《冷冻机教案精简.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷冻机教案精简.（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、UTILITY GROUP UTILITY GROUP 三级压缩离心式冷水机组 UTILITY GROUP 第一章 绪论 n1.1 制冷及其设备 n制冷的概念：就是使某一空间内的温度低于 环境温度，并连续维持这样一个温度的过程 。实现制冷有两种途经：天然冷源和人工制 冷。人工制冷必须采用各种类型的机器设备 来实现，其中应用最广泛的是利用液体气化 来实现的人工制冷，称为蒸汽制冷。 UTILITY GROUP 第一章 绪论 n 1.2 制冷设备的分类 UTILITY GROUP 第一章 绪论 n1.3三种蒸气压缩式制冷机的比较 制冷机类类 型 优优点缺点 活塞式制 冷机 最早出现现，使用广泛，运行
2、可靠使用方便 ，冷量范围围大，热热效率高，造价低。 压缩压缩 机体积积大，占地面积积大 易损损部件多，维护费维护费 高，单单 机冷量不能太大 螺杆式制 冷机 压缩压缩 机机构简单简单 ，体积积小重量轻轻，易损损部 件少，震动动小，能实现实现 无极调调速 单单位冷量耗电电比活塞式稍高 ，冷却和润润滑系统统复杂杂，耗 由高，嘈声高 离心式制 冷机 单单机制冷大，结结构紧紧凑，没有磨损损部件， 维护费维护费 用低，运行平稳稳，震动动小嘈音低， 能实现实现 无极调节调节 。 加工精度高，材质质要求高， 造价昂贵贵 UTILITY GROUP 第一章 绪论 n1.4离心式制冷机组的分类 n1.离心式冷水
3、机组 蒸发温度 t0,载冷剂采用水，广泛用于 中央空调系统。 n2.离心式低温机组 蒸发温度t5 160 ，载冷剂采 用盐水或甲醇等水溶液，一般用于化工行业 。 UTILITY GROUP 第一章 绪论 n1.5 离心式制冷机的发展概况 n20世纪20年代初，美国开利公司生产了第 一台离心式制冷机，并用于空调系统。采用 二氯乙烯（CH2CL2）作为制冷剂，不久被二 氯甲烷（CH4CL2）代替，三十年代氟利昂制 冷剂研究成功，1934年开利公司制造出R 11为制冷剂的离心式制冷机，1938年美 国TRANE公司制造出R113为制冷剂的封 闭型空调用离心式制冷机，发展成至今的高 速、单级、封闭型空
4、调用离心式机组。 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n密度、比容、容重 n温度 n压力 n热量、比热、显热、潜热 n焓与熵 跳至三态变化 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.1 基本状态参数 n2.1.1密度、比容、容重 n1.密度：单位体积流体的质量叫做密度，单位 kg/M3 n2.比容：单位质量的流体所占的体积叫做比容v，常用 单位：M3/kg，比容与密度的关系：v 1 n3.容重：作用于单位体积流体的重力叫容重,常用单 位：N/M3 n标准大气压（1.013bar）温度为4水的参数： 1000kg/m3 v=1L/kg =9800N/m3
5、UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.1 基本状态参数 n2.1.2温度：温度是表示物体冷热程度的一个：状态参数，衡 量温度的标注有摄氏温度，绝对温度和华氏温度 n摄氏温度：在标准大气压下，把水的结冰温度作为0， 沸腾温度作为100 ，中间分为100等分，单位为，符 号为t。 n绝对温度：把水的结冰点作为273K，水的沸点作为373K ，把物质的分子全部停止运动的点作为0K，单位为K，符 号为T n华氏温度：在标准大气压下，把水的结冰点作为32度，沸 腾温度为212度，中间分成180等分，单位oF，符号t华 n换算关系：t华(9/5)t+32 oF t=5/9(t华32
6、） T273t K tT273 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.1 基本状态参数 n2.1.3：压力:由于分子运动，气体或液体分子对容器或管道壁 会造成碰撞，由此对管道或容器壁产生的作用力，称为压力 。在工程中压力的大小以单位面积上的作用力来表示，压力 常用单位有： Pa（N/m2)或bar，1bar105Pa， kg/cm2,kg/m2,mmHg, mmH2O. 1kg/cm2=104kg/m2=104mmH2O=735.6mmHg =0.968B =0.98bar=98000Pa n1.大气压力：地球表面的空气压力，大气压力不尽相同，标准大 气压力为760mm
7、Hg,或1013mbar，符号B表示。 n2.绝对压力和表压力：一般的压力表为弹簧管式，根据弹簧受到 压力的变形程度，就能测出压力的大小，这个压力就是工质压力 和大气压的差，称为表压力用Pg表示，而工质压力P称为绝对压 力.P=Pg+B UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.2气体状态方程： 流体作为理想气体时压力P、温度t或绝对温度T，和 比容v存在一定的关系如下： MPvMRT 或PVMRT P绝对压力，Pa v比容，M3/kg Pg R流体常数，N*M/kg*K P R8314.4/u u-流体分子量 B V流体所占体积，m3 T绝对温度，K UTILITY GR
8、OUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.3热量、比热、显热、潜热 n热量：物质的分子运动所具有的能量称为热量，一般采用符 号Q或q表示，计算热量的单位用J（焦耳）或kJ（千焦）表 示。 1J1Nm2.77810-7 KWH0.2389cal n比热：使单位质量的物体温度升高或降低一度所吸收或释放 出来的热量称为比热，以符号c表示，单位kJ/kg*K n显热：物质被加热或冷却时，内部分子运动的平均动能引起 物质温度上升或下降，这时物质吸收或放出的热称为显热 QGc（t2t1） n潜热：物质发生物态变化而温度维持不变，所需要吸收或放 出的热称为潜热。用符号r表示，单位kJ/kg. Q=Gr UT
