制冷基礎知識以及發(fā)展史

1、關于制冷基礎知識及發(fā)展史第1頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史第二章：制冷基礎知識第2頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史一、制冷發(fā)展簡史： 人類最早的制冷方法是利用自然界存在的冷物質冰、深井水等。我國早在周朝就有了用冰的歷史。到了秦漢，冰的使用就更進了一步，據(jù)藝文志記載：大秦國有五宮殿，以水晶為柱拱，稱水晶宮，內實以冰，遇夏開發(fā)?！边@實質是我國最早的空調房間。到了唐朝已生產冰鎮(zhèn)飲料并已有了冰商。冰酪、奶冰也發(fā)源于中國，是冰淇淋的雛形，在元朝時由意大利著名旅行家馬可波羅帶到了歐洲。第3頁，共33頁，2022年，5月2

2、0日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史中國古代儲藏冰的容器中國古代儲藏冰的建筑第4頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史 人工制冷至今在世界上才有100多年的歷史。舊中國制冷工業(yè)基本上是空白，解放前上海只有幾家很小的“冰箱廠”且只搞維修業(yè)務，全國冷庫也僅有幾座。解放后，制冷工業(yè)得到飛速發(fā)展，特別是八十年代通過引進國外先進技術，使我國的制冷、空調產品打入了國際市場。第5頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史二、制冷技術的應用： 隨著制冷工業(yè)的發(fā)展，制冷技術的應用也日益廣泛，現(xiàn)已滲透到人們生活和生產活動的各個領域，從日常的

3、衣、食、住、行，到尖端科學技術都離不開制冷技術。 .空調工程 空調工程是制冷技術應用的一個廣闊領域。光學儀器儀表、精密計量量具、紡織等生產車間及計算機房等，都要求對環(huán)境的溫度、濕度、潔凈度進行不同程度的控制；體育館、大會堂、賓館等公共建筑和小汽車、飛機、大型客車等交通工具也都需有舒適的空調系統(tǒng)。第6頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史精密空調汽車空調飛機空調第7頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史.食品工程 易腐食品從采購或捕撈、加工、貯藏、運輸?shù)戒N售的全部流通過程中，都必須保持穩(wěn)定的低溫環(huán)境，才能延長和提高食品的質量

4、、經濟壽命與價值。這就需有各種制冷設施，如冷加工設備、冷凍冷藏庫、冷藏運輸車或船、冷藏售貨柜臺等。冷藏運輸車冷藏售貨柜臺第8頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史.機械與電子工業(yè) 精密機床油壓系統(tǒng)利用制冷來控制油溫，可穩(wěn)定油膜剛度，使機床能正常工作。對鋼進行低溫處理可改善鋼的性能，提高鋼的硬度和強度，延長工件的使用壽命。多路通訊、雷達、衛(wèi)星地面站等電子設備也都需要在低溫下工作。飛機模擬機油壓系統(tǒng)第9頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史 .醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè) 血漿、疫苗及某些特殊藥品需要低溫保存。低溫麻醉、低溫手術及高燒患者的冷

5、敷降溫等也需制冷技術。低溫麻醉冷藏貯存疫苗、血漿第10頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史.國防工業(yè)和現(xiàn)代科學 在高寒地區(qū)使用的發(fā)動機、汽車、坦克、大炮等常規(guī)武器的性能需要作環(huán)境模擬試驗，火箭、航天器也需要在模擬高空條件下進行試驗，這些都需要人工制冷技術。人工降雨也需要制冷。人工降雨航天器模擬高空環(huán)境第11頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第一章：制冷發(fā)展史.家用冰箱及空調等日常生活方面也是制冷技術的應用。總之，制冷技術的應用是很廣泛的，隨著國民經濟的發(fā)展，科學技術的進步，人民生活水平的不斷提高，制冷技術的發(fā)展與應用將會走向新的領域。

6、家用冰箱家用空調第12頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識一、制冷系統(tǒng)的組成：日常生活中我們都有這樣的疑問:怎樣才能制冷制熱呢? 利用制冷劑由液體狀態(tài)汽化為蒸氣狀態(tài)過程中吸收熱量，被冷卻介質因失去熱量而降低溫度，達到制冷的目的。第13頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識一、制冷系統(tǒng)的組成：答：壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器。問題：制冷四大件？第14頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識系統(tǒng)工作原理：第15頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知

7、識二、蒸氣單級壓縮介紹： 單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)，是由不同直徑的管道和在其中制冷劑會發(fā)生不同狀態(tài)變化的部件組成，串接成一個封閉的循環(huán)回路，在系統(tǒng)回路中裝入制冷劑，制冷劑在這個循環(huán)回路中能夠不停地循環(huán)流動 。第16頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識制冷原理： 利用制冷劑由液體狀態(tài)汽化為蒸氣狀態(tài)過程中吸收熱量，被冷卻介質因失去熱量而降低溫度，達到制冷的目的。術語： 制冷劑在變?yōu)檎魵庵螅枰獙λM行壓縮、冷凝、繼而進行再次汽化吸熱。對制冷劑蒸氣只進行一次壓縮，稱為蒸氣單級壓縮。 第17頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷

8、基礎知識 三、制冷循環(huán)過程制冷劑蒸氣壓縮、冷凝成液體，放出熱量第18頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識 三、制冷循環(huán)過程冷凝后的制冷劑流經節(jié)流元件進入蒸發(fā)器。從入口端的高壓pk降低到低壓p0，從高溫tk降低到t0，并出現(xiàn)少量液體汽化變?yōu)檎魵?。?9頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識三、制冷循環(huán)過程制冷劑蒸汽回到壓縮機中壓縮第20頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四放熱，使高壓高溫制冷劑蒸氣冷卻、冷凝成高壓常溫的制冷劑液體 壓縮制冷劑蒸氣，提高壓力和溫度得到低溫低壓制冷劑制冷劑液體吸熱、蒸發(fā)、

