1、第二章 基礎(chǔ)知識 內(nèi)容提要熱力學(xué)基礎(chǔ)傳熱學(xué)基礎(chǔ)制冷的基本原理制冷劑、潤滑油和載冷劑第二章 基礎(chǔ)知識 2.1 熱力學(xué)基礎(chǔ) 2.1.1 氣體基本狀態(tài)參數(shù) 溫度反映了物體的冷、熱程度，它是物質(zhì)分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志尺度。 第二章 基礎(chǔ)知識 溫標(biāo) 圖2-1 三種常用溫標(biāo)的比較 三種溫標(biāo)制關(guān)系F=（1.8t+32） ()t=(F-32)/1.8 ()T=(273+t) ( K) t=(T-273) () 第二章 基礎(chǔ)知識 壓力 圖2-2 絕對壓力、表壓力和真空度的關(guān)系 質(zhì)量體積（比容）指單位質(zhì)量的制冷劑所占的容積，用V表示，其單位是米3/千克（m3/kg），或升/千克（L/kg）。 第二章 基礎(chǔ)知識

2、焓、熵和內(nèi)能 參數(shù)說明關(guān)系式焓焓H是物質(zhì)在某種狀態(tài)所特有的能量，即內(nèi)能和動能之和。i = u + Apv熵熵S是外界加給物質(zhì)與加熱時該物質(zhì)對熱力學(xué)溫度的比值。S = q / T內(nèi)能內(nèi)能U是制冷劑內(nèi)部分子能量的總稱。第二章 基礎(chǔ)知識 212 熱力學(xué)基本定律 熱力學(xué)第一定律 它告訴我們，熱與功之間是可以轉(zhuǎn)換的，其關(guān)系： Q=AL 熱功高溫物體低溫物體第二章 基礎(chǔ)知識 熱力學(xué)第二定律 它告訴我們，熱與功轉(zhuǎn)換的 方向和必備條件。 第二章 基礎(chǔ)知識 213 常用術(shù)語 顯熱、潛熱和比熱（1）顯熱是指：在物質(zhì)吸熱或放熱過程中，僅使物質(zhì)分子的動能增加或減少，即使物質(zhì)的溫度升高或降低，并沒有物質(zhì)形態(tài)的變化，它所

3、吸收或放出的熱。（2）潛熱是指：在物質(zhì)吸熱或放熱過程中，僅使物質(zhì)分子的位能增加或減少，即物質(zhì)形態(tài)的變化，但物質(zhì)的溫度并沒有發(fā)生變化的吸（放）熱。 （3）比熱（又稱質(zhì)量熱容）是指一克某種物質(zhì)溫度升高1時所吸收的熱量。 第二章 基礎(chǔ)知識 物質(zhì)的比熱、質(zhì)量及溫度變化的關(guān)系： Q=cm（t2-t1） 圖2-3 一千克水在一個大氣壓下的各類熱值 第二章 基礎(chǔ)知識 物態(tài)變化 第二章 基礎(chǔ)知識 汽化和液化（1）汽化 形式聯(lián)系區(qū)別沸騰蒸發(fā)與沸騰都是由液體變成蒸汽的過程。在任何壓力、溫度下都在進(jìn)行著，只是局限在表面的液體轉(zhuǎn)為蒸汽。蒸發(fā)在一定壓力下只有達(dá)到與此壓力相對應(yīng)的一定溫度時才能進(jìn)行，且從液體內(nèi)部大量地產(chǎn)生

