第八讲船舶制冷装置一详解

第八讲船舶制冷装置一详解演示文稿目前一页\总数四十一页\编于七点优选第八讲船舶制冷装置一目前二页\总数四十一页\编于七点

制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。

制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。

这里所说的“冷”是相对于环境而言的。灼热的铁放在空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度。它是自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。制冷就是从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。

制冷技术目前三页\总数四十一页\编于七点制冷技术研究内容有三方面：①研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学的分析和计算。

②研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。

③研究实现制冷循环所必须的各种机械和技术设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配套设计。此外，还有热绝缘问题，制冷装置的自动化问题，等等。目前四页\总数四十一页\编于七点第一节：概述一、

制冷在船舶上的应用1．伙食冷藏：主要作用；①抑制微生物在动物性食品中的繁殖。②延缓蔬菜、水果的生长成熟。2．空气调节：制冷装置为空气调节提供了必需的冷源。3．冷藏运输：专用冷藏船,冷藏集装箱船必须装设专门的制冷装置。

目前五页\总数四十一页\编于七点1、冷库内气体成分会影响食品保存时间的是________库。A．鱼B．肉C．蛋、奶D．菜、果2、二氧化碳浓度对_________库食物保质时间有影响。A．鱼B．肉C．菜D．A和B和C3、下列各库中对通风要求较高的是_________。A．鱼库B．肉库C．菜库D．干货库提出任务目前六页\总数四十一页\编于七点二、食品的冷藏条件（冷却和冻结）1．果蔬及蛋乳类食品的冷却及其冷藏条件食品的冷却：使食品的温度降低到接近于冰点，以抑制微生物的活动，并抑制水果、蔬菜的呼吸，延缓其成熟，以便延长新鲜食品的储存期。冷却贮藏的条件

合适的温度、湿度、CO2、臭氧、氧气等。合适的温度

保持在0～5℃之间。过高会使食品早熟或腐烂，过低会使食品冻伤。

合适的湿度

相对湿度85％～90％。过小会使食品干缩，过大容易使食品发霉腐烂变质。

合适的二氧化碳

一般CO2浓度控制在2～8％之间，O2浓度控制2～5％之间。合适的二氧化碳会抑制蔬菜和水果的生长，延长储藏期。目前七页\总数四十一页\编于七点解释：高温库

船舶伙食的菜库和乳品库等习惯称为高温库。低温库

船舶储藏冻结后的肉、鱼类食品的冷库称为低温库。

舱室的换气次数

更换了多少个舱室容积的新鲜空气来表示的换气量，称为舱室的换气次（果、蔬类冷藏舱或冷藏集装箱的换气次数为每昼夜2～4次）。“气调储藏”法

是指在冷藏的同时将冷库内O2和CO2含量控制在规定的范围内。目前八页\总数四十一页\编于七点2．肉类食品的冻结和冷藏条件

食品的冻结；使食品温度降低到大部分汁液冻结的程度。冻结的目的是更有效地抑制微生物的活动。

冻结的食品其储藏期比冷却食品要长得多。肉类食品的冻结一般分为；缓慢冻结和快速冻结。冻结贮藏的条件（合适的温度、湿度及冻结速度）合适的温度：对长航线船舶，其储藏温度以-18～-20℃为宜。对短航线船舶，库温以控制在-10～-12℃较为经济。合适的湿度：相对湿度一般保持在90％～95％为宜。目前九页\总数四十一页\编于七点合适的冻结速度：对大多数肉类食品，保持冻结过程温度为-23～-30℃，冻结速度为2～5cm/h，其冻结后品质与新鲜时相近。

食品在冷却或冻结的冷藏期间会发生干缩现象。食品干缩程度主要与库内温度、湿度有关，也与库内空气流速、食品的性质和外形、以及进入库内的热量有关。

跟食品冷藏的条件比较比较目前十页\总数四十一页\编于七点3．臭氧在冷藏中的应用

臭氧的产生

臭氧发生器臭氧的作用

对冷库杀菌和消毒，还可抑制水果的呼吸作用，防止其过快地成熟，臭氧对鱼类等还具有除臭的作用。臭氧不能用于奶制品和油脂类食物的原因因为这些食物易被氧化并产生脂肪酸，从而使食物变质。对含叶绿素较多的蔬菜，如菠菜、青菜等，也不宜使用臭氧的原因

