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制冷原理與設(shè)備學(xué)習(xí)資料-wenkub

2023-03-15 10:35:55 本頁(yè)面
 

【正文】 備結(jié)合在一起的裝置。(3)研究實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)所必需的各種機(jī)械和技術(shù)設(shè)備,包括他們的工作原理、性能分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及制冷裝置的流程組織、系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)。 制冷技術(shù)的發(fā)展概括起來(lái)可分為兩個(gè)階段:( 1)天然冷源的應(yīng)用階段 是從古代 ~18世紀(jì)中期。現(xiàn)代制冷技術(shù)作為一門科學(xué)是由 19世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的,到 20世紀(jì)具有更大的發(fā)展。(3)建筑工程 比如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的 “ 凍土法 ” 。制冷與低溫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域舉例 制冷在空調(diào)中的作用 (1)干式冷卻 (2)減濕冷卻 (3)減濕與干式冷卻混合方式 1. 空氣調(diào)節(jié)圖 126 制冷與空調(diào)的關(guān)系 制冷和空調(diào)的關(guān)系相互聯(lián)系又獨(dú)立216。 低溫生物學(xué)216。 典型應(yīng)用例子 (1)細(xì)胞組織程序冷卻的低溫保存 (2)超快速的玻璃化低溫保存方法(3)利用低溫器械使病灶細(xì)胞和組織低溫?fù)p傷 而壞死的低溫外科。5. 低溫電子技術(shù) 運(yùn)用與超導(dǎo)電性有關(guān)的 Meissner效應(yīng) ,用磁場(chǎng)代替油或空氣作潤(rùn)滑劑 ,可以制成無(wú)磨擦軸承。 6. 機(jī)械設(shè)計(jì) 采用紅外光學(xué)鏡頭可以拍攝熱源外形,并可以對(duì)熱源進(jìn)行跟蹤。 7. 紅外遙感技術(shù)煉鋼時(shí)氧起到某些重要的作用。 8. 加工過(guò)程目前低溫技術(shù)是回收鋼結(jié)構(gòu)輪胎中橡膠的唯一有效的方法,這種方法采用了低溫粉碎技術(shù)。 9. 材料回收所有大型的發(fā)射的飛行器均使用液氧作氧化劑。 其中應(yīng)用最廣泛的就是液體汽化制冷(原理),它常見(jiàn)的應(yīng)用形式又有以下四種: 蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷、蒸汽噴射式制冷和吸附式制冷。系統(tǒng)組成:噴射器、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥及泵五部分。蒸氣噴射器的原理圖特點(diǎn): (1) 以 熱 能 為 能量的 補(bǔ)償 形式; (2) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn)單 ,加工方便,無(wú)運(yùn) 動(dòng) 部件,使用壽】 命 長(zhǎng) ; (3) 效率低。 吸附式制冷 吸附式制冷也是以 “ 熱能 ” 為動(dòng)力的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。工作介質(zhì):吸附劑和制冷劑;常見(jiàn)的吸附工質(zhì)對(duì)有: 沸石 —— 水;硅膠 —— 水,氯化鈣 —— 氨等 物理吸附 化學(xué)吸附 以沸石 —— 水工質(zhì)對(duì)為例說(shuō)明其工作過(guò)程: 白天,吸附床受日光照射溫度升高產(chǎn)生解析作用,從沸石中脫附出水蒸汽,系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力升高,當(dāng)達(dá)到與環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力時(shí),水蒸汽在冷凝器中凝結(jié),同時(shí)放出潛熱,凝水儲(chǔ)存在蒸發(fā)器中,夜間,吸附床冷下來(lái),沸石溫度逐漸降低,它吸附水蒸汽的能力逐漸提高,造成系統(tǒng)內(nèi)壓力降低,同時(shí),蒸發(fā)器中的水不斷蒸發(fā)出來(lái),用以補(bǔ)充沸石對(duì)水蒸汽的吸附,誰(shuí)蒸發(fā)的過(guò)程吸熱,達(dá)到制冷的目的。 