4、蒸汽。（2）液化 液化（與汽化過程恰恰相反）是由蒸汽狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)的過程。 第二章 基礎(chǔ)知識 飽和溫度和飽和壓力 液體沸騰時所維持的不變溫度稱為沸點(diǎn)，又稱為在某一壓力下的飽和溫度。與飽的溫度相對應(yīng)的某一壓力稱為該溫度下的飽和壓力。 過熱和過冷 現(xiàn)象說明舉例過熱在某一定壓力下，制冷劑蒸汽的實(shí)際溫度高于該壓力下相對應(yīng)的飽和溫度的現(xiàn)象。在1atm下，120的水蒸氣。過冷在某一定壓力下，制冷劑液體的溫度低于該壓力下相對應(yīng)的飽和溫度的現(xiàn)象。在1atm下，80的水。 水蒸汽(kg)d= (g/kg干空氣) 干空氣(kg)第二章 基礎(chǔ)知識 臨界溫度與臨界壓力 表2-6 幾種制冷劑臨界溫度和臨界壓力 物質(zhì)

5、名稱R12R22R13飽和溫度()112.0496.1428.78飽和壓力(kPa)4111.874982.323857.28濕度和露點(diǎn) 參數(shù)說明關(guān)系式濕度表示空氣中所含水份的量。露點(diǎn)反映在一定壓力下，空氣中含有水蒸氣量不變時所含水蒸氣達(dá)到飽和溫度，也就是空氣開始結(jié)露的溫度。 = 100% b第二章 基礎(chǔ)知識 圖2-4 常見濕度計(jì)（干濕球濕度計(jì)） 第二章 基礎(chǔ)知識 2.1.4 壓-焓圖及其應(yīng)用 (a)壓-焓圖 (b)壓-焓圖上的主要曲線 圖2-5 壓焓圖及在壓焓圖上的主要曲線 第二章 基礎(chǔ)知識 22 傳熱學(xué)基礎(chǔ) 傳熱溫差和傳熱熱阻 圖2-9 平壁傳熱 第二章 基礎(chǔ)知識 熱傳導(dǎo)熱的傳遞形式 熱對

6、流 熱輻射 傳熱公式及應(yīng)用：Q=KF（t2-t1） 第二章 基礎(chǔ)知識 2.3 制冷的方式與條件 制冷中的三種狀態(tài)：冷卻：使高溫物體降溫到常溫狀態(tài)。冷藏：使物體的溫度低于常溫保存。 冷凍：從物體吸走熱量，使物體水分成為凍結(jié)狀態(tài)。 制冷方式利用融解熱的方式利用冰進(jìn)行制冷。利用升華熱的方式用干冰進(jìn)行制冷。利用蒸發(fā)熱的方式用氟利昂或氨水進(jìn)行制冷。 利用珀耳帖效應(yīng)的方式用半導(dǎo)體進(jìn)行制冷。 第二章 基礎(chǔ)知識 圖2-11 塞克爾效應(yīng)示意圖 圖2-12 帕爾帖效應(yīng)示意圖 第二章 基礎(chǔ)知識 制冷條件（1）連續(xù)向制冷設(shè)備供給容易揮發(fā)的制冷劑。（2）及時放掉制冷劑吸得的熱量。（3）有效地利用制冷劑的蒸發(fā)熱。（4）選

7、擇安全而又有良好特性的制冷劑。第二章 基礎(chǔ)知識 24 制冷劑、潤滑油和載冷劑 241 制冷劑 無機(jī)化合物制冷劑 鹵碳化合物制冷劑制冷劑的種類 碳?xì)浠衔镏评鋭?混合溶液制冷劑 熱力學(xué)方面的要求 物理化學(xué)方面的要求對制冷劑的要求 安全性方面的要求 經(jīng)濟(jì)性方面的要求 第二章 基礎(chǔ)知識 制冷劑的選用原則1、冷凝壓力Pk之值應(yīng)盡可能低些（不超過部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）2、蒸發(fā)壓力P0的數(shù)值最好與大氣壓力大致相同或稍高于大氣壓力3、壓縮比Pk/P0應(yīng)盡可能小4、選用時應(yīng)注意制冷工質(zhì)的容積制冷量qv 5、對人類的危害程度6、制冷劑生產(chǎn)情況、格高低和貯運(yùn)等 第二章 基礎(chǔ)知識 冷劑保管和使用時注意事項(xiàng)盛放制冷劑的鋼瓶必