臭氧会使绿色的菜叶出现深色的斑点和凹陷，当臭氧浓度较高对，还会使蔬菜中维生素C的含量减少，但对水果影响不大。目前十一页\总数四十一页\编于七点总结：冷库保存食品的条件主要有以下方面：

（1）温度。低温可以抑制（不能杀灭）微生物的活动，并抑制水果、蔬菜的呼吸，延缓其成熟。长航线船低温库库温以-18～-20℃为宜；短航线船控制在－10～－12℃较为经济。高温库中菜库温度多保持在0～5℃，粮库可选15℃左右。

（2）湿度。相对湿度过低会使食品干缩，过高又使冷藏食物容易繁殖霉菌（对冷冻食物影响不大）。因此，高温库适宜的相对湿度为85%～90%，低温库可保持在90%～95%。一般冷库在降温过程中能保持适宜的湿度，不需专门调节。目前十二页\总数四十一页\编于七点（3）二氧化碳和氧气的浓度。适当减少O2和增加CO2的浓度，能抑制水果、蔬菜呼吸，减少水分的散失。菜、果库一般控制在CO2浓度5%～8%、O2浓度2%～5%为宜。果蔬类冷藏舱或冷藏集装箱的换气次数（指更换相当多少个舱室容积的新鲜空气量）以每昼夜2～4次为宜。船上菜库每天开门存取食品，一般无需特意换气，但库内应通风良好。（4）臭氧浓度。臭氧（O3）气体除能杀菌外，还可抑制水果的呼吸，防止其过快成熟，此外还有除臭作用。但会使奶制品和油脂类食物的脂肪氧化，故在船上多用于菜库。臭氧发生器是利用金属电极间高压放电，使空气的氧气转变成臭氧。臭氧在空气中比重较大，故臭氧发生器宜装设在冷库高处，有利臭氧散播。臭氧浓度超过1.5ppm时会刺激人的呼吸道黏膜并使人头疼，进冷库前应停止臭氧发生器的工作。目前十三页\总数四十一页\编于七点1、关于冷库冷藏的下列说法中错误的是_________。A．高温库的相对湿度应比低温库大B．菜、果库需要通风良好C．即使－18～－20℃低温，食品中的液体也未全部冻结D．漏入库内热量多，会导致冷藏食物损失水分多2、冷库的“换气次数”是指_________。A．开门次数B．风机启动次数C．风机通风量/冷库容积D．进库新鲜空气风量/冷库容积目前十四页\总数四十一页\编于七点3、长航线船舶鱼、肉库库温以_________为宜。A．0℃以下B．－8～－10℃C．－10～－12℃D．－18～－20℃4、短航线船舶鱼、肉库库温以_________为宜。A．0℃以下B．－8～－10℃C．－10～－12℃D．－18～－20℃5、在下列冷库中：Ⅰ.菜库、Ⅱ.鱼库、Ⅲ.肉库、Ⅳ.干货库，_________属“低温库”。A．ⅡB．ⅢC．ⅣD．Ⅱ、Ⅲ目前十五页\总数四十一页\编于七点6、关于食物冷藏，下列说法中不正确的是_________。A．臭氧不适于油脂类食品B．低温冷藏不能杀灭细菌C．湿度过高对0℃以上食品保存不利D．对冷库湿度的要求与空调相似7、臭氧的杀菌消毒作用是因其_________。A．毒性大B．有强碱性C．有强酸性D．易分解出有强氧化作用的单原子氧8、臭氧是一种_________。A．氧化物B．氧的同位素C．分子为O3的气体D．带臭味的氧气目前十六页\总数四十一页\编于七点9、冷库在需要时靠_________产生臭氧。A．化学反应B．高压气瓶C．高压放电设备D．常压放电设备10、臭氧不具有_________作用。A．杀菌消毒B．减缓水果成熟C．除臭D．防止脂类食物氧化变质11、关于臭氧发生器的以下说法中错误的是_________。A．宜装在冷库高处B．一般多用于菜库C．人进库前应停止其工作D．臭氧是无色、无嗅的气体目前十七页\总数四十一页\编于七点三、机械制冷方法