9、ILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.4 焓与熵 n2.4.1 焓：物质具有的内能与压力位能之和称为焓，以符 号i表示。对于每1kg物质的焓为： i=u+pv103 kJ/kg u物质的内能，kJ/kg p物质的压力，Pa v物质的比容，m3/kg 制冷剂大多在蒸汽状态下使用，并不遵循理想气体法 则。在制冷工程中，广泛利用焓作为能量交换的计算， 使计算大为简化，焓的绝对值很难求出，通常只需要 了解工质由某一状态变化到另一状态时焓值的增减即可。 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.4 焓与熵 n2.4.2熵：熵和焓一样也是一个状态参数，它表示 制冷剂
10、状态变化时，其热量传递的程度。每1kg工 质的熵以符号s表示，单位是kJ/kg.K ds=dq/T dq1kg工质在可逆过程中的换热量 T换热当时工质的绝对温度 熵不能用实测的方法求得，只能从数学计算中得到，熵在热力 计算中，一般不需求出绝对值，只要求求出它的相对值就可 以了 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.5 物质的形态和变化 n三态固态、液态、气态 n定义在一定条件下，物质的三种形态可 以相互转换，称为物态变化。 n应用在制冷工程中就是利用冷媒的液态 和气态的相互转化达到制冷的目的：在冷凝 器中高温高压下放出热量，由冷却水带走， 使冷媒气体液化，在蒸发器中，液
11、态冷媒在 低温低压下吸收冷冻水的热量，转化成气态 。 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.6蒸发、蒸发温度、蒸发压力 n蒸发：是指在某种温度下，液体的表明不断 气化的过程。 n蒸发温度：蒸发时的饱和温度称为蒸发温度 n蒸发压力：与蒸发温度相对应的饱和压力为 饱和压力。 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.7 冷凝、冷凝温度、冷凝压力 n冷凝：物质从气态变为液态的过程称为冷凝 。 n冷凝温度：冷凝时的温度称为冷凝温度。 n冷凝压力：与冷凝温度相对应的压力称为冷 凝压力。 UTILITY GROUP 第二章 制冷技术的基本知识 n2.8.临界状态
12、临界温度、临界压力、临界比容 n临界状态：能够实现物态变化的极限状态称为临界 状态。 n临界温度：高于这个温度，不管压力如何变化，气 态都无法转化成液态的极限温度，称为临界温度。 n临界压力：在临界温度下，气体液化所需的最小压 力称为临界压力。 n临界比容：在临界状态下，单位质量的工质所占据 的容积称为临界比容。 UTILITY GROUP n3.1冷媒的种类 n1.无机物：NH3、CO2、H2O等，适于0以上的制冷，用 于蒸汽喷射和吸收式制冷，氨适合65 以上的大中型制冷 机，应用广泛。 n2.氟利昂：二氟二氯甲烷（R12）、二氟一氯甲烷（R22）、 一氟三氯甲烷（R11）、四氟二氯乙烷（R
13、114）等。 n3.碳氢化合物：甲烷、乙烷、乙烯、丙稀等，主要用于石油化 工的制冷装置中。 n4.共沸工质：采用两种或两种以上的纯制冷剂按一定比例混合 所得到的性质更好的制冷剂。如R502是48.8的R22和 51.2的R115的共沸混合物。 第三章 制冷载体的基本知识 UTILITY GROUP 第三章 制冷载体的基本知识 n3.2.几种主要制冷剂的用途 制冷剂剂温度范围围压缩压缩 机类类型用途 R11高温离心式空气调节调节 R12高中低温活塞式、回旋式 、离心式 空气调节调节 、冷 藏 R13超低温活塞式，回旋式超低温装置 R22高中低温活塞式，回旋式空调调冷藏和低 温 R123中低温离心
14、式空气调节调节 UTILITY GROUP 第三章 制冷载体的基本知识 n3.3.载冷剂:指将制冷装置产生的冷量传 递给被冷却物体的中间媒介物质。 n1.水：冷冻水是空调中最常用的载冷剂，用 于0 以上的场合。 n2.盐水：应用于温度低于0 的场合，常用的盐水 （氯化钠溶液或氯化钙溶液），根据要求的温度配 置成一定的浓度，使其凝固点比制冷剂蒸发温度低 6 8 。 n3.有机化合物：甲醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等 的水溶液。 UTILITY GROUP 第四章 制冷基本原理 n4.1.制冷循环 冷凝 蒸发 压缩 节流 UTILITY GROUP 第四章 制冷基本原理 n4.2.各部件的作用 n压
15、缩机: 压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器中低 压、冷凝器中高压，是整个系统的心脏。 n冷凝器: 是输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器中 吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量排放给冷 却介质。 n节流阀: 对制冷剂起节流降压作用，并调节进入蒸 发器的制冷剂流量。 n蒸发器: 是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸 收被冷却对象的热量，从而达到制冷的目的。 UTILITY GROUP 第四章 制冷基本原理 n4.3.逆卡诺循环的应用 n逆卡诺循环温熵图（TS ）T Tk T0 41 2 3 SbSa w0 qk q0 12为绝热压缩过程 23为等温放热过程 34为绝热膨胀过程 41为等温吸热过程 12压缩 23冷凝 34节流 41蒸发 UTILITY GROUP 第四章 制冷基本原理 n4.4.热传递的过程 位 能 泵 Q扬水 量 高水
