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文檔簡介

1、Page 1第二章第二章 制冷概述制冷概述21制冷的概念、分類和應(yīng)用制冷的概念、分類和應(yīng)用一、制冷的概念一、制冷的概念 指用人工的方法不斷地從被冷卻系統(tǒng)(特定的指用人工的方法不斷地從被冷卻系統(tǒng)(特定的物體或區(qū)域)吸取熱量,并把吸取的熱量排放物體或區(qū)域)吸取熱量,并把吸取的熱量排放給環(huán)境介質(zhì)(通常指大氣)從而使被冷卻系統(tǒng)給環(huán)境介質(zhì)(通常指大氣)從而使被冷卻系統(tǒng)達(dá)到比環(huán)境更低的溫度,且在長時(shí)間里維持所達(dá)到比環(huán)境更低的溫度,且在長時(shí)間里維持所需要的低溫的一門工程技術(shù)。因此,制冷不同需要的低溫的一門工程技術(shù)。因此,制冷不同于自然冷卻。于自然冷卻。Page 2二二.制冷的分類制冷的分類 按照制冷所得到的

2、低溫范圍,制冷技術(shù)劃分為以按照制冷所得到的低溫范圍,制冷技術(shù)劃分為以下下4個(gè)領(lǐng)域:個(gè)領(lǐng)域: 1、普通制冷:溫度稍低于環(huán)境溫度到、普通制冷:溫度稍低于環(huán)境溫度到-153.150C 用于一般的生產(chǎn)和生活。用于一般的生產(chǎn)和生活。 2、深度制冷:溫度在、深度制冷:溫度在-253.150C-153.150C,常用于,常用于氣體的液化和分離等氣體的液化和分離等 3、低溫和超低溫制冷、低溫和超低溫制冷 :溫度在:溫度在-273.150C-253.150C,多用于超導(dǎo)等現(xiàn)代尖端科技和軍事領(lǐng)域。多用于超導(dǎo)等現(xiàn)代尖端科技和軍事領(lǐng)域。本課程主要講普通制冷。本課程主要講普通制冷。Page 3三三. .制冷的應(yīng)用制冷的

3、應(yīng)用 制冷是為適應(yīng)人們對(duì)低溫條件的需要而產(chǎn)生制冷是為適應(yīng)人們對(duì)低溫條件的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的,是人們社會(huì)實(shí)踐的結(jié)晶,并和發(fā)展起來的,是人們社會(huì)實(shí)踐的結(jié)晶,并隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提高,制冷在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、航天等國民高,制冷在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、航天等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的作用和地位日益重要。經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的作用和地位日益重要。 制冷的應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)制冷的應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)領(lǐng)域以及人們生活的各個(gè)方面中,概括起來領(lǐng)域以及人們生活的各個(gè)方面中,概括起來主要有以下幾個(gè)領(lǐng)域:主要有以下幾個(gè)領(lǐng)域:Page 41 1、物品的冷

4、凍和冷藏、物品的冷凍和冷藏 為了防止魚肉、禽蛋、蔬菜、水果、糧食以及名貴為了防止魚肉、禽蛋、蔬菜、水果、糧食以及名貴皮毛、服裝等物質(zhì)變質(zhì),常用冰箱、冷柜、冷庫、冷藏皮毛、服裝等物質(zhì)變質(zhì),常用冰箱、冷柜、冷庫、冷藏車船對(duì)物品進(jìn)行冷藏和冷凍。車船對(duì)物品進(jìn)行冷藏和冷凍。2 2、食品工業(yè)生產(chǎn)、食品工業(yè)生產(chǎn) 釀酒、飲料、乳制品等食品加工、裝瓶、儲(chǔ)存都需釀酒、飲料、乳制品等食品加工、裝瓶、儲(chǔ)存都需要低溫;啤酒在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)在要低溫;啤酒在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)在8128120 0C C進(jìn)行;速溶咖啡進(jìn)行;速溶咖啡要采用冷凍干燥工藝生產(chǎn)等等。要采用冷凍干燥工藝生產(chǎn)等等。 3 3、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn) 石油化工、

5、有機(jī)合成、化學(xué)制品、造紙等工業(yè)環(huán)節(jié),石油化工、有機(jī)合成、化學(xué)制品、造紙等工業(yè)環(huán)節(jié),如:液化、冷凝、凝固、分離、精煉、結(jié)晶、濃縮、提如:液化、冷凝、凝固、分離、精煉、結(jié)晶、濃縮、提純以及控制反應(yīng)等過程的溫度都要用到制冷技術(shù)。純以及控制反應(yīng)等過程的溫度都要用到制冷技術(shù)。Page 54、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 耐寒品種的培育、微生物除蟲、人造雨雪耐寒品種的培育、微生物除蟲、人造雨雪等都需要制冷技術(shù)。等都需要制冷技術(shù)。 5、建筑工程、建筑工程 比如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的比如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的“凍凍土法土法”。用冷卻巨型混凝土塊的辦法,以除。用冷卻巨型混凝土塊的辦法,以除去混凝土固化時(shí)釋放的化學(xué)

6、能,從而避免熱去混凝土固化時(shí)釋放的化學(xué)能,從而避免熱膨脹和混凝土應(yīng)力的產(chǎn)生。膨脹和混凝土應(yīng)力的產(chǎn)生。6、醫(yī)療衛(wèi)生、醫(yī)療衛(wèi)生 醫(yī)務(wù)人員利用制冷技術(shù)對(duì)病人進(jìn)行低溫手醫(yī)務(wù)人員利用制冷技術(shù)對(duì)病人進(jìn)行低溫手術(shù)、低溫麻醉和人工冬眠;在低溫條件下保術(shù)、低溫麻醉和人工冬眠;在低溫條件下保Page 6存血液、人體干細(xì)胞、人體器官和其它藥品。存血液、人體干細(xì)胞、人體器官和其它藥品。7、氣體的液化、氣體的液化 液態(tài)氧、氫、氦是醫(yī)學(xué)、國防等諸多領(lǐng)域需液態(tài)氧、氫、氦是醫(yī)學(xué)、國防等諸多領(lǐng)域需要的特殊物質(zhì),獲得時(shí)通常在高壓同時(shí)冷凍空要的特殊物質(zhì),獲得時(shí)通常在高壓同時(shí)冷凍空氣的辦法將他們分離出來。氣的辦法將他們分離出來。8、

7、其它方面、其它方面 超導(dǎo)的研究、高真空的獲得、半導(dǎo)體激光、超導(dǎo)的研究、高真空的獲得、半導(dǎo)體激光、紅外線探測等需要用到深度制冷,甚至低溫和紅外線探測等需要用到深度制冷,甚至低溫和超低溫技術(shù)。超低溫技術(shù)。Page 7水哪里去了?水哪里去了?水的狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化?水的狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化?現(xiàn)現(xiàn) 象象酒精逐漸消失酒精逐漸消失同時(shí)有涼的感覺同時(shí)有涼的感覺 用酒精棉球在手背上涂一下,你用酒精棉球在手背上涂一下,你會(huì)看到什么現(xiàn)象?你有什么感覺會(huì)看到什么現(xiàn)象?你有什么感覺?水變成水蒸氣散失在空氣中水變成水蒸氣散失在空氣中水由液態(tài)變成了氣態(tài)水由液態(tài)變成了氣態(tài)結(jié)論:酒精蒸發(fā)(汽化)要吸熱結(jié)論:酒精蒸發(fā)(汽化)

