制冷技术与设备-1 (1).ppt

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1、2022/12/281制冷技术与设备制冷技术与设备 供热通风与空调工程技术专业供热通风与空调工程技术专业 与制冷有关的人工环境试验有：与制冷有关的人工环境试验有：(1)(1)低温环境试验低温环境试验 (2)(2)湿热试验湿热试验 (3)(3)盐雾试验：盐雾试验：目的：目的：是确定军用及民用设备在低温条件下储存和工作的适应性。用途用途:用于科研研究、医辽用品的保存、生物制品、远洋制品、电子元件、化工材料等特殊材料的低温实验及储存。：把试样暴露在低温环境中进行的试验，通常用温度温度和试验持持续时间续时间表示严酷等级：在交变高温、高湿或恒定高温、高湿条件下，检查产品或试件电气性能电气性能 及锈蚀性锈

2、蚀性等的试验。将试样置于用氯化钠等溶液制成的雾状环境中，在规定的条件下规定的条件下所进行的腐蚀试验。目的目的：主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品考核产品或金属材料耐腐蚀性能或金属材料耐腐蚀性能(4)(4)其他其他（多种气候试验，空间模拟实验等）何为制冷技术？何为制冷技术？简言之：为简言之：为“上天入地”的所有人工环境人工环境领域提供冷（冷（热）源的技术源的技术用人工方法构成各种人们所希望达到用人工方法构成各种人们所希望达到的环境条件，包括地面的各种气候变的环境条件，包括地面的各种气候变化和高空宇宙及其它特殊的要求。化和高空宇宙及其它特殊的要求。重要且应用广泛重要且应用广

3、泛环境问题环境问题突出制冷行业倍受关注：为何学习制冷技术？为何学习制冷技术？军用、民用、工业、人们日常生活需要制冷需要制冷；且在很多行业中，如何有效制冷成为解决问题的关键解决问题的关键;2.破坏环境（ODP、GWP指消耗在建筑中的采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消耗的能源。采暖、空调能耗约占建筑能耗的40%55%建筑能耗占全国总能耗占全国总能耗的比例1978：10%(建设部)；2001：27.45%(建设部)2006：18.8%(白皮书)；2007：25.5%(白皮书)我国建筑能耗建筑能耗现状1.消耗能源最多消耗能源最多的行业之一；破坏臭氧层潜能值（OzoneDepletion

4、Potential;ODPCO2=0）温室效应潜能值（GlobalWarmingPotential；GWPCO2=1）教学目的教学目的掌握常规制冷系统的基本原理掌握常规制冷系统其部件的结构明确影响制冷系统的特性的因素达到空调用制冷系统简单设计的基本要求内容简介内容简介以单级蒸气式制冷装置单级蒸气式制冷装置为主，重点阐述其工作原理、构造、系统设计、工作特性、运行调节问题适当介绍利用热能的吸收式制冷技术简述国内外各种空调用制冷机组、发展方向及其所涉及的主要技术内容学习制冷课程的基本要求绪论（绪论（2）单元一：制冷剂与载冷剂（单元一：制冷剂与载冷剂（4）单元二：蒸气压缩式制冷的热力学原理单元二：蒸气

5、压缩式制冷的热力学原理(10)单元三：多级蒸气压缩式制冷循环原理（单元三：多级蒸气压缩式制冷循环原理（8）单元四：蒸气压缩式制冷机（单元四：蒸气压缩式制冷机（8）单元五：吸收式制冷循环原理（单元五：吸收式制冷循环原理（6）单元六：吸收式制冷机（单元六：吸收式制冷机（10）单元七：其他制冷技术（单元七：其他制冷技术（4）其他（其他（2）章节构成及学时分配（64学时）重点演示实验演示实验1、2、3实验目的实验目的：明确制冷系统及其部件的结构、工作原理实验方法实验方法：演示或动手实验、参观和研究制冷装置各部件实物试验内容试验内容通过制冷原理实验台，掌握蒸气压缩式制冷、吸收式制冷的基本原理掌握蒸气压缩

