制冷概念方法發展詳解演示文稿當前第1頁\共有61頁\編于星期六\21點（優選）制冷概念方法發展當前第2頁\共有61頁\編于星期六\21點當前第3頁\共有61頁\編于星期六\21點人工制冷(人工致冷)的定義：用人為的方法在一定的時間和一定的空間內將某物體或流體冷卻，使其溫度降到環境溫度以下并維持這個低溫的一門工程技術。當前第4頁\共有61頁\編于星期六\21點區分“自然冷卻”

與“制冷”

：

自發過程與非自發過程當前第5頁\共有61頁\編于星期六\21點概念區分冷卻

制冷當前第6頁\共有61頁\編于星期六\21點類比熱量傳遞與水的流動自發過程與非自發過程當前第7頁\共有61頁\編于星期六\21點冷卻（自發過程）當前第8頁\共有61頁\編于星期六\21點水往低處流當前第9頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷（非自發過程）當前第10頁\共有61頁\編于星期六\21點水泵抽水當前第11頁\共有61頁\編于星期六\21點人工制冷(人工致冷)的定義：用人為的方法在一定的時間和一定的空間內將某物體或流體冷卻，使其溫度降到環境溫度以下并維持這個低溫的一門工程技術。當前第12頁\共有61頁\編于星期六\21點結論：

制冷是一個非自發的過程，需要消耗一定量的功當前第13頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷循環的基本原理被加熱系統被冷卻系統制冷機、熱泵或熱化機W（Q）QKQ0補償能量：W（Q）能量守恒：QK=QO+W（Q）當前第14頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷機機械制冷中所需機器和設備的總合當前第15頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷機中使用的工作介質（半導體制冷除外）制冷劑（制冷工質）當前第16頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷循環為了獲得持續的低溫，需要連續不斷地制冷，制冷劑也就需要連續不斷地吸熱和放熱，從而在制冷機器、設備內形成一個周而復始的流動循環制冷循環的基本原理當前第17頁\共有61頁\編于星期六\21點當前第18頁\共有61頁\編于星期六\21點熱泵循環基本原理：以環境介質作為低溫熱源，并從中獲取熱量將其轉移給高于環境溫度的高溫熱源(被加熱系統)的循環。循環不是用來制冷，而是為了把熱量釋放給某物體或空間使之溫度升高，即實現用冷凝器放出的熱量來供熱的采暖設備稱之為熱泵（也可以同時實現供冷和供熱）。它是制冷循環的另一種應用。與制冷循環的形式和原理相同。當前第19頁\共有61頁\編于星期六\21點Qk=Q0+P0COP:

供熱系數ζ=Qk/P

=(P+Q0)

/P=1+ε節能效益顯著當前第20頁\共有61頁\編于星期六\21點按照制冷所得到的低溫范圍，制冷技術分為幾個領域：

120K以上，普通制冷

120～20K，深度制冷

20～0.3K，低溫制冷低溫制冷

0.3K以下，超低溫制冷通過120K來分界溫區體現在：工質、制取低溫方法及使用的機器設備制冷技術的分類“普通制冷”與“低溫制冷”的區別及聯系當前第21頁\共有61頁\編于星期六\21點天然冷時代冰雪的貯藏制冷技術的發展歷程當前第22頁\共有61頁\編于星期六\21點早在3000多年前，聰明的中國人就已經利用天然冰在夏天消署。周朝的時候，政府里有專門負責取冰、用冰的官員——“凌人”。唐朝時，京城長安出現了專門靠冰發財的商人。

大多取自本地的河湖，冬季“打冰”

（將冰面斷開成方塊，浮起后繼續凍結加厚），在“冰窖”里面貯存到夏季使用。皇宮和官僚使用、商品。

清代的官僚按品級可以配給定量的冰，地方官員每年要給京官的衙門變相行賄叫“冰敬”

