2022年2022年《制冷技術(shù)及設(shè)備》第四周教案

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載制冷技術(shù)及設(shè)備理論課教案 代號(hào) a-4精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載科制冷技術(shù)目及設(shè)備章 節(jié)課題：第三章制冷劑與載冷劑§3-1 制 冷 劑§3-2 載 冷 劑§3-3 潤(rùn) 滑 油授課日期第周課 時(shí)學(xué)時(shí)班級(jí)1007 班精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載授課方講授式作 業(yè)擬 用題 數(shù)2時(shí) 間精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載選教1.使同學(xué)弄清制冷劑和載冷劑性質(zhì)的用學(xué)要求及分類,潤(rùn)滑油的作用；教多媒體目2.使同學(xué)把握制冷劑和載冷劑的特性

2、學(xué)的及國(guó)產(chǎn)冷凍機(jī)油的規(guī)格及選用；媒體重難冷劑和載冷劑的特性冷劑和載冷劑的特性點(diǎn)點(diǎn)使用多媒體教具教學(xué)1.物質(zhì)的三種狀態(tài),就為固態(tài).液態(tài)和氣態(tài)及轉(zhuǎn)化過程回2.制冷劑的壓 焓圖及熱力性質(zhì)表顧精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(xué)過程 代號(hào) a-4第頁(yè)第三章制冷劑與載冷劑§3-1制 冷 劑制冷劑又稱制冷工質(zhì),它為在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)；制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取被冷卻介質(zhì)（水或空氣等） 的熱量而汽化, 在冷凝器中將熱量傳遞給四周 空氣或水而冷凝；它的性質(zhì)直接關(guān)系到制冷裝置的制冷成效.經(jīng)濟(jì)性. 安全性及運(yùn)行治理,因而對(duì)制冷劑性質(zhì)要求

3、的明白為不容忽視的；一.對(duì)制冷劑性質(zhì)的要求. 臨界溫度要高,凝固溫度要低；這為對(duì)制冷劑性質(zhì)的基本要求；臨界溫度高,便于用一般的冷卻水或空氣進(jìn)行冷凝；凝固溫度低,以免其在蒸發(fā)溫度下凝固,便于滿意較低溫度的制冷要求；. 在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度要低；這為低溫制冷的一個(gè)必要條件；. 壓力要適中；蒸發(fā)壓力最好與大氣壓相近并稍高于大氣壓力,以防空氣滲入制冷系統(tǒng)中,從而降低制冷才能；冷凝壓力不宜過高（一般12 15 肯定大氣壓） ,以削減制冷設(shè)備承擔(dān)的壓力,以免壓縮功耗過大并可降低高壓系統(tǒng)滲漏的可能性；. 單位容積制冷量v要大；這樣在制冷量肯定時(shí),可以削減制冷劑的循環(huán)量,縮小壓縮機(jī)的尺寸；. 導(dǎo)熱系數(shù)要高,

4、粘度和密度要小；以提高各換熱器的傳熱系數(shù),降低其在系統(tǒng)中的流淌阻力缺失；. 絕熱指數(shù)要小；由絕熱過程中參數(shù)間關(guān)系式可知,在初溫順壓縮比相同的情形下,k t2；可見,小可降低排氣溫度；. 具有化學(xué)穩(wěn)固性；不燃燒.不爆炸.高溫下不分解.對(duì)金屬不腐蝕.與潤(rùn)滑油不起化學(xué)反應(yīng).對(duì)人身健康無(wú)損無(wú)害；. 價(jià)格廉價(jià),易于購(gòu)得；且應(yīng)具有肯定的吸水性,以免當(dāng)制冷系統(tǒng)中滲進(jìn)極少量的水分時(shí),產(chǎn)生“冰塞”而影響正常運(yùn)行；二.制冷劑的一般分類依據(jù)制冷劑常溫下在冷凝器中冷凝時(shí)飽和壓力pk 和正常蒸發(fā)溫度t0 的高低,一般分為三大類： . 低壓高溫制冷劑精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載0冷凝壓力pk kg/cm