6、式、吸收式制冷装置各部件的结构、工作原理从制冷循环试验中观察制冷系统内部参数随调节量变化的变化规律（或趋势）实验部分（6学时）2022/12/287教材及参考资料教材及参考资料教材教材孙见君等.制冷技术.化学工业出版社，2007 教学参考书教学参考书陆亚俊等.空调工程中的制冷技术.哈尔滨工程大学出版社，2001王如竹等.制冷原理与技术.科学出版社，2003吴业正等.制冷原理与设备.西安交通大学出版社，19872022/12/288教材及参考资料教材及参考资料期刊资料期刊资料暖通空调制冷学报建筑热能通风空调建筑科学（环境能源版，单月出版）ASHRAEJournal(美国供热制冷与空调工程师协会A

7、SHRAE)网易暖通两部分两部分本课程成绩组成本课程成绩组成课堂成绩课堂成绩（90%）实验成绩实验成绩（10%）考试成绩考试成绩（7080%）：）：严禁作弊！严禁作弊！平时成绩平时成绩（2030%）考勤成绩考勤成绩：作业成绩作业成绩旷课：旷课：-3/次次;事假：事假：-2分分/次；次；病假：病假：-1分分/次；次；全勤：满分全勤：满分绪论q一、基本概念和制冷方法制冷方法q二、制冷技术分类二、制冷技术分类q三、制冷技术发展概况三、制冷技术发展概况q四、制冷技术的应用四、制冷技术的应用q五、制冷技术的研究目的五、制冷技术的研究目的q六、本课程的主要研究内容六、本课程的主要研究内容2022/12/2

8、810绪论一、基本概念q1、制冷的定义、制冷的定义使自然界的某物体或空间低于低于周围环境温度，并使之维维持持这个温度的技术。q2、制冷的途径、制冷的途径两种：（一）利用天然天然冷源;（二）利用人工人工（造）冷源（一）利用天然冷源（一）利用天然冷源;主要指利用自然界中天然存在的温度较低的介质天然存在的温度较低的介质冷却物体或空间。（天然冰，深井水等）优点优点：廉价；不需要复杂的技术设备。缺点缺点：受时间、地区等条件限制；不宜用来大量获取低于0的温度。2022/12/2812一、基本概念一、基本概念q 制冷剂制冷剂：制冷系统中把热量从被冷却介质传给外部环境介质的内部循环流动的工作介质。q 制冷循环

9、制冷循环：在制冷机中，制冷剂进行周而复始的吸热、放热的热力循环。（二）利用人工（造）冷源（二）利用人工（造）冷源人工制冷人工制冷热力学基础热力学基础（遵循的原则）：热力学第二定律（1）内容内容：两种经典表述（1850年）克劳修斯：“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化”；（1851年）开尔文：“不可能只从单一热源吸取热量，使之完全变为机械能，而不引起其他变化”；两种表述实质上等效的。（2）数学表达式数学表达式S0S=0：对可逆可逆过程而言S0：对不可逆不可逆过程而言（3）意义意义：表明了热量传递的条件热量传递的条件及传递方向传递方向。引起其他变化过程朝着S0的方向进行指出指出：任

10、何热力过程都遵循热力学第一定律；但只有只有遵循热力学第二定律的过程才能实现能实现人工制冷的方法人工制冷的方法（1）液体气化法液体气体吸热（Q吸）物体t物体蒸气压缩式制冷单级单级重点介绍重点介绍；双级（多级）复叠式（在蒸气压缩式制冷理论循环的改善中）简单介绍简单介绍吸收式制冷二元溶液，以LiBr制冷为介绍对象蒸气喷射式制冷第三版不介绍，参见第二版或工程热力学（2）气体膨胀法参见第二版课本P199“结束语”（3）热电制冷法（4）绝热去磁法等2022/12/2815制冷方法制冷方法人造冷源制冷技术 液体汽化制冷 气体绝热膨胀制冷 热电制冷2022/12/2816人造冷源制冷技术人造冷源制冷技术 液体

11、汽化制冷：利用液体气化需吸收气化潜热的原理实现制冷。如：蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷 (本课程的主要研究内容)2022/12/2817人造冷源制冷技术人造冷源制冷技术2022/12/2818人造冷源制冷技术人造冷源制冷技术 气体绝热膨胀制冷：将高压气体进行绝热膨胀，使其压力、温度下降，利用降温后的气体来吸取被冷却物体的热量从而制冷。2022/12/2819人造冷源制冷技术人造冷源制冷技术2022/12/2820热电制冷：利用某种半导体材料的热电效应实现制冷。人造冷源制冷技术人造冷源制冷技术1834年，法国科学家珀尔帖发现：两种不同金属组成的闭合回路接上直流电源，则一个接点变冷（吸

