制冷原理復(fù)習(xí)要點

1、1. 制冷、空調(diào)的定義。 制冷：利用人工的方法，把某物體或某空間的溫度降低到低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度，并使之維持一定時間。 實質(zhì)：將熱量從被冷卻對象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。 空調(diào)：空氣調(diào)節(jié)，就是調(diào)節(jié)房屋、機(jī)艙、船艙、車廂等內(nèi)部的空氣溫度、濕度、潔凈度、氣流速度等使達(dá)到一定的要求。制冷劑（1）分類 按照化學(xué)成分： 1.無機(jī)物：NH3 、H2O、N2、CO2 R72.有機(jī)物：1）碳?xì)浠衔铮篊H4、C2H6、C2H4 烷烴R50甲烷 烯烴R1150乙烯2）氟利昂：飽和碳?xì)浠衔锏柠u族取代物。 CHClF2、CCl2F2、C2H2F43.混合物： 1）非共沸混合物：蒸發(fā)過程中混合物溫度發(fā)生變化。R401 2）

2、共沸混合物：具有共同的沸點，蒸發(fā)過程中混合物溫度不發(fā)生變化。R5012. 制冷劑的選用原則與性質(zhì)。 1.熱力學(xué)方面的要求： 1）具有較大的制冷工作范圍： 2）具有適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫蛪嚎s比： 3）單位質(zhì)量和單位體積制冷量均大： 4）絕熱指數(shù)低： 2.物理化學(xué)方面的要求： 1）流動性好 2）傳熱性好 3）化學(xué)穩(wěn)定性好 3.安全性方面的要求： 在工作溫度范圍內(nèi)不燃燒、不爆炸。 無毒或低毒，相對安全性好。 具有易檢漏的特點。4.環(huán)境方面要求： 1）臭氧衰減指數(shù)ODP越小越好 2）溫室效應(yīng)指數(shù)GWP越小越好 5.經(jīng)濟(jì)性方面的要求： 制冷劑的生產(chǎn)工藝簡單，價廉、易得。（3）制冷劑與潤滑油的溶解性：1）完全溶

3、解 Ø 制冷劑與油形成均勻溶液，不會產(chǎn)生油膜而妨礙傳熱； Ø 制冷劑中潤滑油含量較多時，容易引起蒸發(fā)溫度升高、制冷量減少、 潤滑油黏度降低、沸騰時泡沫多、蒸發(fā)器液面不穩(wěn)定。2）有限溶解 Ø制冷劑與油的混合物出現(xiàn)明顯分層。 潤滑油會在換熱器中形成油膜，增大換熱熱阻。（4）制冷劑的溶水性：難溶于水的制冷劑：冰堵 溶水性強(qiáng)的制冷劑：水解 2、載冷劑（1）種類 水：作為蒸發(fā)溫度高于0的制冷裝置的載冷劑。鹽水：如氯化鈉，氯化鈣的水溶液等，用于蒸發(fā)溫度低于0的制冷裝置中。 缺點：對一些金屬材料產(chǎn)生腐蝕。 有機(jī)物水溶液：如乙二醇水溶液，二氯甲烷等。具有較低的凝固溫度，可用作溫度

4、較低場合。 缺點：比熱容較小，有些有一定毒性。3、潤滑油（1）作用：1）潤滑作用：潤滑摩擦件表面，減小零件的磨損；對壓縮機(jī) 運(yùn)行的可靠性和使用壽命起到及其重要作用； 2）冷卻作用：冷卻摩擦件產(chǎn)生的摩擦熱； 3）清洗作用：帶走金屬摩擦表面的機(jī)械雜質(zhì)和油污； 4）密封作用：防制冷劑泄漏；5）利用油壓作為控制卸載機(jī)構(gòu)的液壓傳動動力。（2）選用原則：1）運(yùn)行狀態(tài)下，應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼扯龋?2）凝固點要低； 3）不含水分，不凝性氣體和石蠟； 4）對制冷劑有良好的兼容性，本身具有較好的熱 穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性； 5）絕緣耐電壓要高； 6）價格低廉，容易獲得。（3）分類 1. 天然礦物油：即從石油中提取的潤滑油。

5、2. 人工合成油：按照特定制冷工質(zhì)的要求，用人工化學(xué)的方法合成。2、蒸發(fā)器（2）分類：蒸發(fā)器按其冷卻的介質(zhì)不同 1）冷卻空氣的蒸發(fā)器 空氣強(qiáng)制對流（翅片管結(jié)構(gòu)）空氣自然對流（光管結(jié)構(gòu)） 2）冷卻液體的蒸發(fā)器 沉沒式 殼管式 根據(jù)制冷劑供液方式的不同 滿液式蒸發(fā)器 干式蒸發(fā)器 循環(huán)式蒸發(fā)器 噴淋式蒸發(fā)器。3、冷凝器（2）分類：1）空氣冷卻式 自然對流空氣冷卻式 強(qiáng)制對流空氣冷卻式 2）水冷卻式 3）蒸發(fā)式 4、節(jié)流閥（2）分類：1.手動調(diào)節(jié)的節(jié)流閥，即手動節(jié)流閥； 2.用液位調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)，即浮球調(diào)節(jié)閥； 3.用蒸氣過熱度來調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu):熱力膨脹閥和電磁膨脹閥； 4.不作調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)，如恒壓