8、要吸熱Page 822制冷的方法及基本原理制冷的方法及基本原理 利用液態(tài)物質(zhì)汽化獲取低溫的方法稱為相利用液態(tài)物質(zhì)汽化獲取低溫的方法稱為相變制冷,俗稱液體激化制冷法??煞譃椋赫魵庾冎评洌追Q液體激化制冷法。可分為:蒸氣壓縮式、蒸氣噴射式和吸收式三種。壓縮式、蒸氣噴射式和吸收式三種。 除此之外還有空氣壓縮式制冷、半導(dǎo)體式制除此之外還有空氣壓縮式制冷、半導(dǎo)體式制冷、磁制冷等。冷、磁制冷等。一、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)一、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)1、蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)、蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng),由壓縮機(jī)、冷凝器、膨蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng),由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥(又稱節(jié)流閥)、蒸發(fā)器四個(gè)部分組成。脹閥(又

9、稱節(jié)流閥)、蒸發(fā)器四個(gè)部分組成。Page 9吸收來自吸收來自蒸發(fā)器的蒸發(fā)器的氣體壓縮氣體壓縮成高溫高成高溫高壓氣體壓氣體通過冷卻放熱通過冷卻放熱變成高壓常溫變成高壓常溫液體液體減壓作用,減壓作用,變成低溫變成低溫低壓制冷低壓制冷劑液體劑液體液體降壓蒸發(fā)變液體降壓蒸發(fā)變成氣體同時(shí)吸熱成氣體同時(shí)吸熱溫度下降溫度下降Page 102、蒸氣壓縮式制冷原理、蒸氣壓縮式制冷原理(1)制冷劑汽化吸熱)制冷劑汽化吸熱 蒸發(fā)器通常制成蛇形管道。當(dāng)高壓液態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器通常制成蛇形管道。當(dāng)高壓液態(tài)制冷劑從節(jié)流件的小孔節(jié)流件的小孔“擠過擠過”時(shí)壓力降低,進(jìn)入蒸發(fā)器管道后時(shí)壓力降低,進(jìn)入蒸發(fā)器管道后沸騰汽化,吸收蒸發(fā)

10、器周圍介質(zhì)的熱量,使該特定的區(qū)沸騰汽化,吸收蒸發(fā)器周圍介質(zhì)的熱量,使該特定的區(qū)域的溫度下降,至蒸發(fā)器出口處,制冷劑已完全變?yōu)榈陀虻臏囟认陆?,至蒸發(fā)器出口處,制冷劑已完全變?yōu)榈蛪簹怏w。壓氣體。 在空調(diào)器中,冷卻周圍的空氣,達(dá)到對(duì)空氣降溫、在空調(diào)器中,冷卻周圍的空氣,達(dá)到對(duì)空氣降溫、除濕的作用。蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度越低,被冷卻除濕的作用。蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度越低,被冷卻物的溫度也越低。在電冰箱中一般制冷劑的蒸發(fā)溫度調(diào)物的溫度也越低。在電冰箱中一般制冷劑的蒸發(fā)溫度調(diào)整在整在-20 - 26,在空調(diào)器中調(diào)整在,在空調(diào)器中調(diào)整在58。 Page 11蒸發(fā)器圖片蒸發(fā)器圖片 翅片式蒸發(fā)器翅片式蒸發(fā)器

11、 絲管式蒸發(fā)器絲管式蒸發(fā)器 Page 12粘結(jié)式蒸發(fā)器粘結(jié)式蒸發(fā)器 板管式蒸發(fā)器板管式蒸發(fā)器 螺旋蒸發(fā)器螺旋蒸發(fā)器 Page 13(2)壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流件處理)壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流件處理“廢氣廢氣”過程過程1)回收加壓)回收加壓 壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發(fā)器中的低壓力、冷凝器中的高壓力的作用。蒸發(fā)器中的低壓力、冷凝器中的高壓力的作用。是制冷系統(tǒng)的心臟部件,它在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,是制冷系統(tǒng)的心臟部件,它在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,吸入由蒸發(fā)器排出的低壓制冷劑蒸氣,將其壓吸入由蒸發(fā)器排出的低壓制冷劑蒸氣,將其壓縮成為高溫高壓的蒸氣后排入冷凝器中??s成為高溫

12、高壓的蒸氣后排入冷凝器中。Page 14螺桿式制冷壓縮機(jī)螺桿式制冷壓縮機(jī) Page 15渦旋式制冷壓縮機(jī)渦旋式制冷壓縮機(jī) Page 16渦旋式制冷壓縮機(jī)渦旋式制冷壓縮機(jī) Page 17實(shí)物圖實(shí)物圖離心式制冷壓縮機(jī) Page 18實(shí)物圖實(shí)物圖旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)Page 19往復(fù)活塞式壓縮機(jī)往復(fù)活塞式壓縮機(jī)Page 202)放熱冷凝。放熱冷凝。冷凝器是輸出熱量的設(shè)備,冷凝器是輸出熱量的設(shè)備, 把壓縮機(jī)排出把壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸汽,通過散熱器散熱冷的高溫高壓制冷劑蒸汽,通過散熱器散熱冷凝為液體制冷劑。制冷劑從蒸發(fā)器中吸收的凝為液體制冷劑。制冷劑從蒸發(fā)器中吸收的熱量和壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量,被

13、冷凝器周圍的熱量和壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量,被冷凝器周圍的冷卻介質(zhì)所吸收而排出系統(tǒng)。冷卻介質(zhì)所吸收而排出系統(tǒng)。Page 21立式殼管式冷凝器立式殼管式冷凝器Page 22臥式殼管式冷凝器臥式殼管式冷凝器Page 23冷凝器圖片冷凝器圖片翅片式翅片式冷凝器冷凝器 絲管式冷凝器絲管式冷凝器 Page 24蛇炮蛇炮(套管式冷凝器套管式冷凝器) 汽車空調(diào)冷凝器汽車空調(diào)冷凝器 風(fēng)冷式冷凝器風(fēng)冷式冷凝器 Page 25 節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用:節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用:節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑流量。它在通道作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑流量。它在通道某處的流通截面積急速變小,當(dāng)

14、液體經(jīng)過該處時(shí),某處的流通截面積急速變小,當(dāng)液體經(jīng)過該處時(shí),會(huì)受到較大的阻力會(huì)受到較大的阻力,待流出狹道時(shí),壓力顯著下降,待流出狹道時(shí),壓力顯著下降,同時(shí)伴隨溫度下降。同時(shí)伴隨溫度下降。3)節(jié)流降壓)節(jié)流降壓Page 26毛細(xì)管毛細(xì)管Page 27手動(dòng)節(jié)流閥手動(dòng)節(jié)流閥各種膨脹閥各種膨脹閥Page 283.蒸氣壓縮式制冷的實(shí)質(zhì)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)質(zhì)蒸氣壓縮式制冷實(shí)蒸氣壓縮式制冷實(shí)際上就是在外界際上就是在外界(壓縮機(jī))的幫助(壓縮機(jī))的幫助下,依靠液體(制下,依靠液體(制冷劑)在適當(dāng)條件冷劑)在適當(dāng)條件下能吸收、攜帶、下能吸收、攜帶、釋放熱能的特性,釋放熱能的特性,把熱能從低溫處轉(zhuǎn)把熱能從低溫處轉(zhuǎn)移

