剂的要求：制冷剂的要求：2常用

15、制冷剂常用制冷剂(氨和氟里昂)性能比较，使用3-2负载剂t0 oc、用水t0 oc、盐溶液。2.1盐水凝固温度与浓度相关。盐水浓度太低，析出冰粒。浓度太高，比热小，重大，流动阻力大，盐粒析出。盐水对金属有强烈的腐蚀作用，所以必须在溶液中加入缓和剂。1m3cacl2溶液：1.6kgna2cr2o7，0.45kgnaoh1m3nacl溶液：3.2kgna2cr2o7、0.89kgnaoh、2.2乙二醇水溶液，特征(检查p28图2-2-3或p34表2-2-8)浓度确定后，在p29p36中确定相应的物性，流量，4.1冷凝器1.1冷凝器的种类，第四章冷凝器和蒸发器，立式外壳，立式外壳，水冷凝器，台式外壳冷凝器，套管冷凝器，蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器，淋式冷凝器，节流机制，毛细管，电子膨胀阀和毛细管，热膨胀阀的特性比较，2。辅助设备、2.2油套(仅限氨系统)、从油分离