。

北京市的冰窖，最后在1982年還有。

當前第23頁\共有61頁\編于星期六\21點人工制冷時代（機械制冷技術從工業革命開始）1）1755年，英國人庫侖發現了乙醚蒸發制冷，其學生布拉克導出了潛熱的概念，并發明了冰量熱器，標志著現代制冷技術的開始2）英國人布拉克發展了氣液相變和潛熱方面理論制冷技術的發展歷程當前第24頁\共有61頁\編于星期六\21點3）1834年，美國人波爾金斯發明了第一臺以乙醚為工質的蒸汽壓縮式制冷機4）1844年，美國人戈里發明了第一臺制冷和空調用的空氣制冷機5）1859年，法國人卡列設計制造了第一臺氨吸收式制冷機6）1910年，法國人馬列斯?萊蘭克發明了蒸氣噴射式制冷系統7）1918年，美國人考布蘭發明了第一臺家用電冰箱制冷技術的發展歷程當前第25頁\共有61頁\編于星期六\21點8）1930年代氟利昂制冷劑出現9）1950年代共沸制冷劑和1960年代非共沸制冷劑應用10）1980年代以環保和能源協調發展制冷技術時代：節能、ODP，GWP：天然制冷劑或HFC制冷技術的發展歷程當前第26頁\共有61頁\編于星期六\21點1.在人民生活方面家用冰箱、空調器等2.在商業領域食品的冷藏鏈：易腐食品的生產、運輸和銷售3.空調行業中舒適性空調：滿足舒適需要工藝空調：滿足生產工藝、設備需要當前第27頁\共有61頁\編于星期六\21點空調工程

空調工程是制冷技術應用的一個廣闊領域。光學儀器儀表、精密計量量具、紡織等生產車間及計算機房等，都要求對環境的溫度、濕度、潔凈度進行不同程度的控制；體育館、大會堂、賓館等公共建筑和小汽車、飛機、大型客車等交通工具也都需有舒適的空調系統。制冷技術在國民經濟中的應用當前第28頁\共有61頁\編于星期六\21點日常生活方面家用冰箱及空調等當前第29頁\共有61頁\編于星期六\21點食品工程易腐食品從采購或捕撈、加工、貯藏、運輸到銷售的全部流通過程中，都必須保持穩定的低溫環境，才能延長和提高食品的質量、經濟壽命與價值。這就需有各種制冷設施，如冷加工設備、冷凍冷藏庫、冷藏運輸車或船、冷藏售貨柜臺等

當前第30頁\共有61頁\編于星期六\21點機械與電子工業精密機床油壓系統利用制冷來控制油溫，可穩定油膜剛度，使機床能正常工作。對鋼進行低溫處理可改善鋼的性能，提高鋼的硬度和強度，延長工件的使用壽命。多路通訊、雷達、衛星地面站等電子設備也都需要在低溫下工作。

當前第31頁\共有61頁\編于星期六\21點醫療衛生事業血漿、疫苗及某些特殊藥品需要低溫保存。低溫麻醉、低溫手術及高燒患者的冷敷降溫等也需制冷技術。

當前第32頁\共有61頁\編于星期六\21點國防工業和現代科學在高寒地區使用的發動機、汽車、坦克、大炮等常規武器的性能需要作環境模擬試驗，火箭、航天器也需要在模擬高空條件下進行試驗，這些都需要人工制冷技術。人工降雨也需要制冷。當前第33頁\共有61頁\編于星期六\21點

制冷范圍進一步擴大

制冷方法日趨增多：脈管制冷、電化學制冷等

制冷機器、設備的種類和形式更加豐富

制冷系統的運行管理采用微機管理

更注重環保、節能：臭氧空洞、全球變暖；能效標識國家執行《能源效率標識管理辦法》，其中規定凡是能效比低于2.6的空調將嚴禁銷售制冷技術的發展趨勢當前第34頁\共有61頁\編于星期六\21點

人工制冷方法

1.相變制冷2.熱電制冷3.渦流管制冷4.空氣膨脹制冷當前第35頁\共有61頁\編于星期六\21點一：單級蒸氣壓縮式制冷循環的方法、原理與循環日常生活中我們都有這樣的疑問:怎樣才能制冷制熱呢?當前第36頁\共有61頁\編于星期六\21點相變制冷方法、原理a.密閉容器試驗

飽和狀態

（飽和蒸汽、飽和液體）當前第37頁\共有61頁\編于星期六\21點飽和壓力，飽和溫度

密閉容器中的液體，在一定的溫度下，蒸氣壓力會自動保持在一定數值上，這時液氣兩相轉變就達到了動平衡，此時空間氣態分子的濃度不變。這個狀態稱之為這個液體的飽和狀態。

飽和狀態的蒸氣和液體分別稱為飽和蒸氣和飽和液體。飽和狀態時蒸氣壓力稱為飽和壓力。飽和液體的溫度稱為飽和溫度。

當前第38頁\共有61頁\編于星期六\21點飽和壓力與飽和溫度是一一對應關系。水：飽和壓力p=1at=101325Pa時，

飽和溫度t=100℃飽和壓力p=0.31at=31160Pa時，

飽和溫度t=70℃飽和壓力p=0.0092at=934.55Pa時，飽和溫度t=6℃當前第39頁\共有61頁\編于星期六\21點

猜想一下：蒸汽被抽走將會發生什么結果？當前第40頁\共有61頁\編于星期六\21點平衡遭到破壞（抽走蒸氣）液體蒸發氣化降溫吸收外界熱量新的平衡（同時產生低溫環境）當前第41頁\共有61頁\編于星期六\21點實際應用