熱電效應(yīng):是指在兩種不同導(dǎo)體組成的閉合回路中通以直流電,當(dāng)電流流過(guò)不同導(dǎo)體的界面時(shí),就會(huì)使一個(gè)節(jié)點(diǎn)變冷,從外界吸收熱量;一個(gè)節(jié)點(diǎn)變熱,向外界放出熱量,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),即帕爾帖效應(yīng) 帕爾帖效應(yīng)的反效應(yīng)是西伯克效應(yīng)( Secbeck),就是在兩種導(dǎo)體組成的回路中,如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同,就會(huì)在兩個(gè)接觸點(diǎn)之間產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差 —— 即接觸電動(dòng)勢(shì)。原理圖:167。討論 控制閥全開(kāi):渦流管相當(dāng)于氣體噴射器; 控制閥部分開(kāi)啟:出現(xiàn)冷熱分流現(xiàn)象。 制冷工質(zhì)有:空氣、 CO N He等。 (與卡諾循環(huán)比較) :① 用節(jié)流閥代替膨脹機(jī): ② 損失膨脹功、產(chǎn)生 “ 閃發(fā)氣體 ” ;但簡(jiǎn)化裝置、便于調(diào)節(jié),產(chǎn)生節(jié)流損失。 制冷裝置與制冷劑相互依存,相互適應(yīng),才能組成完美的制冷系統(tǒng)。 除了 制冷效率外,還應(yīng)考慮如下的其他性能: 對(duì)制冷劑的要求:減少工質(zhì)的循環(huán)量;縮小壓縮機(jī)的尺寸? 熱力學(xué)的性質(zhì): 蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中; 單位制冷量 q0和單位容積制冷量 qv要大; 制冷劑的凝結(jié)溫度要高; 凝固溫度要適當(dāng)?shù)牡鸵恍? 絕熱指數(shù)應(yīng)低一些;防止空氣滲入;減少裝置承壓,防止制冷劑外泄;壓縮比?。瓬p少壓縮機(jī)的耗功量便于用一般冷卻水或空氣冷凝;接近逆卡諾循環(huán),節(jié)流損失小能得到較低的蒸發(fā)溫度壓縮機(jī)排氣溫度低-提高壓縮機(jī)容積效率、對(duì)潤(rùn)滑油有好處 對(duì)制冷劑的要求:? 物理化學(xué)的性質(zhì): 制冷劑在潤(rùn)滑油中的可溶性; 制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)要高; 制冷劑的密度、粘度要小; 制冷劑對(duì)金屬和其它材料應(yīng)無(wú)腐蝕和侵蝕作用; 制冷劑在高溫下應(yīng)不分解,且不燃燒、不爆炸;? 其它: 制冷劑對(duì)人的生命和健康無(wú)危害,不具有毒性、窒息性 和刺激性; 制冷劑應(yīng)易于購(gòu)買,且價(jià)廉。 鹽水 鹽水凝固溫度與濃度有關(guān)。由于鹽水對(duì)金屬有強(qiáng)烈腐蝕作用,溶液中要加入緩蝕劑。167。盤管內(nèi)為氣、液共存狀態(tài)。 常用蒸發(fā)器的種類蒸發(fā)器冷卻液體的蒸發(fā)器 冷卻空氣的蒸發(fā)器立管式蒸發(fā)器滿液式殼管蒸發(fā)器干式殼管蒸發(fā)器冷卻盤管冷卻機(jī) 氟利昂直接蒸發(fā)式空氣冷卻器滿液式 非滿液式 非滿液式滿液式 非滿液式冷卻盤管有:頂排管、墻排管、單層管、多層管等多種形式。直通式: 構(gòu)造簡(jiǎn)單,浮球受液面波動(dòng)大,易損壞,下部供液。 外平衡式:閥內(nèi)膜片下方承受的壓力為: E出口處壓力和彈簧作用力;毛細(xì)管液體比氣體非常容易通過(guò),氣體流動(dòng)阻力 液體流動(dòng)阻力。電子膨脹閥 由檢測(cè)、控制、執(zhí)行三部分組成。