8、須經(jīng)過檢驗(yàn)，確保能承受的規(guī)定壓力；各種制冷劑的鋼瓶外應(yīng)標(biāo)有明顯的品名、數(shù)量、質(zhì)量卡片；制冷劑鋼瓶應(yīng)放在陰涼處，防止高熱和太陽直曬。在搬動和使用時應(yīng)輕拿輕放，禁止敲擊，以防爆炸；保存制冷劑，鋼瓶閥門處絕對不應(yīng)有慢性泄漏現(xiàn)象；分裝或充加制冷劑時，室內(nèi)空氣必須暢通，；制冷劑使用后，應(yīng)立即關(guān)閉控制閥，重新裝上鋼瓶帽蓋或鐵罩，加以保護(hù)；鋼瓶容積一般為60%左右為宜，在常溫下有一定的膨脹余地。 第二章 基礎(chǔ)知識 2.4.2潤滑油 對潤滑油的基本要求（1）潤滑油的凝固點(diǎn)要低。（2）要有適當(dāng)?shù)恼扯取＃?）有較好的粘溫性能和較高的閃點(diǎn)。（4）要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化安定性。（5）不含水及酸之類雜質(zhì)，要有良好

9、的電氣絕緣性能。 第二章 基礎(chǔ)知識 國產(chǎn)壓縮機(jī)潤滑油規(guī)格及性能 表3-7 國產(chǎn)壓縮機(jī)潤滑油規(guī)格及性能 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)油 牌 號質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)SY1213-75企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1318253040閃點(diǎn)（開口），不低于160160190180190酸值.毫克KOH不大于0.010.030.050.010.1灰分.%不大于0.01-0.010.01-腐蝕（T3銅片，50號或40號銅片,100,3h）合格合格-合格合格水溶酸或堿無無無無無機(jī)械雜質(zhì)無無無無無水分無無無無無運(yùn)動粘度50,110-6m2/s1115182225292030不小于40凝點(diǎn)，不高于-40-40-40-40-40濁點(diǎn)（與氟氯烷的混合液）不

10、高于-28-氧化后酸值，毫克KOH/g不大于-0.05-氧化后沉淀物,%不大于-0.005-第二章 基礎(chǔ)知識 潤滑油選用原則（1）粘度的選擇：要考慮到制冷壓縮機(jī)的負(fù)荷及轉(zhuǎn)速，還應(yīng)考慮制冷劑的種類。（2）凝點(diǎn)和濁點(diǎn)的選擇：蒸發(fā)溫度低，要用凝點(diǎn)和濁點(diǎn)低的潤滑油。采用氟利昂制冷劑時，潤滑油的凝點(diǎn)和濁點(diǎn)要稍高于蒸發(fā)溫度。（3）抗氧化安定性的選擇：考慮排氣溫度和制冷壓縮機(jī)的密封程度。（4）閃點(diǎn)的選擇。主要考慮因素是排氣溫度。（5）電氣性能的選擇。主要根據(jù)制冷壓縮機(jī)的密封程度。 潤滑油的代用和管理（1）潤滑油的代用：根據(jù)粘度，盡可能選用相鄰牌號、質(zhì)量相似的潤滑油。 （2）潤滑油的管理：降低潤滑油貯存溫度，減少與空氣接觸，防止?jié)櫥臀廴咀冑|(zhì)。 第二章 基礎(chǔ)知識 2.4.3載冷劑 對載冷劑的基本要求冰點(diǎn)低，可以擴(kuò)大使用范圍。比熱要大。對制冷設(shè)備不起化學(xué)腐蝕作用。價(jià)格要低而且又容易獲取。 載冷劑的種類 種類適用場合舉例高溫載冷劑適用于0以上的制冷循環(huán)，被廣泛用于空調(diào)裝置。水、鹽水溶液中溫載冷劑適用于5-50制冷裝置中。氯化鈉、氯化鈣的水溶液低溫載冷劑適用于低于-50的制冷