5、2（肯定）, t>精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載如 11（ cfcl3）,其 t023.7 ；這類制冷劑適用于空調(diào)系統(tǒng)的離心式制冷壓縮機(jī)中；通常時(shí), pk 3.06kg/cm 2 ；. 中壓中溫制冷劑2冷凝壓力pk< 20kg/cm （肯定）, < t 0 >-60 ；如 717. 12. 22 等,這類制冷劑一般用于一般單級(jí)壓縮和雙級(jí)壓縮的活塞式制冷壓縮機(jī)中；. 高壓低溫制冷劑2冷凝壓力pk 20kg/cm （肯定）, t0 -70 ；如 13（ cf3 cl ）. 14（ cf4）.二氧化碳.乙烷.乙烯等,這類制冷劑適用于復(fù)迭式制冷裝置的低溫部分或

6、- 以下的低溫裝置中；三.常用制冷劑的特性目前使用的制冷劑已達(dá)70 80 種,并正在不斷進(jìn)展增多；但用于食品工業(yè)和空調(diào)制冷的僅十多精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載種；其中被廣泛采納的只有以下幾種：. 氨（代號(hào)：717）氨為目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑；氨的凝固溫度為-77.7 ,標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-33.3 ,在常溫下冷凝壓力一般為1.1 1.3mpa,即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達(dá)時(shí)也決不行能超3過 1.5mpa ；氨的單位標(biāo)準(zhǔn)容積制冷量大約為520kcal/ ；氨有很好的吸水性,即使在低溫下水也不會(huì)從氨液中析出而凍結(jié),故系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)發(fā)生“冰塞” 現(xiàn)象；氨對(duì)鋼鐵不起腐

7、蝕作用,但氨液中含有水分后,對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用,且使蒸發(fā)溫度稍許提 高；因此,氨制冷裝置中不能使用銅及銅合金材料,并規(guī)定氨中含水量不應(yīng)超過0.2 ；氨的比重和粘度小,放熱系數(shù)高,價(jià)格廉價(jià),易于獲得；但為,氨有較強(qiáng)的毒性和可燃性；如以容積計(jì), 當(dāng)空氣中氨的含量達(dá)到0.5 0.6 時(shí),人在其中停留半個(gè)小時(shí)即可中毒,達(dá)到 11 13時(shí)即可點(diǎn)燃,達(dá)到16時(shí)遇明火就會(huì)爆炸；因此,氨制冷機(jī)房必需留意通風(fēng)排氣,并需常常排除系統(tǒng)中的空氣及其它不凝性氣體；總上所述,氨作為制冷劑的優(yōu)點(diǎn)為：易于獲得.價(jià)格低廉.壓力適中.單位制冷量大.放熱系數(shù)高.幾乎不溶解于油.流淌阻力小,泄漏時(shí)易發(fā)覺；其缺點(diǎn)為：有刺激性臭味.

8、有毒.可以燃燒和爆炸,對(duì)銅及銅合金有腐蝕作用；. 氟利昂 -12 （代號(hào)： 12）12 為烷烴的鹵代物,學(xué)名二氟二氯甲烷；它為我國(guó)中小型制冷裝置中使用較為廣泛的中壓中溫制冷劑；12 的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-29.8 ,冷凝壓力一般為0.78 0.98mpa,凝固溫度為-155 ,單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為288kcal/ 3；12 為一種無(wú)色.透亮.沒有氣味,幾乎無(wú)毒性.不燃燒.不爆炸,很安全的制冷劑；只有在空氣中容積濃度超過80時(shí)才會(huì)使人窒息；但與明火接觸或溫度達(dá)400以上時(shí), 就分解出對(duì)人體有害的氣體；12 能與任意比例的潤(rùn)滑油互溶且能溶解各種有機(jī)物,但其吸水性極弱；因此,在小型氟利昂制冷裝置中不設(shè)