15、到高溫處的過程。移到高溫處的過程。Page 29l吸收式制冷目前在日本、中國和韓國得到了較普遍的吸收式制冷目前在日本、中國和韓國得到了較普遍的應(yīng)用。隨著我國西氣東輸工程的實(shí)施和天然氣的引進(jìn)或應(yīng)用。隨著我國西氣東輸工程的實(shí)施和天然氣的引進(jìn)或開采,吸收式制冷正在制冷空調(diào)中發(fā)揮重要作用。開采,吸收式制冷正在制冷空調(diào)中發(fā)揮重要作用。 充充分利用余熱的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸收式制冷必不可分利用余熱的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)將使得吸收式制冷必不可少;少; 廣泛的燃?xì)夤?yīng),以及夏季燃?xì)獾凸群陀秒姼叻?,廣泛的燃?xì)夤?yīng),以及夏季燃?xì)獾凸群陀秒姼叻澹梢允沟萌細(xì)庵比际轿帐娇照{(diào)得到更廣泛的應(yīng)用??梢允沟萌?xì)庵比际轿帐娇照{(diào)

16、得到更廣泛的應(yīng)用。l我國在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國際先進(jìn)水平,我國在吸收制冷設(shè)計(jì)和制造方面處于國際先進(jìn)水平,出現(xiàn)了江蘇雙良,長沙遠(yuǎn)大,大連三洋等一系列著名品出現(xiàn)了江蘇雙良,長沙遠(yuǎn)大,大連三洋等一系列著名品牌。牌。二、吸收式制冷循環(huán)Page 30 吸收式制冷也是一種利用液態(tài)物質(zhì)汽化吸收式制冷也是一種利用液態(tài)物質(zhì)汽化獲取低溫的相變制冷,與蒸氣壓縮式不同的獲取低溫的相變制冷,與蒸氣壓縮式不同的是,它是以熱能為主要?jiǎng)恿韺?shí)現(xiàn)制冷循環(huán)是,它是以熱能為主要?jiǎng)恿韺?shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的。的。Page 311、吸收式制冷系統(tǒng)的基本組成、吸收式制冷系統(tǒng)的基本組成Page 32a.組成組成設(shè)備:蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥

17、、設(shè)備:蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流閥、 吸收器、發(fā)生器、溶液泵。吸收器、發(fā)生器、溶液泵。 吸收器:吸收制冷劑蒸氣吸收器:吸收制冷劑蒸氣 發(fā)生器:加熱、釋放制冷劑發(fā)生器:加熱、釋放制冷劑 溶液熱交換器:內(nèi)部能量利用,提高效率溶液熱交換器:內(nèi)部能量利用,提高效率 溶液泵:加壓作用溶液泵:加壓作用 b.循環(huán)循環(huán) :制冷劑循環(huán)制冷劑循環(huán) 溶液循環(huán)溶液循環(huán)Page 332 2、吸收式制冷的工作原理、吸收式制冷的工作原理 (1)制冷劑吸收劑工質(zhì)對(duì) 吸收式制冷利用溶液在一定條件下能析出低沸點(diǎn)組分的蒸氣,在另一種條件下又能吸收低沸點(diǎn)組分這一特性完成制冷循環(huán)。 目前吸收式制冷機(jī)多用二元溶液,習(xí)慣上稱低沸點(diǎn)組分為制冷劑

18、制冷劑,高沸點(diǎn)組分為吸收劑吸收劑。Page 34三、工質(zhì)對(duì)a.工質(zhì)對(duì)(二元溶液):工質(zhì)對(duì)(二元溶液): 兩種可以相互吸收的液體形成的溶液。兩種可以相互吸收的液體形成的溶液。b.工質(zhì)對(duì)的要求:兩種液體互溶性好,且具有不同的沸點(diǎn)工質(zhì)對(duì)的要求:兩種液體互溶性好,且具有不同的沸點(diǎn) 低沸點(diǎn)液體低沸點(diǎn)液體制冷劑制冷劑 高沸點(diǎn)液體高沸點(diǎn)液體吸收劑吸收劑c.吸收式制冷常用工質(zhì)對(duì):吸收式制冷常用工質(zhì)對(duì):工 質(zhì) 對(duì)制冷劑吸收劑溴化鋰水溶液水溴化鋰溶液氨水溶液氨水Page 35氣體制冷劑回復(fù)到液體狀態(tài)氣體制冷劑回復(fù)到液體狀態(tài)制冷劑蒸發(fā)制冷劑蒸發(fā)吸收熱量制冷吸收熱量制冷(利用吸收方式)(利用吸收方式)(2 2)基本原

19、理)基本原理Page 36基本原理圖比較基本原理圖比較吸收式與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的比較 (a)蒸氣壓縮式制冷循環(huán);(b)吸收式制冷循環(huán)Page 37基本原理基本原理整個(gè)系統(tǒng)包括整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)回路:兩個(gè)回路: 制冷劑回路制冷劑回路 溶液回路溶液回路吸收式吸收式制冷制冷是利是利用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化,完成分?jǐn)?shù)變化,完成制冷劑的循環(huán),制冷劑的循環(huán),因而被稱為因而被稱為吸收吸收式制冷式制冷。Page 38基本原理基本原理發(fā)生器發(fā)生器 generator吸收式制冷機(jī)中,通過加熱析出制冷劑的設(shè)備。吸收器吸收器 absorber吸收式制冷機(jī)中,通過濃溶液吸收劑在其中噴霧以吸收來自蒸發(fā)器的制冷

20、劑蒸氣的設(shè)備。Page 39基本原理基本原理 綜上所述,溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作過程可分為兩個(gè)部分:(1)制冷劑循環(huán)制冷劑循環(huán) 發(fā)生器中產(chǎn)生的冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝成冷劑水,經(jīng)U形管進(jìn)入蒸發(fā)器,在低壓下蒸發(fā),產(chǎn)生制冷效應(yīng)。這些過程與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)在冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的過程完全相同; Page 40(2)溶液循環(huán)溶液循環(huán) 發(fā)生器中流出的濃溶液降壓后進(jìn)入吸收器,吸收由蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷劑蒸氣,形成稀溶液,用泵將稀溶液輸送至發(fā)生器,重新加熱,形成濃溶液。這些過程的作用相當(dāng)于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中壓縮機(jī)所起的作用?;驹砘驹鞵age 41壓縮式壓縮式與吸收式制冷的異同與吸收式制冷的異同

21、 高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后,經(jīng)節(jié)高壓制冷劑蒸氣在冷凝器中冷凝后,經(jīng)節(jié)流元件節(jié)流,溫度和壓力降低,低溫、低壓流元件節(jié)流,溫度和壓力降低,低溫、低壓液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化,實(shí)現(xiàn)制冷。液體在蒸發(fā)器內(nèi)汽化,實(shí)現(xiàn)制冷。共同點(diǎn)共同點(diǎn)Page 42壓縮式壓縮式與吸收式制冷的異同與吸收式制冷的異同v消耗的能量不同消耗的能量不同蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功,吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。蒸發(fā)壓縮式制冷機(jī)消耗機(jī)械功,吸收式制冷機(jī)消耗的是熱能。v吸收制冷劑蒸氣的方式不同吸收制冷劑蒸氣的方式不同利用液體蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí),需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸氣。利用液體蒸發(fā)連續(xù)不斷地制冷時(shí),需不斷地在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生蒸氣。蒸氣壓縮式用