毛細(xì)管 熱力膨脹閥 電子膨脹閥制冷劑與閥的選擇是否相關(guān)無(wú)關(guān) 由感溫包充注的制冷劑決定無(wú)關(guān)制冷劑流量調(diào)節(jié)范圍 小 較大 大流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 毛細(xì)管流動(dòng)阻力 調(diào)節(jié)閥開(kāi)度 調(diào)節(jié)閥開(kāi)度調(diào)節(jié)控制信號(hào) 過(guò)冷度 蒸發(fā)器出口過(guò)熱度 蒸發(fā)器出口過(guò)熱度調(diào)節(jié)方法 回?zé)嵫h(huán),降低毛細(xì)管出口段溫度檢測(cè)出口過(guò)熱度,控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度檢測(cè)出口過(guò)熱度,控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度對(duì)蒸發(fā)器過(guò)熱度控制偏差大 較小, 4~7176。 油分離器作用:分離壓縮機(jī)排氣中的潤(rùn)滑油,以防止?jié)櫥瓦M(jìn)入冷凝 器和蒸發(fā)器,形成油膜,降低其傳熱效果。 在氨干式油分離器的基礎(chǔ)上,在進(jìn)氣管下端加設(shè)過(guò)濾器,實(shí)現(xiàn)雙重作用。? 通過(guò)過(guò)濾層分油 濾過(guò)式氨油分離器 高效油分離器? 氟利昂油分離器 選擇計(jì)算:式中 dy-油分離器直徑 (m); λ-氨壓縮機(jī)的容積效率; V-氨壓縮機(jī)的理論排氣量 (m3/h); wy-油分離器中的氣體速度 (m/s), wy=~。? 高壓側(cè)、低壓側(cè)應(yīng)各自使用一個(gè)集油器,不能混用。將混合氣體在冷凝壓力下降溫到一值,使混合氣體中的大部分制冷劑冷凝為液體,而分離出空氣,將空氣排出。下表列出常用制冷劑在 Pk/P0=10時(shí)的最低蒸發(fā)溫度: 當(dāng)壓力差( PkP0)> 12~14和壓力比 Pk/P0> 8~10時(shí),單級(jí)壓縮機(jī)會(huì)發(fā)生:制冷劑 冷凝溫度( 176。用于氨系統(tǒng)低壓級(jí) 排氣與中間冷卻器中蒸發(fā)的蒸氣相混合,被冷卻到某一過(guò)熱點(diǎn)。 一次節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)一次節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)壓縮系統(tǒng)圖 一次節(jié)流中間完全冷卻雙級(jí)壓縮 lgPh圖M1MDMGM1MDMGMD 一次節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán)流量計(jì)算 ? 由總流量與各分流量關(guān)系得: MG=M1+MD (65)其中: MG— 高級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量; M1— 中間冷卻器冷卻初級(jí)排氣而氣化的制冷劑流量; MD— 低級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量。167。其自動(dòng)控制流程如下: 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器,又稱變送器,或 A/D、 D/A變送器。TDF0 TDF02型分級(jí)步進(jìn)調(diào)節(jié)器。壓力式溫度控制器( WTQK、 WTZK型)、 TDW12型溫度調(diào)節(jié)器等。電磁閥、恒壓閥、主閥、組合式主閥、水電磁閥、止回閥、自動(dòng)旁通閥、氨熱力膨脹閥等。? :氨泵應(yīng)設(shè)下安全保護(hù)裝置 :共 4條,規(guī)定氨泵應(yīng)設(shè)斷液自動(dòng)停泵裝置;排液管上應(yīng)設(shè)止逆閥、壓力表;排液總管上應(yīng)設(shè)旁通泄壓閥。壓力表的安裝高度距觀察地面不應(yīng)超過(guò) 3m。? :每臺(tái)氨壓縮機(jī)應(yīng)在機(jī)組控制臺(tái)裝設(shè)緊急停車按鈕。? :穿過(guò)庫(kù)房隔熱層的電氣線路,宜集中敷設(shè),且必須采取可靠的防火及防止產(chǎn)生冷橋的措施。 庫(kù)房回路 1. 凍結(jié)物冷藏間庫(kù)溫自控回路 庫(kù)溫控制方法:用溫控器
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