歡迎來(lái)自全國(guó)各地的制冷界同仁光臨武冷！制冷原理第1部分制冷技術(shù)概述第2部分制冷技術(shù)的熱力學(xué)基礎(chǔ)第3部分蒸氣壓縮式制冷循環(huán)1.1制冷就是使某一空間內(nèi)物體的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度，并連續(xù)維持這樣一個(gè)溫度的過(guò)程。第1部分制冷技術(shù)概述1.2實(shí)現(xiàn)制冷的途徑相變制冷：即利用物質(zhì)相變的吸熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷；氣體絕熱膨脹制冷；半導(dǎo)體制冷：珀?duì)柼?yīng)。目前生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用的制冷方法是：利用液體氣化(相變)實(shí)現(xiàn)制冷，這種制冷常稱為蒸氣制冷。它的類型有：蒸汽壓縮式制冷(消耗機(jī)械能)、吸收式制冷(消耗熱能)和蒸汽噴射式制冷(消耗熱能)三種。

1.3制冷技術(shù)應(yīng)用：空調(diào)工程：溫度、濕度、潔凈度進(jìn)行不同程度的控制食品工程：冷凍冷藏庫(kù)、冷藏運(yùn)輸車或船、冷藏售貨柜臺(tái)化工工業(yè)：化學(xué)工藝過(guò)程中對(duì)化工原料進(jìn)行冷卻醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)：血漿、疫苗及某些特殊藥品需要低溫保存水利工程：水利工程中大壩澆注的混凝土降溫煤礦礦井施工及地鐵施工：凍結(jié)法施工2.1制冷工質(zhì)的熱力狀態(tài)參數(shù)：

第2部分制冷技術(shù)的熱力學(xué)基礎(chǔ)2.1.1溫度：描述熱力系統(tǒng)冷熱狀態(tài)的物理量攝氏溫標(biāo)又叫國(guó)際百度溫標(biāo)，常用符號(hào)t表示，單位℃。絕對(duì)溫標(biāo)常用符號(hào)T表示，單位為開爾文（代號(hào)為K）。絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)僅是起點(diǎn)不同而已（t=0℃時(shí)，T=273.16K），它們每度的溫度間隔確是一致的。在工程上其關(guān)系可表示為：T=273+t（K）。

2.1.2

壓力單位面積上所承受的垂直作用力，符號(hào)P，單位：帕斯卡(Pa)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)也用兆帕斯卡(MPa)或巴(bar)1MPa＝106Pa，1bar＝105Pa。壓力的標(biāo)記有絕對(duì)壓力、表壓力和真空度三種情況。絕對(duì)壓力（P）指氣體的實(shí)際壓力；表壓力（Pb）指壓力表（或真空表）所指示的壓力；真空度（Pk）當(dāng)氣體的絕對(duì)壓力比大氣壓力（B）還低時(shí)，氣體的絕對(duì)壓力比大氣壓力低的數(shù)值。三者之間的關(guān)系是：

Pb＝P－B或Pk＝B－P作為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)應(yīng)該是絕對(duì)壓力，而不是表壓力或真空度。

2.1.3

比容單位質(zhì)量工質(zhì)所占有的容積，符號(hào)υ，單位m3/kg。比容是說(shuō)明工質(zhì)分子之間密集程度的一個(gè)物理量。密度，即單位容積工質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號(hào)ρ，單位kg/m3

比容和密度之間互為倒數(shù)關(guān)系υ=1/ρ對(duì)１kg工質(zhì)而言，ｈ＝ｕ＋Pυ

（kJ/kg）式中ｈ—焓或稱比焓（kJ/kg）υ—比容（m3/kg）ｕ—內(nèi)能（kJ/kg）P—絕對(duì)壓力（N/m2或Pa）焓是狀態(tài)參數(shù)。確切地說(shuō)，焓是一定質(zhì)量的流體，從某一初始狀態(tài)變?yōu)槿我粺崃顟B(tài)所加入的總能量

2.1.4

焓一個(gè)復(fù)合熱力狀態(tài)參數(shù)，表征系統(tǒng)中所有的總能量，內(nèi)能與壓力能之和，符號(hào)h，單位kJ/kg2.2熱力學(xué)第二定律與制冷循循環(huán)：

2.2.1熱力學(xué)第二定律：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其它變化。熱力學(xué)第一定律只能說(shuō)明在熱量傳遞和熱、功轉(zhuǎn)換時(shí)，它們之間的數(shù)量關(guān)系。熱力學(xué)第二定律揭示了對(duì)于能量傳遞和轉(zhuǎn)換進(jìn)行的方向、條件。熱轉(zhuǎn)換為功熱自低溫傳至高溫2.2.2循環(huán)：工質(zhì)從初態(tài)出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化又回到初態(tài)的封閉過(guò)程，稱為“循環(huán)”。按其進(jìn)行方向又可分為正循環(huán)和逆循環(huán)。逆卡諾循環(huán)P－v圖逆卡諾循環(huán)T－s圖

a-d工質(zhì)絕熱膨脹；

b-a工質(zhì)向熱源(T1)可逆定溫放熱；

d-c工質(zhì)從熱源(T2)可逆定溫吸熱；

c-b工質(zhì)被絕熱壓縮；2.2.3循環(huán)效率：逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)εk