22、壓縮機(jī)蒸氣壓縮式用壓縮機(jī)A吸收此蒸氣,吸收式制冷機(jī)用吸收劑在吸收吸收此蒸氣,吸收式制冷機(jī)用吸收劑在吸收器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。器內(nèi)吸取制冷劑蒸氣。v將低壓制冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同將低壓制冷劑蒸氣變?yōu)楦邏褐评鋭┱魵鈺r(shí)采取的方式不同蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成,吸收式制冷機(jī)則蒸氣壓縮式制冷機(jī)通過原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)完成,吸收式制冷機(jī)則是通過吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。是通過吸收器、溶液泵、發(fā)生器和節(jié)流閥完成。v提供的冷源溫度不同提供的冷源溫度不同蒸氣壓縮式制冷可以提供蒸氣壓縮式制冷可以提供0以下的低溫冷源,應(yīng)用范圍廣泛;而以下的低溫冷源,應(yīng)用范圍廣泛;而吸收式制冷一

23、般只能吸收式制冷一般只能制取制取0以上的冷水以上的冷水,多用于空調(diào)系統(tǒng)。多用于空調(diào)系統(tǒng)。不同點(diǎn)不同點(diǎn)Page 43v工質(zhì)不同工質(zhì)不同壓縮式制冷壓縮式制冷吸收式制冷吸收式制冷單組分單組分或多或多組分工質(zhì)組分工質(zhì)雙組分雙組分工質(zhì)對(duì)工質(zhì)對(duì)溴化鋰溴化鋰水水氨水氨水吸收劑吸收劑 制冷劑制冷劑高沸點(diǎn)組分 低沸點(diǎn)組分壓縮式壓縮式與吸收式制冷的異同與吸收式制冷的異同不同點(diǎn)不同點(diǎn)Page 44吸收劑吸收劑對(duì)吸收劑的要求:對(duì)吸收劑的要求:1) 1) 有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力;有強(qiáng)烈吸收制冷劑的能力;2) 2) 在相同壓力下,它的沸騰溫度應(yīng)比制冷劑的沸在相同壓力下,它的沸騰溫度應(yīng)比制冷劑的沸騰溫度高得多;騰溫度高得多

24、;3) 3) 不應(yīng)有爆炸、燃燒的危險(xiǎn),并對(duì)人體無毒害;不應(yīng)有爆炸、燃燒的危險(xiǎn),并對(duì)人體無毒害;4) 4) 對(duì)金屬材料的腐蝕性??;對(duì)金屬材料的腐蝕性?。?) 5) 價(jià)格低,易獲得。價(jià)格低,易獲得。 可供考慮使用的制冷劑可供考慮使用的制冷劑-吸收劑溶液很多,按吸收劑溶液很多,按溶液中含有的制冷劑種類區(qū)分,可分為水類、氨類溶液中含有的制冷劑種類區(qū)分,可分為水類、氨類、乙醇類和氟里昂類。、乙醇類和氟里昂類。Page 45吸收式制冷吸收式制冷的的特點(diǎn)特點(diǎn)(1)(1)可以利用各種熱能可以利用各種熱能(蒸氣、廢熱、余(蒸氣、廢熱、余熱、燃油、燃?xì)獾龋?、燃油、燃?xì)獾龋?qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng);(2)(2)可以大量節(jié)約用電可

25、以大量節(jié)約用電;(3)(3)結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)動(dòng)部件少,安全可靠結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)動(dòng)部件少,安全可靠;(4)(4)對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無害對(duì)環(huán)境和大氣臭氧層無害。Page 46水作為制冷劑的優(yōu)劣水作為制冷劑的優(yōu)劣(1)水容易獲得)水容易獲得 ,無毒、不燃燒、不爆炸、環(huán)保安全、汽,無毒、不燃燒、不爆炸、環(huán)保安全、汽化潛熱大(單位質(zhì)量制冷量大)用來做制冷劑很理想?;瘽摕岽螅▎挝毁|(zhì)量制冷量大)用來做制冷劑很理想。(2)水的單位體積制冷量過?。ㄔ蚴窍嗤舭l(fā)溫度下,)水的單位體積制冷量過小(原因是相同蒸發(fā)溫度下,水的蒸發(fā)壓力比氟利昂等其他制冷劑小得多)如果采用壓水的蒸發(fā)壓力比氟利昂等其他制冷劑小得多)如果采用壓縮式

26、制冷需要龐大的壓縮機(jī)??s式制冷需要龐大的壓縮機(jī)。含義:蒸氣噴射式制冷是一種以高壓蒸汽為動(dòng)力的相含義:蒸氣噴射式制冷是一種以高壓蒸汽為動(dòng)力的相變制冷,它是以水作為制冷劑在低壓下汽化吸熱制冷變制冷,它是以水作為制冷劑在低壓下汽化吸熱制冷冷量的冷量的Page 47簡介:簡介: 蒸氣噴射式制冷1910年出現(xiàn)了蒸汽噴射式制冷機(jī)蒸氣噴射式制冷是靠液體汽化來制冷的。這一點(diǎn)與蒸氣壓縮式及吸收式制冷完全相同,不同的是怎樣從蒸發(fā)器中抽取蒸氣,并將壓力提高。 三、蒸氣噴射式制冷循環(huán)三、蒸氣噴射式制冷循環(huán)Page 48 蒸氣噴射式制冷循環(huán)蒸氣噴射式制冷循環(huán) 蒸氣噴射式制冷機(jī)依靠蒸氣噴射式制冷機(jī)依靠消耗熱能消耗熱能工作

27、,但工作,但只用只用單一物質(zhì)單一物質(zhì)為工質(zhì)為工質(zhì) 雖然從理論上談可應(yīng)用一般的制冷劑作為雖然從理論上談可應(yīng)用一般的制冷劑作為工質(zhì)工質(zhì), ,但到目前為止,只有以但到目前為止,只有以水為工質(zhì)水為工質(zhì)的蒸氣的蒸氣噴射式制冷機(jī)得到實(shí)際應(yīng)用。噴射式制冷機(jī)得到實(shí)際應(yīng)用。 當(dāng)用水為工質(zhì)所制取的低溫必須在當(dāng)用水為工質(zhì)所制取的低溫必須在00以以上,故蒸氣噴射式制冷機(jī)目前只用于空調(diào)裝置上,故蒸氣噴射式制冷機(jī)目前只用于空調(diào)裝置或用來制備某些工藝過程需要的冷媒水?;蛴脕碇苽淠承┕に囘^程需要的冷媒水。Page 491、蒸汽噴射式制冷循環(huán)主要設(shè)備、蒸汽噴射式制冷循環(huán)主要設(shè)備 (1)鍋爐)鍋爐 鍋爐是蒸汽噴射式制鍋爐是蒸汽噴

