【正文】 制冷原理與設(shè)備 天津商業(yè)大學 機械工程學院 制冷與空調(diào)工程系 李慧宇 教學主要內(nèi)容： ? 制冷原理 ? 各種制冷方法概述 ? 單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán) ? 制冷劑 ? 雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán) ? 復疊式蒸氣壓縮式制冷循環(huán) ? 制冷設(shè)備 ? 冷凝器和蒸發(fā)器 ? 節(jié)流機構(gòu)及其他輔助設(shè)備 教學參考書： ? 制冷原理與設(shè)備 ? 吳業(yè)正主編，機械工業(yè)出版社 ? 制冷與低溫原理 ? 陳光明 陳國邦主編，機械工業(yè)出版社 ? 制冷原理與裝置 ? 鄭賢德主編，機械工業(yè)出版社 ? 空調(diào)調(diào)節(jié)用制冷技術(shù) ? 彥啟森主編，中國建筑工業(yè)出版社 課程學習要求： ? 了解并掌握蒸氣壓縮式制冷的基本原理及其循環(huán)特點； ? 了解并掌握制冷機設(shè)備的各種類型及其設(shè)計計算； ? 了解各種制冷方法的基本原理及其循環(huán)； ? 通過本課程的學習，能夠進行制冷循環(huán)的熱力計算及機器設(shè)備的選型（或設(shè)計）； ? 按時完成作業(yè)。 緒 論 ?制冷技術(shù) ?實現(xiàn)制冷的途徑 ?制冷技術(shù)的應(yīng)用 ?制冷技術(shù)的研究內(nèi)容和基礎(chǔ)理論 緒論 一、制冷技術(shù) ： ? 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，并維持這個低溫環(huán)境的過程。 ： 天然冷卻 利用自然界的物質(zhì)來完成的降溫過程 人工制冷 — 利用制冷裝置獲得所需的低溫，但要消耗能量（如：電能、熱能、機械能、太陽能等）。 3. 制冷機 機械制冷中所需機器設(shè)備的總合稱為制冷機。 4. 制冷劑 制冷機中使用的工作介質(zhì)稱為制冷劑。 制冷劑在制冷機中循環(huán)流動，同時與外界發(fā)生能量交換，即不斷地從被冷卻對象中吸取熱量，向環(huán)境排放熱量。 二、實現(xiàn)人工制冷的方法 ； 融化（固體 — 液體） 氣化（液體 — 氣體） 升華（固體 — 氣體） 氣化制冷（蒸氣制冷）： 包括蒸氣壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷、吸附式制冷。 氣體等熵膨脹時溫度總是降低的，產(chǎn)生冷效應(yīng) 。 高壓氣體經(jīng)渦流管膨脹后，可分為冷熱兩股氣流； （半導體制冷） 利用半導體的溫差電效應(yīng)實現(xiàn)的制冷。 ? 根據(jù)制冷溫度的不同，制冷技術(shù)可大體上劃分三大類： 1. 普通冷凍：＞ 120K 2. 深度冷凍： 120K~20K 3. 低溫和超低溫：＜ 20K。 4. t= (t, ℃ 。 T, Kelvin 開） 5. T=273+t 三 .制冷技術(shù)的研究內(nèi)容 1）研究獲得低溫的方法和有關(guān)的機理以及與此相應(yīng)的制冷循環(huán)，并對制冷循環(huán)進行熱力學的分析和計算。 2）研究制冷劑的性質(zhì)，從而為制冷機提供性能滿意的工作介質(zhì)。 3）研究實現(xiàn)制冷循環(huán)所必需的各種機械和技術(shù)設(shè)備，包括它們的工作原理、性能分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及制冷裝置的流程組織、系統(tǒng)配套設(shè)計。 四 . 制冷技術(shù)的應(yīng)用 １ .空調(diào)工程 空調(diào)工程是制冷技術(shù)應(yīng)用的一個廣闊領(lǐng)域。光學儀器儀表、精密計量量具、紡織等生產(chǎn)車間及計算機房等，都要求對環(huán)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(diào)系統(tǒng)。 ２ .食品工程 易腐食品從采購或捕撈、加工、貯藏、運輸?shù)戒N售的全部流通過程中，都必須保持穩(wěn)定的低溫環(huán)境，才能延長和提高食品的質(zhì)量、經(jīng)濟壽命與價值。這就需有各種制冷設(shè)施，如冷加工設(shè)備、冷凍冷藏庫、冷藏運輸車或船、冷藏售貨柜臺等。 ３ .機械與電子工業(yè) 精密機床油壓系統(tǒng)利用制冷來控制油溫，可穩(wěn)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(wèi)星地面站等電子設(shè)備也都需要在低溫下工作。 ４ .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。低溫麻醉、低溫手術(shù)及高燒患者的冷敷降溫等也需制冷技術(shù)。 ５ .國防工業(yè)和現(xiàn)代科學 在高寒地區(qū)使用的發(fā)動機、汽車、坦克、大炮等常規(guī)武器的性能需要作環(huán)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(shù)。人工降雨也需要制冷。 ６ .家用冰箱及空調(diào)等日常生活方面也是制冷技術(shù)的應(yīng)用。 拼裝式冷庫結(jié)構(gòu)簡圖 大型裝配式冷庫外形圖 果汁機 樓宇空調(diào) 陳列柜 五 .制冷技術(shù)的發(fā)展歷史 ? 1755年，愛丁堡的化學教授庫倫利用乙醚蒸發(fā)使水結(jié)冰。他的學生布拉克從本質(zhì)上解釋了融化和汽化現(xiàn)象，導出了潛熱的概念，并發(fā)明了冰量熱器，標志著現(xiàn)代制冷技術(shù)的開始。 ? 1834年，在倫敦工作的美國發(fā)明家波爾金斯造出了第一臺以乙醚為工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷機，并正式呈請了英國第6662號專利。這是后來所有蒸氣壓縮式制冷機的雛型。 ? 1875年，卡列和林德用氨作制冷劑，制造了氨蒸氣壓縮式制冷機。 ? 1844年，美國人 ，并于1851年獲得美國專利，這是世界第一臺制冷和空調(diào)用機器。 ? 1858年，美國人尼斯取得了冷庫設(shè)計的第一個美國專利，從此商用食品冷藏事業(yè)開始發(fā)展。 ? 我國制冷的發(fā)展簡史 ? 人類最早的制冷方法是利用自然界存在的冷物質(zhì)－冰、深井水等。我國早在周朝就有了用冰的歷史。到了秦漢，冰的使用就更進了一步，據(jù)《藝文志》記載：大秦國有五宮殿，以水晶為柱拱，稱水晶宮，內(nèi)實以冰，遇夏開發(fā)?！边@實質(zhì)是我國最早的空調(diào)房間。到了唐朝已生產(chǎn)冰鎮(zhèn)飲料并已有了冰商。冰酪、奶冰也發(fā)源于中國，是冰淇淋的雛形，在元朝時由意大利著名旅行家馬可 波羅帶到了歐洲。 ? 人工制冷至今在世界上才有 100多年的歷史。舊中國制冷工業(yè)基本上是空白，解放前上海只有幾家很小的“冰箱廠”且只搞維修業(yè)務(wù)，全國冷庫也僅有幾座。解放后，制冷工業(yè)得到飛速發(fā)展，特別是八十年代通過引進國外先進技術(shù)，使我國的制冷、空調(diào)產(chǎn)品打