εk＝q2w0＝T2T1－T2逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，只取決于冷源（即被冷卻物體）的溫度T2，和熱源（即環(huán)境）的溫度T1；降低T1，提高T2，均可提高制冷系數(shù)。在給定的冷源和熱源溫度范圍內(nèi)工作的逆循環(huán)，以逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為最高。收獲消耗＝2.3制冷劑的相態(tài)變化

汽化物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程稱為汽化，分為蒸發(fā)和沸騰。特點(diǎn)：汽液兩相共存，飽和壓力與飽和溫度對(duì)應(yīng)，飽和溫度愈高，飽和壓力也愈高，反之亦然。

冷凝物質(zhì)從汽態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為冷凝或叫做液化。汽體的液化溫度與壓力有關(guān)，增大壓力，可使汽體在較高的溫度下液化。液化的基本方法是降低溫度和增加壓力。

2.4制冷劑的壓—焓圖壓-焓圖（lgP-h圖）：以絕對(duì)壓力的對(duì)數(shù)值lgP為縱坐標(biāo)，焓值為橫坐標(biāo)的熱工圖表。采用對(duì)數(shù)值lgP（而不P）為縱坐標(biāo)的目的是為了縮小圖的尺寸，提高低壓區(qū)域的精確度，但在使用時(shí)仍然直接從圖上讀出P的數(shù)值。壓-焓（lgP-h）圖圖上可繪制出六種狀態(tài)參數(shù)線定焓線h=const定壓線p=const

定熵線s=const

定容線v=const

定溫線t=const

定干度線x=const3.1蒸氣壓縮制冷循環(huán)原理壓縮式制冷循環(huán)工作原理圖原則上可實(shí)現(xiàn)逆卡諾循環(huán)：1’-3-4-8-1’T－s圖實(shí)際的蒸氣壓縮制冷循環(huán)：1-2-3-4-5-1第3部分蒸氣壓縮式制冷循環(huán)3.2蒸氣壓縮制冷循環(huán)及壓焓圖1-2表示壓縮機(jī)中的絕熱壓縮過(guò)程，定熵，2過(guò)熱氣體壓-焓（lgP-h）圖T-s圖2-3-4是冷凝器中的定壓冷卻過(guò)程，定壓，3飽和氣體，4飽和液體4-5為膨脹閥中的絕熱節(jié)流過(guò)程，定焓，5氣液兩相5-1表示蒸發(fā)器中的定溫蒸發(fā)過(guò)程，定溫，1飽和氣體3.3循環(huán)效率：蒸氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)εk

εk＝q2W0＝h1－h(huán)5收獲消耗＝h2－h(huán)1

制冷量q2＝h1－h(huán)5

消耗的循環(huán)凈功W0＝h2－h(huán)1

冷凝器放熱量q1＝h2－h(huán)43.4幾種蒸氣壓縮式制冷循環(huán)最簡(jiǎn)單的壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)由：蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥四大部件組成

3.4.1單級(jí)壓縮式制冷循環(huán)單級(jí)壓縮可滿足溫度不太低的場(chǎng)合，當(dāng)蒸發(fā)溫度較低時(shí)，吸排氣壓比過(guò)大，常采用雙級(jí)壓縮，以提高壓縮機(jī)的容積效率和壓縮過(guò)程絕熱效率，從而提高循環(huán)效率(COP值)3.4.2單級(jí)帶經(jīng)濟(jì)器壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)由：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥和經(jīng)濟(jì)器組成

3.4.3雙級(jí)壓縮一次節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)系統(tǒng)由：低壓級(jí)壓縮機(jī)、中間冷卻器、高壓級(jí)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥和輔助膨脹閥組成

低壓級(jí)排氣被冷卻至中間壓力下的飽和狀態(tài)，然后進(jìn)入高壓級(jí)3.4.4雙級(jí)壓縮一次節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán)系統(tǒng)由：低壓級(jí)壓縮機(jī)、中間冷卻器、高壓級(jí)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥和輔助膨脹閥組成低壓級(jí)排氣沒(méi)有被冷卻至中間壓力飽和狀態(tài)，即進(jìn)入高壓級(jí)3.4.5經(jīng)濟(jì)器雙級(jí)壓縮一次節(jié)流中間不完全冷卻制冷