第八章：制冷设备

第八章：制冷设备第一节：制冷原理第二节：制冷剂与载冷剂第三节：压缩式制冷循环第四节：制冷装置实际系统第五节：制冷系统设备第六节：冷冻干燥系统设备4/19/20231第一页，共五十八页。第一节：制冷原理一、概述二、蒸汽压缩式制冷三、吸收式制冷循环工作原理4/19/20232第二页，共五十八页。一、概述何为制冷制冷技术分类制冷的主要方法4/19/20233第三页，共五十八页。二、蒸汽压缩式制冷蒸汽压缩式制冷过程卡诺循环与逆卡诺循环制冷工质的热力状态图和表热力状态图的应用4/19/20234第四页，共五十八页。蒸汽压缩式制冷过程冷凝器Qk3节流阀2压缩机41蒸发器Q04/19/20235第五页，共五十八页。卡诺循环与逆卡诺循环PQ11241-2-3-4-1Q230V

卡诺循环P–V图4/19/20236第六页，共五十八页。PQk1241-4-3-2-1Q030V逆卡诺循环P–V图4/19/20237第七页，共五十八页。制冷工质的热力状态图和表状态：在制冷过程中，工质的物理量的综合。状态系数：描述工质状态的物理量。常用状态系数：温度、压力、比容、内能、焓、熵、比熵、干度。干度x=汽体重量/汽、液混合物重量4/19/20238第八页，共五十八页。4/19/20239第九页，共五十八页。热力状态图的应用1、已知制冷循环中，关节点的两个状态参数，即可确定其它状态参数；2、可用来确定换热器的热负荷；3、研究压缩机的压缩过程；4、可用热力状态图表示制冷循环过程。4/19/202310第十页，共五十八页。三、吸收式制冷循环工作原理吸收式制冷设备流程吸收式制冷循环过程吸收式制冷系统类型吸收器种类

4/19/202311第十一页，共五十八页。吸收式制冷设备流程1、发生器12、冷凝器3、节流阀蒸汽4、蒸发器6745、吸收器26、溶液泵57、回流阀

冷却水34/19/202312第十二页，共五十八页。吸收式制冷系统类型1、氨液—水制冷温度低（-45℃），制取-15℃的1Kcal冷量，发生器中消耗2Kcal的热量；用作发生器的热源温度：90～170℃。2、水—溴化锂制冷温度大于0℃，在高真空度下工作，可利用60℃的低温热源进行工作。4/19/202313第十三页，共五十八页。吸收器种类1、表面吸收2、气泡吸收3、填充层吸收4、膜式吸收4/19/202314第十四页，共五十八页。第二节：制冷剂与载冷剂一、对制冷剂的要求二、制冷剂的分类三、常用的制冷剂四、载冷剂4/19/202315第十五页，共五十八页。一、对制冷剂的要求临界温度不要太低冷凝压力不应过高要求制冷工质的单位容积制冷量要大制冷工质的粘度和比重应可能小导热系数大化学性质方面4/19/202316第十六页，共五十八页。二、制冷剂的分类按组成分类按蒸发温度分类按常温下饱和蒸汽压分类4/19/202317第十七页，共五十八页。三、常用制冷剂R717(氨)R22R600a与R134aR2904/19/202318第十八页，共五十八页。四、载冷剂水醇水盐水有机物4/19/202319第十九页，共五十八页。第三节：压缩式制冷循环一、单级压缩机制冷循环二、两级压缩蒸汽制冷机的循环4/19/202320第二十页，共五十八页。一、单级压缩机制冷循环基本理论循环基本理论循环的假设条件；基本循环；液体过冷循环；蒸汽过热循环；回热循环。4/19/202321第二十一页，共五十八页。4/19/202322第二十二页，共五十八页。实际循环实际过程及其压焓图；实际制冷循环参数的选择。4/19/202323第二十三页，共五十八页。二、两级压缩蒸汽制冷机的循环采用两级压缩的原因两级制冷循环的类型两级压缩一级节流中间完全冷却制冷设备流程；制冷循环过程在压焓图上表示；热力计算。4/19/202324第二十四页，共五十八页。两级压缩一级节流中间冷却制冷

设备流程高压机G高低压机4PmG低210Pk3P06中冷器冷凝器蒸发器578

G高G低节流阀4/19/202325第二十五页，共五十八页。双级制冷循环的压焓图

lgP75Pk46Pm32801x=0P0x=10h蒸发制冷循环：0–1–2–3–4–5–7–8–0中间冷却循环：3–4–5–6–34/19/202326第二十六页，共五十八页。热力计算已知：制冷量Q0（Kcal/h)，周围介质温度tk′，被冷却物体温度t0′，中间完全冷却，制冷工质为氨。计算的关健问题是确定：1、中间冷却器压力Pm(或中间冷却器温度tm)；2、高压机制冷工质循环量G高（kg/h）；3、低压机制冷工质循环量G低（kg/h）。4/19/202327第二十七页，共五十八页。第四节：制冷装置实际系统一、直接供液制冷系统二、重力供液制冷系统三、氨泵供液制冷系统四、单级压缩机氟利昂制冷系统4/19/202328第二十八页，共五十八页。一、直接供液制冷系统空气分离器蒸发汽、液压缩油分冷凝贮氨节流器分离器机离器器桶阀

排液桶集油器紧急泄氨器4/19/202329第二十九页，共五十八页。二、重力供液制冷系统汽、液空气分离器分离器蒸发压缩油分冷凝贮氨节流器机离器器桶阀

排液桶集油器紧急泄氨器4/19/202330第三十页，共五十八页。三、氨泵供液制冷系统蒸发空气分离器器汽、液压缩油分冷凝贮氨节流分离器机离器器桶阀氨泵

排液桶集油器紧急泄氨器4/19/202331第三十一页，共五十八页。四、单级压缩机氟利昂制冷系统温度压力控制器继电器蒸发器压缩机冷凝器吸气阀排气阀过滤器节流阀回热器电磁阀4/19/202332第三十二页，共五十八页。4/19/202333第三十三页，共五十八页。第五节：制冷系统设备P498一、制冷压缩机的类型和工作原理二、蒸发器三、冷凝器四、油分离器五、汽液分离器六、空气分离器七、中间冷却器八、节流阀4/19/202334第三十四页，共五十八页。4/19/202335第三十五页，共五十八页。4/19/202336第三十六页，共五十八页。4/19/202337第三十七页，共五十八页。4/19/202338第三十八页，共五十八页。4/19/202339第三十九页，共五十八页。4/19/202340第四十页，共五十八页。4/19/202341第四十一页，共五十八页。4/19/202342第四十二页，共五十八页。4/19/202343第四十三页，共五十八页。4/