28、射式制冷循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備,在正冷循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備,在正向循環(huán)中鍋爐消耗熱能,向循環(huán)中鍋爐消耗熱能,產(chǎn)生壓力為產(chǎn)生壓力為0198098MPa的工作蒸汽,以的工作蒸汽,以保證完成循環(huán)。在工業(yè)制保證完成循環(huán)。在工業(yè)制冷中也可利用能保證工作冷中也可利用能保證工作壓力的工業(yè)余汽,以節(jié)約壓力的工業(yè)余汽,以節(jié)約能源。在循環(huán)中,鍋爐產(chǎn)能源。在循環(huán)中,鍋爐產(chǎn)生的高壓水蒸汽通過閥件生的高壓水蒸汽通過閥件等部件輸送到蒸汽噴射式等部件輸送到蒸汽噴射式制冷循環(huán)的主噴射器和各制冷循環(huán)的主噴射器和各個(gè)輔助噴射器。個(gè)輔助噴射器。 Page 50(2)蒸汽噴射器)蒸汽噴射器 蒸汽噴射器主要蒸汽噴射器主要由噴管、混合室和擴(kuò)由噴管、混

29、合室和擴(kuò)壓器等組成。蒸汽噴壓器等組成。蒸汽噴射器在循環(huán)過程中猶射器在循環(huán)過程中猶如一臺(tái)壓縮機(jī),其工如一臺(tái)壓縮機(jī),其工作過程可分為三個(gè)階作過程可分為三個(gè)階段(段(a)工作蒸汽從)工作蒸汽從噴嘴高速噴出時(shí)造成噴嘴高速噴出時(shí)造成周圍環(huán)境壓力下降,周圍環(huán)境壓力下降,以起到引射制冷劑蒸以起到引射制冷劑蒸汽的作用,制冷劑蒸汽的作用,制冷劑蒸汽被吸入。汽被吸入。 Page 51(b)制冷劑蒸汽與從噴)制冷劑蒸汽與從噴管噴出的工作蒸汽在混管噴出的工作蒸汽在混合室混合、換熱。(合室混合、換熱。(c)混合蒸汽在擴(kuò)壓室被壓混合蒸汽在擴(kuò)壓室被壓縮??s。(3)冷凝器的作用:將高)冷凝器的作用:將高溫高壓的混合蒸汽冷凝為

30、溫高壓的混合蒸汽冷凝為液態(tài)水。液態(tài)水。(4)凝結(jié)水泵的作用:將)凝結(jié)水泵的作用:將來自冷凝器的部分凝結(jié)水來自冷凝器的部分凝結(jié)水送回鍋爐,以補(bǔ)充因蒸汽送回鍋爐,以補(bǔ)充因蒸汽工作流失的水分。工作流失的水分。Page 52(5)蒸發(fā)器與節(jié)流器)蒸發(fā)器與節(jié)流器 在制冷劑和載冷劑合為一體在制冷劑和載冷劑合為一體的蒸汽噴射式制冷循環(huán)中的蒸發(fā)的蒸汽噴射式制冷循環(huán)中的蒸發(fā)器,一般不采用表面式換熱器,器,一般不采用表面式換熱器,而常采用淋灑式而常采用淋灑式(混合式混合式)熱交換熱交換器,在淋灑式熱交換器中蒸發(fā)器器,在淋灑式熱交換器中蒸發(fā)器與節(jié)流器組成一體。進(jìn)入蒸發(fā)器與節(jié)流器組成一體。進(jìn)入蒸發(fā)器的凝結(jié)水經(jīng)噴灑、降

31、壓而霧化成的凝結(jié)水經(jīng)噴灑、降壓而霧化成細(xì)小水滴、經(jīng)單效或多效淋灑、細(xì)小水滴、經(jīng)單效或多效淋灑、汽化吸熱,將蒸發(fā)器內(nèi)載冷劑水汽化吸熱,將蒸發(fā)器內(nèi)載冷劑水的溫度降至所需要求,并輸送到的溫度降至所需要求,并輸送到用冷設(shè)備中向低溫?zé)嵩次鼰?。用冷設(shè)備中向低溫?zé)嵩次鼰帷?Page 53 蒸汽噴射式制冷循環(huán)蒸汽噴射式制冷循環(huán)過程歸納為二個(gè)循環(huán):過程歸納為二個(gè)循環(huán):1.制冷劑蒸汽循環(huán):制冷劑蒸汽循環(huán):123412.工作蒸汽循環(huán):工作蒸汽循環(huán):5678235作用:補(bǔ)償制冷循環(huán)作用:補(bǔ)償制冷循環(huán)所需能量所需能量Page 543、影響蒸氣噴射式制冷循環(huán)的主要因素、影響蒸氣噴射式制冷循環(huán)的主要因素(1)混合蒸氣背壓特

32、性變化對(duì)循環(huán)的影響)混合蒸氣背壓特性變化對(duì)循環(huán)的影響背壓:主噴射器擴(kuò)壓后混合蒸汽的壓力稱背壓背壓:主噴射器擴(kuò)壓后混合蒸汽的壓力稱背壓a.當(dāng)背壓小于設(shè)計(jì)背壓時(shí):能正常工作。當(dāng)背壓小于設(shè)計(jì)背壓時(shí):能正常工作。b.當(dāng)背壓大于設(shè)計(jì)背壓時(shí):導(dǎo)致制冷劑流量減小,當(dāng)背壓大于設(shè)計(jì)背壓時(shí):導(dǎo)致制冷劑流量減小, 制冷量下降制冷量下降.c.當(dāng)背壓大于極限背時(shí):主噴射器完全失去引射作用,制冷機(jī)停當(dāng)背壓大于極限背時(shí):主噴射器完全失去引射作用,制冷機(jī)停止工作。止工作。Page 55(2)工作蒸氣特性變化對(duì)循環(huán)的影響。)工作蒸氣特性變化對(duì)循環(huán)的影響。當(dāng)蒸發(fā)溫度不變時(shí),若工作蒸汽壓力降低,則會(huì)使工作蒸汽流量減小,使當(dāng)蒸發(fā)溫度

33、不變時(shí),若工作蒸汽壓力降低,則會(huì)使工作蒸汽流量減小,使引射能力下降,制冷量下降。若工作蒸汽壓力升高,則會(huì)增加冷凝器的熱引射能力下降,制冷量下降。若工作蒸汽壓力升高,則會(huì)增加冷凝器的熱負(fù)荷。負(fù)荷。(3)蒸發(fā)溫度變化對(duì)循環(huán)的影響)蒸發(fā)溫度變化對(duì)循環(huán)的影響蒸發(fā)溫度升高,使蒸發(fā)壓力升高,能使被引射的蒸汽量增加,從而使制冷蒸發(fā)溫度升高,使蒸發(fā)壓力升高,能使被引射的蒸汽量增加,從而使制冷量增大。通常每增加量增大。通常每增加1度,制冷量可增加度,制冷量可增加710%。應(yīng)盡可能將蒸發(fā)溫度設(shè)定。應(yīng)盡可能將蒸發(fā)溫度設(shè)定在較高數(shù)值上。在較高數(shù)值上。Page 564、蒸汽噴射式制冷循環(huán)的特點(diǎn)、蒸汽噴射式制冷循環(huán)的特點(diǎn)

