[工学]空调制冷原理教案.docVIP

绪 论 一、人工制冷 人为的方法不断从被冷却系统排热至环境介质中，从而使被冷却系统达到比环境更低的温度，并长时间维持的工程技术。 制冷技术分类： 1、制冷：低于环境温度至119.8K（－153.35℃，氪Kr标准沸点）； 2、低温：119.8K至4.23K（－268.92℃，氦He标准沸点）； 3、超低温：4.23K至接近绝对零度。 二、人工制冷基本方法 物理方法、化学方法 常用物理方法：相变制冷、气体膨胀制冷、热电制冷、固体吸附制冷、涡流制冷等。 （一）相变制冷 利用某些物质在发生相变时的吸热效应进行制冷。 液体汽化相变制冷的能力大小与制冷剂的汽化潜热有关。 （二）气体膨胀制冷 气体膨胀制冷是基于压缩气体的绝热截流效应或压缩气体的绝热膨胀效应，从而获得低温气流来制取冷量的制冷技术。 （三）热电制冷 温差电效应制冷。利用伯尔帖效应原理。 多采用半导体材料，又称为半导体制冷。 （四）固体吸附制冷 利用太阳能的固体吸附式制冷亦称为太阳能—固体吸附式制冷。 （五）气体涡流制冷 利用工质的压缩气体经过涡流管产生的涡流，使气体分离成冷热两部分，其中的冷气流制冷。 三、制冷技术在国民经济中的应用 食品加工业低温储存； 空调工程中的冷却降温和调湿； 工业生产中的制冷技术； 建筑工业中的制冷； 农业方面种子低温处理和低温储存等。 四、《制冷原理》研究对象和主要内容 以热力学定律为理论基础，研究制冷循环的原理、效率和热力分析、计算方法。 第一章 制冷剂与载冷剂 第一节 制冷剂的分类与命名 制冷剂是制冷系统中完成制冷循环所必须的工作介质。制冷剂符号：R。例如：R12、R22、R134A等 一、卤化碳类制冷剂 饱和碳氢化合物的卤素衍生物的总称。 氟利昂制冷剂是根据化学分子结构来命名的，通式是： CmHnFpClqBrr ,其中m、n、p、q、r表示原子个数。 氟利昂的代号是用字母“R”和跟随的数字（m－1）（n+1）（p）B（r）组成。 二、环状有机化合物类制冷剂 命名为R后加字母C，然后按编号书写。 三、共沸溶液类制冷剂 由两种或两种以上互溶的单组分制冷剂在常温下按一定质量比或容积比相互混合而成的制冷剂。 例如：R114/R21（74.6/25.4） R290/R115(31.6/68.4)等。 四、饱和碳氢化合物类制冷剂 也按氟利昂规则书写，例如：丁烷为Ｒ600。 五、有机化合物类制冷剂 主要是有机氧化物、有机硫化物、有机氮化物。 六、无机化合物类制冷剂 主要有氨、空气、水、二氧化碳等。由字母R和700序号中后两个数字表示。 例如：R702为氢；R744为二氧化碳等。 七、不饱和碳氢化合物及其卤族衍生物类制冷剂 在R后先加1，再按氟利昂命名规则书写。 八、非共沸溶液类制冷剂 由两种或两种以上相互不形成共沸溶液的单组分制冷剂混合而成的制冷剂。 第二节 对制冷剂的选择要求 制冷剂的性质直接影响制冷机的种类、构造、尺寸和运转特性，同时影响制冷循环的形式、设备结构及经济技术性能。 对制冷剂的性能要求从热力学方面、物理化学方面、安全性方面、全球环境影响方面和经济性方面加以考虑。 一、热力学方面的要求 （一）沸点低，获得较低的蒸发温度 （二）临界温度高、凝固温度低，保证制冷剂在较广的温度范围内安全运行 （三）具有适宜的工作压力 （四）制冷剂的汽化潜热大 （五）大型制冷系统，制冷剂的单位容积制冷量尽可能要大 （六）制冷剂的绝热指数小，压缩时的耗功减少 （七）离心式制冷压缩机应采用大分子量的制冷剂，以便产生大的离心力 二、物理化学方面的要求 （一）要求黏度小 （二）导热系数高 （三）纯度高 （四）热化学稳定性好 （五）与油的溶解性（各有利弊） （六）电绝缘性 三、安全性方面的要求 （一）工作温度内不燃烧、不爆炸 （二）无毒或低毒 （三）易检漏 （四）对健康无损害，无刺激性气味 四、全球环境方面的要求 （一）存在于大气中的寿命低、减少对臭氧的分解 （二）对臭氧的潜在破坏小 （三）全球室温潜在效应低 五、经济性方面的要求 （一）生产工艺简单、降低生产成本 （二）价廉、易得 第三节 常用制冷剂的性质 在蒸汽压缩制冷系统中，目前广泛采用的制冷剂有氨、氟利昂和氟利昂的混合液等。 一、氨 NH3 R717 无机化合物制冷剂，中温中压。具有较好的热力学性质和热物理性质。 氨的临界温度高133.0℃，凝固点低-77.7℃，标准沸点-33.3℃。 在常况下，氨在制冷系统中的蒸发压力为0.098MPa～0.491 MPa，因而空气不易渗入系统。 氨的冷凝压力一般为0.981MPa～1.570 MPa，压力较适中。 氨的制冷范围为＋5～-70℃，常用于不低于-60℃的大中型单级或双级活塞式制冷压缩机中，也可以用于大容量的离心式制冷压缩机中，由于