6、膨脹閥、毛細(xì)管、節(jié)流孔等。五、輔助設(shè)備 1、油分離器：將壓縮機(jī)排氣中的潤滑油蒸氣大部分分離出來，并送回壓縮機(jī) 原理：A）潤滑油和制冷劑蒸氣的密度不同； B）通道截面突然擴(kuò)大，氣流速度驟降 C）改變流向使密度較大的潤滑油分離出來沉積在油分離器底部； D）利用離心力將油滴甩出去； E）采用氨液洗滌，或用水進(jìn)行冷卻降低氣體溫度，使油蒸汽凝結(jié)成油滴； F）設(shè)置過濾層； 分類：慣性式、洗滌式、過濾式、離心式、潤滑油收集設(shè)備（集油器） 2、不凝性氣體分離器 來源：由于系統(tǒng)滲入空氣或潤滑油分解等，制冷系統(tǒng)中總會有不可凝結(jié)氣體（主要是空氣）存在，聚集在冷凝器表面附近，形成氣膜熱阻 危害：降低了冷凝器的傳熱效果

7、，引起壓縮機(jī)排氣壓力和排氣溫度的 升高，致使制冷機(jī)的耗功率增加，制冷量降低 工作原理：壓力越高，溫度越低，氣態(tài)制冷劑與空氣混合物中空氣的質(zhì)量百分比越大 。也就是說，在高壓條件下放空氣時，損失的制冷劑最少。不凝性氣體分離器就是保證在高壓和低溫條件下放空氣的設(shè)備 3、氣液分離器 1）作用：將來自蒸發(fā)器的低壓氣態(tài)制冷劑中攜帶的液滴分離出來，以防止壓縮機(jī)發(fā)生濕壓縮或液擊現(xiàn)象 （2）位置：蒸發(fā)器至壓縮機(jī)的氣體管道上 4、干燥器與過濾器 （1）設(shè)過濾器原因：1）制冷劑本身的純度； 2）壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中有部分金屬粉末磨損落下進(jìn)入制冷系統(tǒng)； 3）管道焊接時，部分焊渣、氧化皮進(jìn)入制冷系統(tǒng)。（2）設(shè)干燥器原因： A)

8、制冷劑含水量超標(biāo)； B)制冷系統(tǒng)干燥不徹底5安全裝置1、 安全閥 微啟式彈簧安全閥 當(dāng)壓力超過規(guī)定數(shù)值時，閥 門自動開啟，將制冷劑排出 系統(tǒng)。2、 熔塞 ：般安裝在冷凝器上 為了防止制冷壓縮機(jī)高溫 排氣對其影響 3、 緊急泄氨器 ：頂部為直徑32mm的 氨液入口，側(cè)面為直徑32mm 的給水管入口，可與消防水 管或自來水管相通。六 實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別 1 外部條件：高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礊樽儨責(zé)嵩?。熱源與制冷劑的傳熱為有限溫差傳熱。 內(nèi)部條件：1.制冷壓縮機(jī)的壓縮過程不是等熵過程，而是多變過程； 2.實際制冷循環(huán)中壓縮機(jī)吸入的制冷劑為過熱蒸氣，節(jié)流前往往是過冷液體，即存在氣體過熱、液體過冷現(xiàn)象

9、； 3.制冷劑在設(shè)備及管道內(nèi)流動時，存在著流動阻力損失，且與外界有熱量交換； 4.實際節(jié)流過程不完全是等焓過程，節(jié)流后的焓值增加； 5.制冷系統(tǒng)中存在著不凝性氣體。 2. 過冷、過熱和回?zé)嵫h(huán)對制冷系統(tǒng)的影響，工況對循環(huán)的影響過冷循環(huán)：使單位制冷量增加，消耗比功相同，制冷系數(shù)增加。液體過冷會增大初投資及運(yùn)行費(fèi)用，故一般空調(diào)用制冷裝置都不采用液體過冷。對于大型的且蒸發(fā)溫度很低的制冷裝置，在條件許可時才盡可能采用液體過冷蒸汽過熱：對循環(huán)不利，但制冷機(jī)實際運(yùn)行中，希望有壓縮機(jī)吸氣能有適當(dāng)?shù)倪^熱度，否則未氣化的制冷劑液體會進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸，給運(yùn)行帶來危害，并使壓縮機(jī)制冷量下降。氨過熱度58，氟利昂一般取

10、可采取較大的過熱度有害過熱： p 單位壓縮功增加 p 單位制冷量不變 p 制冷系數(shù)下降 p 單位冷凝負(fù)荷增大 p 進(jìn)入壓縮機(jī)制冷劑比容增大 p 壓縮機(jī)排氣溫度升高 有效過熱： p 單位壓縮功增加 p 單位制冷量增加 p 循環(huán)是否有益與制冷劑性質(zhì)有 p單位冷凝負(fù)荷增大3、是否采用回?zé)釕?yīng)考慮的因素：1）壓縮終溫 2）壓縮機(jī)的容積效率 3）等熵壓縮后制冷劑的狀態(tài) 4）壓縮機(jī)本身的溫度 5）節(jié)流前制冷劑液體的過冷度 6）流動阻力4、采用兩級壓縮制冷循環(huán)的目的：1)減少往復(fù)式壓縮機(jī)余隙容積的影響； 2)減小氣缸的壓縮比，提高輸氣系數(shù)； 3)降低排氣溫度、減少耗功率、提高經(jīng)濟(jì)性。5、為什么兩級壓縮式制冷:蒸發(fā)溫度的降低，蒸發(fā)壓力也相應(yīng)減小，使得壓縮比不斷升高，從而導(dǎo)致1）機(jī)輸氣系數(shù)下降； 2.排氣溫度上升，潤滑油變稀甚至炭化 ； 3.壓縮機(jī)的耗功增加，性能系數(shù)下降。 七、關(guān)鍵詞：空調(diào)的四度：溫度、相對濕度、空氣潔凈度、氣體流速閃發(fā)蒸汽：在節(jié)流閥中由于壓力下降而提前蒸發(fā)的制冷劑蒸汽濕壓縮：壓縮過程中同時存在汽液兩相冰堵：難溶