34、 蒸汽噴射式制冷利用制冷劑在低壓下的相變蒸汽噴射式制冷利用制冷劑在低壓下的相變汽化吸熱來制取冷量,與其他制冷循環(huán)相比,具汽化吸熱來制取冷量,與其他制冷循環(huán)相比,具有如下特點(diǎn):有如下特點(diǎn): 1)結(jié)構(gòu)簡單,成本低。結(jié)構(gòu)簡單,成本低。 2)沒有運(yùn)動(dòng)部件,運(yùn)行可靠,操作簡單,維修方?jīng)]有運(yùn)動(dòng)部件,運(yùn)行可靠,操作簡單,維修方便。便。 3)循環(huán)耗電量少,能綜合利用工業(yè)余汽,節(jié)約能循環(huán)耗電量少,能綜合利用工業(yè)余汽,節(jié)約能源。源。 4)用水作制冷劑,價(jià)廉易得,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無)用水作制冷劑,價(jià)廉易得,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒、無臭、無燃燒爆炸危險(xiǎn),汽化潛熱大。毒、無臭、無燃燒爆炸危險(xiǎn),汽化潛熱大。 5)工作蒸汽消耗量

35、大,制冷循環(huán)效率低。)工作蒸汽消耗量大,制冷循環(huán)效率低。Page 57四、空氣壓縮式制冷循環(huán)四、空氣壓縮式制冷循環(huán) 也稱為氣體膨脹法制冷,是利用氣體膨脹時(shí)也稱為氣體膨脹法制冷,是利用氣體膨脹時(shí)會(huì)減壓降溫來獲取低溫的會(huì)減壓降溫來獲取低溫的1、空氣壓縮式制冷原理、空氣壓縮式制冷原理 當(dāng)氣體流經(jīng)孔板或閥門時(shí),由于流道截面當(dāng)氣體流經(jīng)孔板或閥門時(shí),由于流道截面突然減小,流動(dòng)阻力增大,節(jié)流后的氣體在減突然減小,流動(dòng)阻力增大,節(jié)流后的氣體在減壓的同時(shí)降溫,產(chǎn)生了制冷效應(yīng)。壓的同時(shí)降溫,產(chǎn)生了制冷效應(yīng)。Page 582、空氣壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成、空氣壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成冷卻器冷卻器膨脹機(jī)膨脹機(jī) ab壓

36、縮機(jī)壓縮機(jī)c冷室冷室換熱器換熱器d(1)空氣壓)空氣壓縮機(jī):通過縮機(jī):通過消耗外界機(jī)消耗外界機(jī)械功來壓縮械功來壓縮制冷劑制冷劑空氣,并提空氣,并提供制冷循環(huán)供制冷循環(huán)動(dòng)力。動(dòng)力。Page 59冷卻器冷卻器膨脹機(jī)膨脹機(jī) ab壓縮機(jī)壓縮機(jī)c冷室冷室換熱器換熱器d(2)冷卻器:)冷卻器:是空氣壓縮式制是空氣壓縮式制冷循環(huán)中向高溫冷循環(huán)中向高溫?zé)嵩捶艧岬膿Q熱熱源放熱的換熱設(shè)備。但與蒸氣設(shè)備。但與蒸氣壓縮式所區(qū)別的壓縮式所區(qū)別的是,制冷劑在冷是,制冷劑在冷卻器中不發(fā)生相卻器中不發(fā)生相變,而只向冷卻變,而只向冷卻介質(zhì)放出顯熱。介質(zhì)放出顯熱。Page 60冷卻器冷卻器膨脹機(jī)膨脹機(jī) ab壓縮機(jī)壓縮機(jī)c冷室冷室

37、換熱器換熱器d(3)膨脹機(jī):)膨脹機(jī):是用來使空氣是用來使空氣壓縮式制冷循壓縮式制冷循環(huán)中制冷劑環(huán)中制冷劑空氣降壓并空氣降壓并并產(chǎn)生低溫氣并產(chǎn)生低溫氣流的設(shè)備,它流的設(shè)備,它比節(jié)流器件能比節(jié)流器件能獲得更低的溫獲得更低的溫度度Page 61冷卻器冷卻器膨脹機(jī)膨脹機(jī) ab壓縮機(jī)壓縮機(jī)c冷室冷室換熱器換熱器d(4)吸熱器:)吸熱器:是空氣壓縮式是空氣壓縮式制冷循環(huán)中制制冷循環(huán)中制冷劑從低溫?zé)崂鋭牡蜏責(zé)嵩次諢崃康脑次諢崃康臒峤粨Q器,在熱交換器,在吸熱過程中,吸熱過程中,制冷劑同樣不制冷劑同樣不發(fā)生相變。發(fā)生相變。Page 623、影響空氣壓縮式制冷循環(huán)的主要因素、影響空氣壓縮式制冷循環(huán)的主要因

38、素(1)傳熱溫差對(duì)循環(huán)的影響)傳熱溫差對(duì)循環(huán)的影響 傳熱溫差的的存在將導(dǎo)致制冷量減小、功耗增大。傳熱溫差的的存在將導(dǎo)致制冷量減小、功耗增大。(2)壓縮比對(duì)循環(huán)的影響)壓縮比對(duì)循環(huán)的影響 壓縮比(壓縮前和壓縮后的容積之比)較大和較壓縮比(壓縮前和壓縮后的容積之比)較大和較小都將導(dǎo)致制冷效率降低。小都將導(dǎo)致制冷效率降低。(3)回?zé)釋?duì)循環(huán)的影響)回?zé)釋?duì)循環(huán)的影響 回?zé)崾侵评湎到y(tǒng)的一種內(nèi)部換熱形式,大多數(shù)制回?zé)崾侵评湎到y(tǒng)的一種內(nèi)部換熱形式,大多數(shù)制冷設(shè)備采用回?zé)岽胧┛商岣咧评淞亢椭评湫?。冷設(shè)備采用回?zé)岽胧┛商岣咧评淞亢椭评湫省#?)空氣凈化度和干燥度對(duì)循環(huán)的影響)空氣凈化度和干燥度對(duì)循環(huán)的影響 制

39、冷劑空氣中的水分不但會(huì)降低循環(huán)制冷量,制冷劑空氣中的水分不但會(huì)降低循環(huán)制冷量,還會(huì)因低溫凍結(jié)阻塞通道,甚至損壞運(yùn)行部件。還會(huì)因低溫凍結(jié)阻塞通道,甚至損壞運(yùn)行部件。Page 634、空氣壓縮式制冷的特點(diǎn)、空氣壓縮式制冷的特點(diǎn)(1)制冷溫度在)制冷溫度在800C時(shí)采用空氣壓縮式循環(huán),時(shí)采用空氣壓縮式循環(huán),不但能使制冷系數(shù)高于蒸氣壓縮式,而且降溫性不但能使制冷系數(shù)高于蒸氣壓縮式,而且降溫性能好、系統(tǒng)設(shè)備簡單。能好、系統(tǒng)設(shè)備簡單。(2)制冷工質(zhì)無害、無污染,且易于獲得。)制冷工質(zhì)無害、無污染,且易于獲得。(3)系統(tǒng)氣密性要求低,運(yùn)行可靠。)系統(tǒng)氣密性要求低,運(yùn)行可靠。(4)使用靈活,對(duì)不同使用目的和要