蒸發器：不斷抽走蒸氣使液體不斷氣化降溫吸熱

壓縮機：不斷抽取蒸氣維持低溫狀態當前第42頁\共有61頁\編于星期六\21點q0w05421當前第43頁\共有61頁\編于星期六\21點

利用制冷劑由液體狀態汽化為蒸氣狀態過程中吸收熱量，被冷卻介質因失去熱量而降低溫度，達到制冷的目的。

制冷劑循環利用制冷循環當前第44頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷原理q0w054qK21單級蒸汽壓縮制冷循環當前第45頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷劑在變為蒸氣之后，需要對它進行壓縮、冷凝、繼而進行再次汽化吸熱。冷凝器：散熱使氣體不斷液化當前第46頁\共有61頁\編于星期六\21點q0w054qK21單級蒸汽壓縮制冷循環當前第47頁\共有61頁\編于星期六\21點節流閥：降低壓力節流降壓的工作原理是制冷工質流過閥門時流動截面突然收縮，流體流速加快，壓力下降，壓力下降的大小取決于流動截面收縮的比例。當前第48頁\共有61頁\編于星期六\21點以沸騰過程考慮制冷劑的工作溫度范圍沸騰的幾個特點：

液變汽

吸熱

過程中溫度保持不變

壓力越低，沸點越低

是否可以通過降低壓力，無限度的降低其沸點？相

變

制

冷當前第49頁\共有61頁\編于星期六\21點制冷劑：基本原理：液體汽化相變吸熱效應

吸熱量=液體汽化量×汽化潛熱

當前第50頁\共有61頁\編于星期六\21點臨界溫度：每種物質都有一個特定的溫度,在這個溫度以上,無論怎樣增大壓強,氣態物質不會液化,這個溫度就是臨界溫度。因此要使物質液化必須先達到它的臨界溫度

當前第51頁\共有61頁\編于星期六\21點結論：極限工作溫度范圍是制冷劑的臨界溫度至凝固溫度循環形式：蒸汽壓縮式，吸收式等當前第52頁\共有61頁\編于星期六\21點具備四個基本過程：制冷劑低壓下氣化、升壓、高壓蒸汽液化、降壓當前第53頁\共有61頁\編于星期六\21點蒸汽壓縮式制冷循環冷凝器：高壓汽體

冷卻冷凝節流閥：節流降壓蒸發器：低壓液體

汽化吸熱壓縮機：低壓汽體

壓縮升壓壓縮機節流閥冷凝器蒸發器低溫低壓汽體高溫高壓汽體

高壓

液

體低壓液

體動力和心臟當前第54頁\共有61頁\編于星期六\21點1.1蒸氣壓縮式制冷

系統組成：壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器及輔助設備，由管道將其連成一個封閉系統

系統流程圖當前第55頁\共有61頁\編于星期六\21點1.2蒸氣吸收式制冷

系統組成：發生器、吸收器取代了壓縮機

系統流程圖當前第56頁\共有61頁\編于星期六\21點當前第57頁\共有61頁\編于星期六\21點1.3蒸氣噴射式制冷

系統組成：噴射器（噴嘴、吸入室、擴壓器）、冷凝器、蒸發器、膨脹閥等組成

系統流程圖當前第58頁\共有61頁\編于星期六\21點1.蒸氣噴射式制冷原理：

液體氣化制冷，以消耗熱能為動力。2.特點：

蒸氣噴射式制冷機只用單一物質為工質，熱源工作蒸汽和制冷劑是同一種物質。目前多使用水。

由于水為工質所制取的低溫必須在0℃以上，故蒸氣噴射式制冷機目前只用于空調裝置或用來制備某些工藝過程需要的冷媒水。

當前第59頁\共有61頁\編于星期六\21點1.4固體吸附式制冷

系統組成：壓縮機、冷凝器、膨脹閥、