9、分油器,而裝設(shè)干燥器；同時(shí)規(guī)定12 中含水量不得大于0.0025 ,系統(tǒng)中不能用一般自然橡膠作密封墊片,而應(yīng)采納丁晴橡膠或氯乙醇等人造橡膠；否就, 會(huì)造成密封墊片的膨脹引起制冷劑的泄漏；. 氟利昂 -22 （代號(hào)：）22 也為烷烴的鹵代物,學(xué)名二氟一氯甲烷,標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度約為-41 ,凝固溫度約為-160 ,冷凝壓力同氨相像,單位容積標(biāo)準(zhǔn)制冷量約為454kcal/ 3；22 的很多性質(zhì)與 12 相像, 但化學(xué)穩(wěn)固性不如 12,毒性也比 12 稍大； 但為, 22 的單位容積制冷量卻比 12 大的多,接近于氨；當(dāng)要求 -40 -70 的低溫時(shí),利用 22 比 12 相宜,故目前 22 被廣泛應(yīng)用于

10、 -40 -60 的雙級(jí)壓縮或空調(diào)制冷系統(tǒng)中；§3-2載 冷 劑載冷劑為用來先接受制冷劑的冷量而后去冷卻其它物質(zhì)的媒介物質(zhì),又稱冷媒；它在間接制冷系統(tǒng)中起著傳遞制冷劑冷量的作用；一.對(duì)載冷劑的要求挑選載冷劑時(shí)應(yīng)考慮因素有：冰點(diǎn).比熱.對(duì)金屬腐蝕性和價(jià)格等；. 比熱要大比熱大,載冷量就大,從而可減小載冷劑的循環(huán)量；. 粘度低.導(dǎo)熱系數(shù)高；. 凝固點(diǎn)低且要相宜,因凝固點(diǎn)過低將導(dǎo)致比熱減小.粘度增大；. 無(wú)臭.無(wú)毒.使用安全,且對(duì)金屬的腐蝕性要??；. 價(jià)格低廉,易于購(gòu)得；二.常用載冷劑及性質(zhì)載冷劑的種類較多,可以為氣體.液體或固體；常用載冷劑有空氣.水和鹽水溶液；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料

11、- - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載. 空氣和水空氣或水為最廉價(jià).最易獲得的載冷劑；都具有密度小. 安全無(wú)害. 對(duì)設(shè)備幾乎無(wú)腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)；但空氣的比熱小,所以只有利用空氣直接冷卻時(shí)才采納空氣作載冷劑；水雖有比熱大的優(yōu)點(diǎn),但水的冰點(diǎn)高,所以水僅能用作制出以上的載冷劑；以下應(yīng)采納鹽水作載冷劑；. 鹽水溶液鹽水為最常用的載冷劑,由鹽溶于水制成；常用的鹽水主要有氯化鈉水溶液和氯化鈣水溶液；鹽水的性質(zhì)于溶液中含鹽量的多少有關(guān)；特殊需要指出,鹽水的凝固點(diǎn)取決于鹽水的濃度；圖水的凝固曲線,曲線（虛線）為氯0化鈣鹽水的凝固曲線；由這兩條曲線-10可知 、 無(wú)論哪一種鹽水,當(dāng)鹽水的濃-20度小于某肯定值時(shí),其凝

12、固溫度隨濃-30度的增加而降低,當(dāng)濃度大于這肯定-40值以后,凝固溫度隨濃度的增加反而-50上升；此轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為冰鹽共晶點(diǎn),對(duì)-60應(yīng)的濃度稱共晶濃度；該點(diǎn)相當(dāng)于全01020304050部鹽水溶液凍結(jié)成一塊冰鹽結(jié)晶體,2-1 中的曲線表示鹽水溶液的凝固點(diǎn)與濃度的關(guān)系；圖中曲線（實(shí)線）為氯化鈉鹽它為最低的凝固點(diǎn)；圖 3-1鹽水的凝固點(diǎn)與濃度的關(guān)系在共晶點(diǎn)的左側(cè),假如鹽水的濃度不變, 而溫度降低, 當(dāng)?shù)陀谠摑舛人鶎?duì)應(yīng)的凝固點(diǎn)時(shí),就有冰從鹽水中析出,所以共晶點(diǎn)左面的曲線稱為析冰線；當(dāng)鹽水的濃度超過共晶濃度時(shí)（即在共晶點(diǎn)的右面）,假如鹽水的濃度不變,而當(dāng)溫度降低到該濃度所對(duì)應(yīng)的凝固點(diǎn)以下時(shí),從溶液中析出