机械制冷主要有；蒸发制冷、气体膨胀制冷和半导体制冷等。

蒸发制冷分为；蒸气压缩式制冷、吸收式制冷和蒸气喷射式制冷三种。

介绍蒸发制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷的基本方法。目前十八页\总数四十一页\编于七点目前十九页\总数四十一页\编于七点冷凝器节流阀蒸发器冷却加热泵溶液节流阀发生器吸收器吸收式制冷装置工作原理图蒸发器冷凝器喷射泵锅炉泵节流阀制冷放热蒸汽喷射式制冷装置工作原理目前二十页\总数四十一页\编于七点四、相关热力参数及P－－H图1、温度目前二十一页\总数四十一页\编于七点2、温度目前二十二页\总数四十一页\编于七点3、比容目前二十三页\总数四十一页\编于七点4、热量目前二十四页\总数四十一页\编于七点5、比热目前二十五页\总数四十一页\编于七点7、蒸发温度目前二十六页\总数四十一页\编于七点8、蒸发压力目前二十七页\总数四十一页\编于七点9、过热度目前二十八页\总数四十一页\编于七点10、显热目前二十九页\总数四十一页\编于七点11、汽化潜热目前三十页\总数四十一页\编于七点12、冷凝温度目前三十一页\总数四十一页\编于七点12、过冷度目前三十二页\总数四十一页\编于七点12、压焓图P－H一点：临界点二轴：两条坐标轴三区：过冷液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区八线：等温线、等压线、等焓线、等熵线、等容线、等干度线、饱和液体线、干饱和蒸汽线目前三十三页\总数四十一页\编于七点第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理

研究蒸气压缩制冷装置的工作情况常用工质的压焓图和温熵图来表示（压焓图的应用更为广泛）。制冷剂划分为：

标准沸点to＞0℃的称为高温制冷剂

标准沸点0℃＞to＞-70℃称为中温制冷剂

标准沸点to＜–70℃称为低温制冷剂

一般船舶的制冷装置多采用单级压缩，中、高温制冷剂。目前三十四页\总数四十一页\编于七点1．单级蒸气压缩式制冷的理论循环假设：

（l）压缩机的压缩过程不存在换热和流阻等不可逆损失，即假设是等熵过程。（2）制冷剂在流过热交换器和管路时没有阻力损失，即认为是等压过程。因此，冷凝压力即等于排气压力，蒸发压力即等于吸气压力，在制冷剂流动过程中冷凝温度和蒸发温度不变。（3）制冷系统中除热交换器外，与外界无任何热交换，流过膨胀阀时未作功，又无热交换，因此是等焓过程。目前三十五页\总数四十一页\编于七点冷库蒸发器膨胀阀压缩式制冷装置原理图冷凝器冷却水高温高压过热制冷剂高温高压过冷制冷剂低温低压湿蒸汽冷剂低温低压过热制冷剂压缩机制冷剂目前三十六页\总数四十一页\编于七点压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用，是整个系统的心脏；节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量的冷凝器中被冷却介质带走。目前三十七页\总数四十一页\编于七点－30℃大气+30℃+40℃－16℃－30℃低温饱和气体低温过热气体蒸发器膨胀阀电磁阀视镜过滤器冷凝器过热（过冷）器目前三十八页\总数四十一页\编于七点过程线1-2表示制冷剂蒸气在压缩机中的等熵压缩过程，压力由蒸发压力升高到冷凝压力。因此该点可通过1点的等熵线和压力为冷凝压力的等压线的交点来确定。由于压缩过程中外界对制冷剂作功，制冷剂温度升高，因此点2表示过热蒸气状态。点2表示制冷剂出压缩机时的状态，也就是进冷凝器时的状态。点1表示制冷剂进入压缩机的状态。压焓图中各状态点及各个过程叙述如下：目前三十九页\总数四十一页\编于七点过程线2-2'-3表示制冷剂在冷凝器内的冷却（2-2'）和冷凝（2'-3）的过程。由于这个过程是在冷凝压力不变的情况下进行的，进入冷凝器的过热蒸气首先将部分热量放给外界冷却介质，在等压下冷却成饱和蒸气（点2'），然后再在等压、