12、热）,另一个接点变热（放热），这种现象称为珀尔帖效应。二、制冷技术分类二、制冷技术分类2022/12/2821依制冷温度制冷温度的不同-120普通制冷高温：010中温：0-20低温：-20-60超低温：-60-12020K-120深度制冷-120液体气化法液体气化法蒸汽压缩式蒸汽压缩式吸收式吸收式蒸气喷射式蒸气喷射式空气调节；空气调节；冷藏；冷藏；化工生产化工生产热电制冷法热电制冷法空气调节器；医疗空气调节器；医疗深度制冷深度制冷20K-120 气体膨胀制冷法气体膨胀制冷法制氧等制氧等低温制冷低温制冷220K气体膨胀制冷法气体膨胀制冷法物质的超导；液氮物质的超导；液氮2K绝热去磁制冷法绝热去磁

13、制冷法物质的超导物质的超导不同制冷温度的获得方法及其应用场合不同制冷温度的获得方法及其应用场合2022/12/2823三、制冷技术发展概况三、制冷技术发展概况18301930，主要采取NH3、CO2、空气等作为制冷剂；1934年美国人波尔金斯成功试制了第一台以乙醚为工质、闭式循环的蒸汽压缩式制冷机；19301990，主要采用氟里昂作为制冷剂；1990，积极寻找无污染的制冷剂，替代氟利昂。四、制冷的应用四、制冷的应用四四个个方方面面（一）（一）空气调节空气调节方面方面空调的冷源空调的冷源1、为生产工艺提供恒温恒湿的空气环境：、为生产工艺提供恒温恒湿的空气环境：如：光学仪器、精密计量、半导体、合成

14、纤维等生产工艺；2、提供机器性能试验所需温湿度条件的人工气候室、提供机器性能试验所需温湿度条件的人工气候室:如：飞机发动机、航空仪表、特殊气候地区使用的汽车、电器设备、甚至一些军事武器弹药等；3、为公共场合、交通工具和人们生活提供舒适条件、为公共场合、交通工具和人们生活提供舒适条件:如：旅馆、剧院、住宅、汽车、轮船、火车等4、用于对制冷装置冷凝热加以利用的热泵、用于对制冷装置冷凝热加以利用的热泵:（二）食品和物资（二）食品和物资储存储存方面方面 冷冻（藏）库、冰箱、冰柜:（肉、蛋、鱼、药、血浆的贮存）（三）工业生产工艺方面（三）工业生产工艺方面1、工业上的石油裂解、石油脱蜡、合成橡胶、合成纤维

15、、甲烷及乙烯等重要原料的提取；2、气体的液化液化温度:O2（90.17K）；N2(77.34K);H2(20.25K)（四）低温和超低温方面（四）低温和超低温方面1、超导材料的研究超导材料的研究：2、宇宙空间模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测等；低于某一温度时，金属电阻R=0Pb：7.26K；Zn:0.79K用于输电；超大磁场；青铜鉴缶青铜鉴缶:1978年湖北随州市曾侯乙墓出土，是酒器，非乐器章立凡（1950年生，近代史学者）先生撰文指出青铜鉴缶：由青铜鉴鉴和青铜缶缶套合而成。外套为鉴，缶在其中外套为鉴，缶在其中，缶的外壁和鉴的内壁之间有很大的空间，具有冰镇、加温酒水的双重功能被誉为我

16、国目前所见最早的古最早的古“冰箱冰箱（或暖箱）”2022/12/2825 减少能耗，如充分利用太阳能、地热能等可再生能源；合理选择和利用制冷剂；提高制冷机的热力性能。五、制冷技术的研究目的五、制冷技术的研究目的2022/12/2826 制冷原理及相应的制冷循环；制冷工质(制冷剂和载冷剂)的性质及选择；蒸汽压缩制冷系统的概念、理论、原理、设备、设计及安装等。七、本课程的主要研究内容七、本课程的主要研究内容本章重点内容q1、何为制冷技术?q2、实现制冷有哪几种途径？q3、根据制冷温度的不同，制冷分为哪几类？其制冷温度范围怎样的？空气调节用制冷技术属于该分类标准下的哪种制冷？q4、简要介绍制冷的主要应用领域。2022/12/2828