13、的不再為冰而為結(jié)晶鹽,因此共晶點(diǎn)右面的曲線稱為析鹽線；不同的鹽水溶液其共晶點(diǎn)為不同的,如氯化鈉鹽水的共晶溫度為-21.2 ,共晶濃度為22.4 ；而氯化鈣鹽水的共晶溫度為-55 ,共晶濃度為29.9 ；鹽水雖具有原料充足.成本低. 凝固點(diǎn)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),但由于鹽水的濃度對(duì)鹽水溶液的性質(zhì)具有很大影響,故鹽水作為載冷劑時(shí)應(yīng)留意以下問題：（）要合理地挑選鹽水的濃度；鹽水的濃度增高,雖可降低凝固點(diǎn),但使鹽水密度加大.比熱減?。欢}水密度加大與比熱減小,都會(huì)使輸液泵的功率消耗增大；因此,不應(yīng)挑選過高的鹽水濃度,而應(yīng)依據(jù)使鹽水的凝固點(diǎn)低于載冷劑系統(tǒng)中可能顯現(xiàn)的最低溫度為原就來挑選鹽水的濃度；目前一般在挑選鹽水

14、濃度時(shí),使其凝固溫度比制冷劑的蒸發(fā)溫度低為宜；（）留意鹽水對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕問題；鹽水對(duì)金屬的腐蝕隨溶液中含氧量的削減而變慢；為此,最好采納閉式鹽水系統(tǒng),以削減鹽水與空氣接觸機(jī)會(huì),從而降低對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕；此外, 鹽水的含氧量隨鹽水濃度的降低而增高；因而,從含氧量與腐蝕性來要求,鹽水濃度不行太低；另外,為了3減輕鹽水的腐蝕性,仍應(yīng)在鹽水中加入肯定量的防腐劑并使其具有合適的酸堿性；一般氯化鈉水溶液中應(yīng)加3.2kg重鉻酸鈉和0.88kg氫氧化鈉；3 氯化鈣水溶液中應(yīng)加1.6kg重鉻酸鈉和0.44 kg 氫氧化鈉；加入防腐劑后,必需使鹽水呈弱堿性（p =7.5 8.5 ）,這可通過氫氧化鈉的加入量

15、進(jìn)行調(diào)整；添加防腐劑時(shí)應(yīng)特殊當(dāng)心并留意毒性；（） 鹽水載冷劑在使用過程中,會(huì)因吸取空氣中的水分而使其濃度降低；為了防止鹽水的濃度降低,引起凝固點(diǎn)溫度上升,必需定期檢測(cè)鹽水的比重；如濃度降低,應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充鹽量,以保持在適當(dāng)?shù)臐舛龋?#167;3-3潤(rùn) 滑 油一.潤(rùn)滑油的作用潤(rùn)滑油在制冷工程上通常稱為冷凍機(jī)油,它在制冷壓縮機(jī)的運(yùn)行中起著重要作用；主要有如下幾精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載方面：1. 起潤(rùn)滑作用減小機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件的摩擦和磨損,延長(zhǎng)使用壽命；2. 降低溫度冷凍機(jī)油在制冷壓縮機(jī)內(nèi)不斷循環(huán),能夠帶走制冷壓縮機(jī)工作過程中產(chǎn)生的很多熱量,使機(jī)器保持較低的溫度,從而提

16、高制冷壓縮機(jī)的效率和使用牢靠性；3. 起密封作用冷凍機(jī)油在軸封及汽缸與活塞間起密封作用,防止制冷劑泄漏；4. 供應(yīng)卸載機(jī)構(gòu)的動(dòng)力帶有卸載裝置的制冷壓縮機(jī)中,利用冷凍機(jī)油的油壓作為卸載機(jī)構(gòu)的動(dòng)力；二.潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)及選用一潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)1. 粘度粘度為潤(rùn)滑油的一個(gè)主要性能指標(biāo),不同制冷劑對(duì)粘度有不同要求,如r12與潤(rùn)滑油能相互溶解,會(huì)使?jié)櫥驼扯冉档?故應(yīng)選用粘度較高的潤(rùn)滑油；壓縮機(jī)中潤(rùn)滑油的粘度過 大和過小都不好；粘度過大會(huì)使壓縮機(jī)摩擦功率和摩擦發(fā)熱量增加,啟動(dòng)力矩增大,機(jī)器效率降低; 粘度過小,就因不能建立起所需油膜而加速軸承等處的磨損；因此粘度必需適中；潤(rùn)滑油的粘度隨溫度變化而有很大變