40、求的適應(yīng)性)使用靈活,對(duì)不同使用目的和要求的適應(yīng)性較強(qiáng)較強(qiáng).(5)制冷量容易調(diào)節(jié),操作、維護(hù)簡單。)制冷量容易調(diào)節(jié),操作、維護(hù)簡單。常用于深度制冷和低溫技術(shù)中。常用于深度制冷和低溫技術(shù)中。Page 64五、溫差熱電制冷五、溫差熱電制冷1、賽貝克效應(yīng)和珀?duì)栙N效應(yīng)、賽貝克效應(yīng)和珀?duì)栙N效應(yīng) 熱電制冷熱電制冷(亦稱為溫差電制冷、半導(dǎo)體制冷亦稱為溫差電制冷、半導(dǎo)體制冷或電子制冷或電子制冷)是以溫差電現(xiàn)象為基礎(chǔ)的制冷方法,是以溫差電現(xiàn)象為基礎(chǔ)的制冷方法,它是利用它是利用“塞貝克效應(yīng)塞貝克效應(yīng)”的逆效應(yīng)的逆效應(yīng)珀?duì)柼隊(duì)柼?yīng)的原理達(dá)到制冷的目的。效應(yīng)的原理達(dá)到制冷的目的。(1)賽貝克效應(yīng)(又稱熱電效應(yīng))賽

41、貝克效應(yīng)(又稱熱電效應(yīng)) 所謂塞貝克效應(yīng)(就是熱電效應(yīng))就是在所謂塞貝克效應(yīng)(就是熱電效應(yīng))就是在兩種不同金屬組成的閉合線路中,如果保持兩兩種不同金屬組成的閉合線路中,如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同,就會(huì)在兩接觸點(diǎn)間產(chǎn)生一接觸點(diǎn)的溫度不同,就會(huì)在兩接觸點(diǎn)間產(chǎn)生一個(gè)電勢差個(gè)電勢差接觸電動(dòng)勢。同時(shí)閉合線路中就接觸電動(dòng)勢。同時(shí)閉合線路中就有電流流過,稱為溫差電流。有電流流過,稱為溫差電流。Page 65(2)珀?duì)栙N效應(yīng):反之,在兩種不同金屬組成的)珀?duì)栙N效應(yīng):反之,在兩種不同金屬組成的閉合線路中,若通以直流電,就會(huì)使一個(gè)接點(diǎn)變閉合線路中,若通以直流電,就會(huì)使一個(gè)接點(diǎn)變冷,一個(gè)變熱。這種現(xiàn)象稱為珀?duì)柼?yīng)

42、,亦稱冷,一個(gè)變熱。這種現(xiàn)象稱為珀?duì)柼?yīng),亦稱溫差電現(xiàn)象。溫差電現(xiàn)象。珀?duì)柼?yīng):當(dāng)直流電通過不同的導(dǎo)電材料構(gòu)成的回路時(shí),其接觸面上將產(chǎn)生吸熱或放熱現(xiàn)象。Page 662、半導(dǎo)體制冷的工作原理、半導(dǎo)體制冷的工作原理n其機(jī)理主要是電荷載體在不同的材料中處其機(jī)理主要是電荷載體在不同的材料中處于于不同的能量級(jí)不同的能量級(jí),在外電場的作用下,電,在外電場的作用下,電荷載體從高能級(jí)的材料向低能級(jí)的材料運(yùn)荷載體從高能級(jí)的材料向低能級(jí)的材料運(yùn)動(dòng)時(shí),便會(huì)釋放出多余的能量。反之,電動(dòng)時(shí),便會(huì)釋放出多余的能量。反之,電荷載體從低能級(jí)的材料向高能級(jí)的材料運(yùn)荷載體從低能級(jí)的材料向高能級(jí)的材料運(yùn)動(dòng)時(shí),需從外界吸收能量

43、。能量在不同材動(dòng)時(shí),需從外界吸收能量。能量在不同材料的交接面以熱的形式放出或吸收。料的交接面以熱的形式放出或吸收。 Page 67 用用P型和型和N型半導(dǎo)體粒子按照一定的規(guī)型半導(dǎo)體粒子按照一定的規(guī)則排列,將它們用金屬連接片焊接成一個(gè)則排列,將它們用金屬連接片焊接成一個(gè)電偶對(duì),接上直流電源后將電流從電偶對(duì),接上直流電源后將電流從N極流極流向向P極的那端作為冷端,電子從極的那端作為冷端,電子從P極(低能極(低能級(jí))流向級(jí))流向N極(高能級(jí))用于制冷。而將極(高能級(jí))用于制冷。而將P極流向極流向N極的一端作為熱端,用于放熱極的一端作為熱端,用于放熱 。Page 68n 在實(shí)際中一級(jí)制冷是在實(shí)際中一級(jí)

44、制冷是不能達(dá)到制冷要求不能達(dá)到制冷要求1.串聯(lián)串聯(lián)2.并聯(lián)并聯(lián)3.串并聯(lián)混合串并聯(lián)混合3、半導(dǎo)體熱電堆、半導(dǎo)體熱電堆Page 69半導(dǎo)體制冷片半導(dǎo)體制冷片半導(dǎo)體制冷冰箱半導(dǎo)體制冷冰箱Page 704、半導(dǎo)體制冷的優(yōu)缺點(diǎn)、半導(dǎo)體制冷的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):a.結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械部件少,維修方便。結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械部件少,維修方便。b.無機(jī)械傳動(dòng)部件,無磨損、無噪聲、使用壽命長。無機(jī)械傳動(dòng)部件,無磨損、無噪聲、使用壽命長。c.不使用制冷劑,無污染,不會(huì)產(chǎn)生有害氣體。不使用制冷劑,無污染,不會(huì)產(chǎn)生有害氣體。d.冷卻速度可通過調(diào)節(jié)電流來控制,作用速度快,冷卻速度可通過調(diào)節(jié)電流來控制,作用速度快,工作可靠,體積小,

45、重量輕。工作可靠,體積小,重量輕。Page 71缺點(diǎn)1.半導(dǎo)體制冷器的半導(dǎo)體制冷器的制冷效率低制冷效率低2. 電偶對(duì)中的電源電偶對(duì)中的電源只能使用直流電源只能使用直流電源3.電偶堆元件采用高純稀有材料,再加上工藝電偶堆元件采用高純稀有材料,再加上工藝條件尚未十分成熟,導(dǎo)致元件條件尚未十分成熟,導(dǎo)致元件成本比較高成本比較高Page 72半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用 通過以上分析,半導(dǎo)體溫差電片件應(yīng)用范圍通過以上分析,半導(dǎo)體溫差電片件應(yīng)用范圍有:制冷、加熱、發(fā)電,制冷和加熱應(yīng)用有:制冷、加熱、發(fā)電,制冷和加熱應(yīng)用比較普遍,有以下幾個(gè)方面:比較普遍,有以下幾個(gè)方面:1、軍事方面、軍事方面:導(dǎo)彈、

