制冷绪论 1.pptVIP

制 冷 技 术 第一章 绪论 一、什么是制冷 1、定义：利用人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一温度的过程。 考虑几个问题： 2、实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中。 ★ 制冷≠冷却 3、分类 制冷 ★制冷与低温的分界线不是绝对的，比如： 彦启森版的《空气调节用制冷技术》规定－120℃ 陈光明版的《制冷与低温原理》规定120K 王如竹版的《制冷原理与技术》规定123K 二、制冷有什么用 1、空气调节：大型建筑空调、住宅空调、车用空调、工业空调。 2、食品和物资储运：食品加工、冻结、冷藏、分配。 3、化工工艺生产：气体分离、石油裂解、石油脱蜡、合成橡胶、合成纤维、烃类提取。 4、低温超导 5、航空航天 6、科学实验 三、怎样制冷 1、人类最早的制冷方法是将冬季自然界的天然冰雪保存到夏季使用，这种冷源称为天然冷源。 ★《诗经》：“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴”。 ★《左传》：“鉴如缶，大口以盛冰，置食物于中，以御温气”。 ★曹植《大暑赋》：“积素冰于幽馆，气飞积而为霜”。 ★古埃及壁画：奴隶手持棕榈叶扇多孔性陶器，陶器外洒水，内部被冷却。 三、怎样制冷 2、19世纪中叶第一台制冷机问世，人类开始利用人造冷源。 制冷方法 3.1蒸汽压缩制冷 3.2吸收式制冷 3.3吸附式制冷 3.4喷射式制冷 3.5气体膨胀制冷 两个等熵和两个等压过程组成。 T4=？ 3.6涡流管制冷 1933年法国人兰克发明了涡流管，又叫兰克管。这种制冷方法称为涡流管制冷。 高速气流从切线方向射入涡流室，形成自由涡流，自由涡流的旋转角速度离中心越近就越大；由于角速度不同，在环形气流的层与层之间产生摩擦，中心层部分的气流角速度逐渐降低，而外层气流的角速度逐渐升高，因此存在着由中心向外层的动量流；内层气体失去能量，温度降低；外层气体吸收能量，温度升高。 涡流管内气体分离非常复杂，理论上认为是等熵膨胀，则低温气流温度是多少？ 3.7热电制冷（半导体制冷） 赛贝克效应：两种不同金属组成的闭合线路中，如果保持两个接触点的温度不同，就会在两个接触点产生接触电动势，闭合线路就会有电流产生。 帕尔贴效应（赛贝克效应的逆效应）：两种不同金属组成的闭合线路中，若通以直流电，就会使一个接触点变冷，一个接触点变热。 由于半导体内部的结构特点，使得采用半导体的帕尔贴效应比普通金属显著的多。 3.8磁制冷 1926年德拜和1927年焦克分别独立提出了绝热去磁制冷方法，1933年焦克和麦克道格第一次磁制冷试验成功，并获得诺贝尔奖。 磁介质在磁场中都会产生附加磁场，改变原有空间的磁场分布，对外显示其磁性，如果产生的附加磁场与原磁场方向相同，称为顺磁性物质，反之为抗磁性物质。 在无外磁场作用时，顺磁体由于分子的热运动，分子的固有磁矩杂乱无章，对外不显磁性； 而当施加外磁场后，分子磁矩按照外磁场方向平行规则排列，增加了磁介质的有序度，对外放出热量，即为磁化过程； 再将外加磁场移开，分子磁矩又变得杂乱无章，有序度下降，从外界吸热，即为去磁过程。 在16K以下的极低温区，固体的晶格振动和电子的热运动可以忽略，磁系统的磁熵变近似等于整个固体的总熵变，这种情况下，磁制冷采用卡诺循环。 循环如右图所示： 1-2为等温磁化-放热； 2-3为绝热退磁-降温； 3-4为等温退磁-吸热（制冷）； 4-1为绝热磁化-升温。 在圆环A内充满着珠状磁性材料，旋转着的环A周期性的经过有磁场的区域B（磁极为N、S）和无磁场区域D。 途径B区时A环中磁性材料被等温磁化，放出热量被E吸收（一般为液氦）。 已经磁化了的磁性材料途径D区时便退磁吸热，吸收F中的热量，产生制冷效果。 四、制冷技术的发展 1748年，英国柯伦证明了乙醚在真空下蒸发时会产生制冷效应； 1755年，苏格兰Callen发明了第一台蒸汽式制冷机； 1781年，意大利凯弗罗进行了乙醚蒸发制冷实验； 1834年，美国Perkins获得了乙醚在封闭循环中膨胀制冷的英国专利； 1856年，苏格兰Harrison发明了压缩式制冷机，采用CO2、SO2、NH3做制冷剂； 1859年，法国Garre发明了氨吸收式制冷机； 1873年，美国人Byok制造了第一台氨压缩机； 1858年，美国尼斯取得了冷库设计的第一个美国专利，从此商用制冷开始发展； 1918年，美国考布兰设计了第一台电冰箱，从此制冷技术进入了人民生活中； 1919年，芝加哥兴建了第一座空调电影院，从此开始了空调制