17、化 例如溫度由50上升到100時(shí),礦物油的粘度值降低到原先值的1/3 1/6 ；故應(yīng)選用溫度對(duì)粘度影響小的潤(rùn)滑油；2. 濁點(diǎn)潤(rùn)滑油的濁點(diǎn)為表示當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí),潤(rùn)滑油中開頭析出石蠟 即潤(rùn)滑油變得混濁 時(shí)的溫度； 制冷壓縮機(jī)中所使用的潤(rùn)滑油,其濁點(diǎn)應(yīng)低于制冷劑的蒸發(fā)溫度；特殊在氟系統(tǒng)中,一部分潤(rùn)滑油溶解于制冷劑中而隨制冷劑流到制冷系統(tǒng)各處,如油中有石蠟析出,它會(huì)積存在節(jié)流閥處引起堵塞,或積存在蒸發(fā)器的傳熱表面,減弱傳熱成效；3. 凝固點(diǎn)潤(rùn)滑油在試驗(yàn)條件下,冷卻到停止流淌的溫度,稱為凝固點(diǎn)；用于制冷壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油,凝固點(diǎn)應(yīng)越低越好；一般凝固點(diǎn)應(yīng)低于-40 ；當(dāng)潤(rùn)滑油與制冷劑相互溶解時(shí),凝固點(diǎn)

18、將會(huì)降低；4. 閃點(diǎn)潤(rùn)滑油 在開口盛油器內(nèi) 加熱到它的蒸汽與火焰接觸時(shí),發(fā)生閃火的最低溫度稱為閃點(diǎn)；制冷壓縮機(jī)所用的潤(rùn)滑油其閃點(diǎn)應(yīng)比排汽溫度高25 35,以免引起潤(rùn)滑油的燃燒與結(jié)焦；通常對(duì)氨.r12 和 r22 用的潤(rùn)滑油,其閃點(diǎn)應(yīng)在160 170以上；5. 學(xué)穩(wěn)固性及抗氧化性潤(rùn)滑油應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)固性和抗氧化,否就在高溫或金屬的催化作用下,與制冷劑等接觸反應(yīng),會(huì)生成焦炭.酸性物等有害物質(zhì)；6. 含水量與機(jī)械雜質(zhì)潤(rùn)滑油中不應(yīng)含有水分,由于水分不但會(huì)使蒸發(fā)壓力下降,蒸發(fā)溫度上升,而且會(huì)加劇油的化學(xué)變化及腐蝕金屬的作用；水分在氟利昂壓縮機(jī)中仍會(huì)引起“鍍鋼現(xiàn)象”,使銅零件與氟利昂發(fā)生作用而分解出銅,并積聚在軸承. 閥門等零件的鋼質(zhì)表面上；結(jié)果使這些表的厚度增加,破壞了軸承的間隙,使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不良；這種現(xiàn)象顯現(xiàn)在封閉式和半封閉式壓縮機(jī)中較多；一般新油中不含有水分和機(jī)械雜質(zhì),由于用于制冷機(jī)的潤(rùn)滑油,在生產(chǎn)過程中都經(jīng)過了嚴(yán)格的脫水處理；但脫水潤(rùn)滑油具有很強(qiáng)的吸濕性,所以在儲(chǔ)運(yùn).加油時(shí),應(yīng)盡量防止和空氣接觸；用汽油或苯將潤(rùn)滑油溶解稀釋,并用濾紙過濾后所殘存的物質(zhì)稱為潤(rùn)滑油的機(jī)械雜質(zhì)；潤(rùn)滑油中的機(jī)械雜質(zhì)會(huì)加速零件的磨損和油的絕緣性能的降低.堵塞潤(rùn)滑油通道,所以雜質(zhì)也為越少越好,一般規(guī)定不超過0.01 ；7. 擊