46、雷達(dá)、潛艇等方面的:導(dǎo)彈、雷達(dá)、潛艇等方面的紅外線探測、導(dǎo)行系統(tǒng)。紅外線探測、導(dǎo)行系統(tǒng)。 2、醫(yī)療方面、醫(yī)療方面;冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、;冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀等。血液分析儀等。 Page 73半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用半導(dǎo)體制冷的應(yīng)用3、實(shí)驗(yàn)室裝置方面、實(shí)驗(yàn)室裝置方面:冷箱、冷槽、電子低溫:冷箱、冷槽、電子低溫測試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)儀。測試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)儀。4、專用裝置方面、專用裝置方面:石油產(chǎn)品低溫測試儀、生:石油產(chǎn)品低溫測試儀、生化產(chǎn)品低溫測試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯化產(chǎn)品低溫測試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等。影槽、電腦等。5、日常生活方面、日常生活方面:

47、空調(diào)、冷熱兩用箱、飲水:空調(diào)、冷熱兩用箱、飲水機(jī)、電子信箱、電腦以及其他電器等。機(jī)、電子信箱、電腦以及其他電器等。Page 74被磁化放熱被磁化放熱退磁放熱退磁放熱Page 752、磁制冷優(yōu)點(diǎn):、磁制冷優(yōu)點(diǎn):磁制冷是一項(xiàng)綠色環(huán)保的制冷技術(shù),與傳統(tǒng)磁制冷是一項(xiàng)綠色環(huán)保的制冷技術(shù),與傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式制冷相比,主要有以下優(yōu)點(diǎn):的蒸氣壓縮式制冷相比,主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)效率高,可獲得足夠的的低溫)效率高,可獲得足夠的的低溫(2)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。(3)工作可靠、無噪聲、便于維修。)工作可靠、無噪聲、便于維修。(4)無污染、使用壽命長。)無污染、使用壽命長。Page

48、 762-3熱泵及其原理熱泵及其原理一、熱泵的概念一、熱泵的概念 熱泵是利用自然界蘊(yùn)藏的低品位熱能(溫?zé)岜檬抢米匀唤缣N(yùn)藏的低品位熱能(溫度不高的空氣、水或地?zé)岬龋┑难b置。度不高的空氣、水或地?zé)岬龋┑难b置。 要想把熱量從溫度較低的物體傳向溫度較要想把熱量從溫度較低的物體傳向溫度較高的物體也必須借助一定的裝置,這個(gè)裝置就高的物體也必須借助一定的裝置,這個(gè)裝置就是熱泵。是熱泵。Page 77 地球表面吸地球表面吸收了太陽能的收了太陽能的4747,相當(dāng)于,相當(dāng)于人類一年所需人類一年所需能量的能量的500500多倍多倍 地球深處熱流地球深處熱流或較深層的地?zé)峄蜉^深層的地?zé)崮軐?duì)地表淺層也能對(duì)地表淺層也起

49、到了加熱作用起到了加熱作用自然界中的能量自然界中的能量Page 78 我國近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能我國近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量達(dá)量達(dá)1.5萬億千瓦,是我國目前發(fā)電裝機(jī)容量萬億千瓦,是我國目前發(fā)電裝機(jī)容量億千瓦的億千瓦的3750倍,而百米內(nèi)地下水每年可采集倍,而百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量也有億千瓦。因此,許多專家將的低溫能量也有億千瓦。因此,許多專家將淺層地能比喻為一個(gè)淺層地能比喻為一個(gè)巨大的巨大的“綠色聚寶盆綠色聚寶盆”。 水泵的作用是把水從低處往高處送,熱泵水泵的作用是把水從低處往高處送,熱泵就是熱傳導(dǎo)的就是熱傳導(dǎo)的“水泵水泵”。把低溫的熱源提升,。把低溫的熱源提升,

50、提供生活用能。用千瓦的電驅(qū)動(dòng)熱泵后,可提供生活用能。用千瓦的電驅(qū)動(dòng)熱泵后,可以以“搬運(yùn)搬運(yùn)”4 4千瓦的淺層地能。千瓦的淺層地能。 Page 79 地源熱泵冬天代替鍋爐從土壤中取熱,向建筑物供暖,夏天代替普通空調(diào)向土壤排熱,給建筑物制冷。稱為二十一世紀(jì)的 “綠色空調(diào)技術(shù)” 地源熱泵地源熱泵是目前效率最高、對(duì)環(huán)境最有利的熱是目前效率最高、對(duì)環(huán)境最有利的熱水、取暖和制冷系統(tǒng)。水、取暖和制冷系統(tǒng)。Page 80Page 81n熱泵機(jī)組裝置主要有:熱泵機(jī)組裝置主要有: 壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分組成。組成。 通過讓液態(tài)工質(zhì)通過讓液態(tài)工質(zhì)(制冷劑或冷媒制冷劑

51、或冷媒)不斷完成:不斷完成:蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量) 壓縮壓縮冷凝(放冷凝(放出熱量)出熱量)節(jié)流節(jié)流再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。 Page 82:是輸出冷量的設(shè)備,它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥:是輸出冷量的設(shè)備,它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā),以吸收被冷卻物體的熱量,達(dá)到制冷的流入的制冷劑液體蒸發(fā),以吸收被冷卻物體的熱量,達(dá)到制冷的目的;目的;:是輸出熱量的設(shè)備,從蒸發(fā)器中吸收的熱量:是輸出熱量的設(shè)備,從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走,達(dá)連同壓縮機(jī)消耗

52、功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走,達(dá)到制熱的到制熱的目的;目的;蒸發(fā)器殼管式冷凝器Page 83:起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用,是熱泵(制冷)系統(tǒng)的心臟;用,是熱泵(制冷)系統(tǒng)的心臟;Page 84:對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用,并調(diào)對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用,并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。流量。Page 851.按冷熱源獲取來源的種類分:熱泵地源熱泵空氣源熱泵復(fù)合熱泵土壤源熱泵水源熱泵地下水源地表水源Page 86熱泵閉式地源熱泵開式地源熱泵地埋管拋管地下水地表水水平埋管垂直埋管江河湖??諝?/p>

53、Page 87Page 88(一)土壤源熱泵原理(一)土壤源熱泵原理 土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性,通過深埋于建筑物周圍的對(duì)穩(wěn)定的特性,通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱,向建筑物供暖;夏季冬季從土壤中取熱,向建筑物供暖;夏季向土壤排熱,為建筑物制冷。它以土壤作向土壤排熱,為建筑物制冷。它以土壤作為熱源、冷源,通過高效熱泵機(jī)組向建筑為熱源、冷源,通過高效熱泵機(jī)組向建筑物供熱或供冷。物供熱或供冷。四、熱泵原理四、熱泵原理Page 89地源熱泵圖示地源熱泵圖示Page

54、 90 1、垂直埋管、垂直埋管-深層土壤深層土壤 垂直埋管可獲取地下深層垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下常安裝在地下50-150米深米深處,一組或多組管與熱泵處,一組或多組管與熱泵機(jī)組相連,封閉的塑料管機(jī)組相連,封閉的塑料管內(nèi)的防凍液將熱能傳送給內(nèi)的防凍液將熱能傳送給熱泵,然后由熱泵轉(zhuǎn)化為熱泵,然后由熱泵轉(zhuǎn)化為建筑物所需的暖氣和熱水。建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統(tǒng)垂直埋管是地源熱泵系統(tǒng)的主要方式。的主要方式。 Page 912、水平埋管、水平埋管-大地表大地表層在地下層在地下2米深處米深處水平放置塑料管,水平放置塑料管,塑料管內(nèi)注滿防凍塑料管內(nèi)注滿防凍的液體

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