制冷技术部分知识总结.docx

第一章制冷技术的基本知识

§1-1概述一、基本概念

1、制冷：把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中2、人工制冷借助于一种专门装置，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体或空间转移到温度较高的周围环境中去，得到人们所需要的各种低温，称谓人工制冷。特点：①借助专门装置；②必须消耗能量。3、制冷机：实现制冷所需的专门装置。4、制冷技术（RefrigerationTechnology）是一门研究人工制冷的原理、方法以及如何运用制冷装置获得低温的科学。它是为适应人们对低温的需要而产生和发展起来的。

二、制冷的方法１.相变制冷：液体蒸发制冷2蒸汽压缩式制冷吸收式制冷３.半导体制冷目前实践中广泛应用的制冷方法是；利用液体的气化实现制冷，这种制冷常称为蒸气压缩制冷。三、制冷体系的划分

人工制冷按照制冷温度大小，分为三类1、普通制冷：t＞－120℃2、深度制冷：－120℃＞t＞－253℃3、超低温制冷：t＜－253℃食品工程领域及空调用制冷技术属于普通制冷。

四、制冷的发展概况及应用

1、发展概况制冷技术作为一门科学，是十九世纪中期和后期发展起来的。

在此之前，人类很早就知道利用天然冷源，如保存到夏季的冬季自然界的天然冰、雪或地下水资源，进行防暑降温和保藏食物。

§1-2制冷的热力学基础一、热力学第一定律

热力学第一定律就是能量守恒定律即“自然界的一切物质都具有能量，能量既不能创造，也不能消灭，它只能从一种形式转变为另一种形式，在转化中，能量的总量不变。”

热力学第一定律的解析式

2二、热力学第二定律1、开耳文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其它变化。

2

、克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。可见：如果要实现热量反向传Q递的?过程?，U就必?须W要有一个消耗能量的补偿过程。

三、循环与理想制冷循环

四、（一）循环工质从初态出发，经过一系列状态变化又回到初态的封闭过程，称为循环

1、正循环及热效率将热量转化成机械功的循环就是正循环，又称动力循环。在压容图上，膨胀--压缩循环按顺时针方向进行

3、制冷与热泵的区别 用来制冷的逆向循环装置称为制冷机；用来供热的逆向循环装置称为热泵。制冷机与热泵在热力学原理上是完全相同的，它们的区别主要有两点：

①两者的目的不同，②两者的工作温区往往不同逆循环的好坏通常用性能系数ε来衡量：

（二）理想制冷循环理想制冷循环为逆卡诺循环,它由二个可逆的等温过程和二个绝热等熵过程所组成的，由此可见：逆卡诺循环的制冷系数与工质的性质无关，只取决于冷源的温度T0和热源的温度Tk；降低Tk、提高T0，均可提高制冷系数。

相同工作温度下的实际循环的制冷系数ε与逆卡诺循环制冷系数εk之比，称为该制冷机循环的热力完善度，

四、制冷工质的热力状态参数 热力状态参数——在制冷循环中，描述工质所处热力状态的物理量。1、温度 2、压力3、比容 4、内能5、焓:ｈ＝ｕ＋Pυ（kJ/kg）或（kcal/kg）焓是一定质量的流体，从某一初始状态变为任一热力状态所加入的总热量。6、熵:表征工质状态变化时与外界热交换程度

? ?F ? Qk ? Qk m 2

? ?

3、冷凝器传热面积F的确定 q

f

K?t

m

式中K—冷凝器传热系数[kW/m2·℃]见表6—1；

tqf—?冷凝t器单位面?积热负?荷[kW/m2]；

Δtm—传热计算温差[℃]，即：?t ?

2 1 0C

m t ?t

ln k 1

t ?t

k 2

式中tk—冷凝温[℃]，水冷式tk=t2+(3～4)℃ t1、t2—分别为冷凝器的进水和出水温度[℃]。4、冷凝器冷却水量计算

式中GS—冷凝器冷却水量[kg/h]QK—冷凝器热负荷[kcal/h]；

C—冷却水比热[kcal/kg·℃]，取C=1； Δt—冷凝器进出水温差[℃]。

[例6—1]已知制冷量Q0为35kW，冷凝温度tk=40℃，低压级Nid=9.211kW,高压级Nig=8.907kW。若选用卧式冷凝器。试确定其冷凝面积和用水量。

解：(1)冷凝器热负荷QK=Q0+NI=35+9.211+8.907=53.12[kW]

[℃](2)查出传热系数K=800[W/m2K](表6—1)(3)求对数平均温差：设最小传热温差及进出水温差皆为4℃，t t2?=tkt-4=36℃ t13=6t2-4?=323

[℃]

m?t ? 2 1 ? ? 5.77

m

ln tk ? t1

t ? t

k 2

ln 40 ? 32

40 ? 36

确