9、制冷制冷壓縮的系統(tǒng)解釋四、制冷系統(tǒng)各部件的主要用途第21頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識五、制冷劑的變化過程第22頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四五、制冷劑的變化過程制冷劑在蒸發(fā)器中的變化 以液體為主的的制冷劑，流入蒸發(fā)器不斷汽化，全部汽化變時，又重新流回到壓縮機的吸氣口，再次被壓縮機吸入、壓縮、排出，進入下一次循環(huán)。 第23頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四五、制冷劑的變化過程制冷劑在冷凝器中的變化 過熱蒸氣進入冷凝器后，在壓力不變的條件下，先是散發(fā)出一部分熱量，使制冷劑過熱蒸氣冷卻成飽和蒸氣。飽和蒸氣

10、在等溫條件下，繼續(xù)放出熱量而冷凝產生了飽和液體。制冷劑在節(jié)流元件中的變化 飽和液體制冷劑經過節(jié)流元件，由冷凝壓力pk降至蒸發(fā)壓力p0，溫度由tk降至t0。為絕熱膨脹過程。 第24頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四小結單級蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)組成：制冷壓縮機 冷凝器 節(jié)流器 蒸發(fā)器 壓縮過程（壓縮機中進行）通過壓縮使制冷劑由低溫低壓的蒸汽變?yōu)楦邷馗邏簹怏w。冷卻冷凝過程（冷凝器中進行）在冷凝器中冷卻冷凝成制冷劑液體。節(jié)流過程（節(jié)流閥中進行）壓力、溫度降低，焓值不變蒸發(fā)過程（蒸發(fā)器中進行）吸熱蒸發(fā)，變成低溫低壓制冷劑氣第25頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星

11、期四第二章：制冷基礎知識六、單級蒸汽壓縮式制冷理論循環(huán)組成：制冷壓縮機 冷凝器 節(jié)流器 蒸發(fā)器單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，是指制冷劑在一次循環(huán)中只經過一次壓縮，最低蒸發(fā)溫度可達-40-30。單級蒸氣壓縮式制冷廣泛用于制冷、冷藏、工業(yè)生產過程的冷卻，以及空氣調節(jié)等各種低溫要求不太高的制冷工程。 第26頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識七、運用： 過熱分為有效過熱和有害過熱兩種實際循環(huán)中，形成制冷循環(huán)中吸氣過熱現(xiàn)象的原因很多，主要有：1）蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積的選擇大于設計所需的蒸發(fā)面積，制冷劑在蒸發(fā)器內吸收被冷卻介質的熱量而過熱，屬有效過熱。2）制冷劑蒸氣在壓縮機

12、的吸氣管路中吸收外界環(huán)境的熱量而過熱，屬有害過熱。第27頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識3）在半封閉、全封閉制冷壓縮機中，低壓制冷劑蒸氣進入壓縮以前，吸收電動機繞組和運轉時所產生的熱量而過熱，屬有害過熱，但是必須的。4）制冷系統(tǒng)設置了回熱器，制冷劑蒸氣在回熱器中吸收制冷劑液體的熱量而過熱，屬有害過熱，但有過冷過程伴隨。 第28頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識八、熱交換及壓力損失對制冷循環(huán)的影響1.吸氣管道 從蒸發(fā)器出口到壓縮機吸氣入口之間的管道稱為吸氣管道吸入管道對循環(huán)性能的影響最大。吸入管道中的壓力降始終

13、是有害的，它使得吸 氣比容增大，壓縮機的壓力比增大，單位容積制冷量減少，壓縮機容積效率降低，比壓力增大，制冷系數(shù)下降。 2.排氣管道 在壓縮機的排出管道中，熱量由高溫制冷劑蒸氣傳給周圍空氣，它不會引起性能 的改變，僅僅是減少了冷凝器中的熱負荷。 第29頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識八、熱交換及壓力損失對制冷循環(huán)的影響3.液體管道 在冷凝器到膨脹閥這段管路中，熱量通常由液體制冷劑傳給周圍空氣，使液體制 冷劑過冷，制冷量增大。然而，也可能水冷冷凝器中的冷卻水溫度很低，冷凝溫度低于環(huán)境溫度，熱量由空氣傳給液體制冷劑，可能導致部分液體氣化，這不僅使單位制冷

14、量下降，而且使得膨脹閥不能正常工作。 4.兩相管道 通常膨脹閥是緊靠蒸發(fā)器安裝的。倘若將它安裝在被冷卻空間內，傳給管道的熱 量將產生有效制冷量；若安裝在室外，熱量的傳遞使制冷量減少，因而此段管道必須保溫。 第30頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識八、熱交換及壓力損失對制冷循環(huán)的影響5.蒸發(fā)器 如果假定不改變制冷劑出蒸發(fā)器時的狀態(tài)，它僅使蒸發(fā)器中的傳熱溫差減小，要求傳熱面積增大而已。如果假定不改變蒸發(fā)過程中的平均傳熱溫差，其結果與吸氣管道阻力引起的結果一樣。 第31頁，共33頁，2022年，5月20日，12點8分，星期四第二章：制冷基礎知識八、熱交換及壓力損失對制冷循環(huán)的影響6.冷凝器 假定出冷凝器的壓力不變，為克服冷凝器中制冷劑的流動阻力，必須提高進冷凝 器時制冷劑的壓力，這必須導致壓縮機的排氣壓力升高，壓力