工業(yè)制冷相關(guān)原理及設(shè)備-wenkub
2023-03-17 19:09:12 本頁面
【正文】 達(dá)到的最低制冷溫度是用原子核絕熱去磁的方 法達(dá)到 10^6 K。 萊蘭克發(fā)明了蒸氣噴射式制冷系統(tǒng)。這是后來所有蒸氣壓縮式制冷機(jī)的雛型。 制冷循環(huán)：在制冷機(jī)中，制冷劑周而復(fù)始吸熱、放熱的流動(dòng)循環(huán)。 實(shí)質(zhì)：將熱量從被冷卻對(duì)象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。 ★制冷 ≠ 冷卻 制冷機(jī)：實(shí)現(xiàn)制冷所需的機(jī)器和設(shè)備。 熱力學(xué)第一定律：能量守恒和轉(zhuǎn)換定律 熱力學(xué)第二定律：能量貶值原理 不可能把熱從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化 高溫物體外界補(bǔ)償 熱量低溫物體人工制冷 ： 制冷技術(shù)的發(fā)展概況 ? 1755年愛丁堡的化學(xué)教師庫侖利用乙醚蒸發(fā)使水結(jié)冰。 ? 到 1875年卡利和林德用氨作制冷劑，從此蒸氣壓縮式制冷機(jī)開始占有統(tǒng)治地位。 ? 到 20世紀(jì)，制冷技術(shù)有了更大發(fā)展， 1910年家用冰箱問世。絕對(duì)零度為 0K（ ），在此溫度下，構(gòu)成物質(zhì)的 所有分子和原子均停止運(yùn)動(dòng)。用于空調(diào)的冷水機(jī)組制冷量可達(dá) 7000KW。總的看來，可以把制冷劑的發(fā)展歷程劃分為兩個(gè)階 段，第一個(gè)階段是從自然物質(zhì)到人工合成的物質(zhì)；那么制冷劑發(fā)展的第二個(gè)階 段將再回歸到自然物質(zhì)。 ? 食品工程：冷庫、家用冰箱、冰柜、冷藏陳列柜等。 ? 國防工業(yè)和現(xiàn)代科學(xué)：人工降雨；在高寒地區(qū)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、常規(guī)武器的環(huán)境模擬試驗(yàn)等。 ? 熱電制冷：利用某種半導(dǎo)體材料的熱電效應(yīng)。液體汽化時(shí)，需要吸收熱量，此熱量稱為汽化潛熱，汽化潛熱來自 被冷卻對(duì)象，它使被冷卻對(duì)象變冷，或者使它維持在低于環(huán)境溫度的某一低 溫，從而達(dá)到制冷的目的。此時(shí)已成為兩相狀態(tài) 的汽液混合物；然后進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn) 行等溫等壓的蒸發(fā)過程，并回復(fù)到起 始狀態(tài)，完成一個(gè)循環(huán)。 ? 因此蒸汽壓縮式制冷運(yùn)用最為廣泛。 （ 2）制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器中，又被冷卻介質(zhì)冷凝成制冷劑液體，再經(jīng)節(jié)流器降壓到蒸發(fā)壓力。在吸收器中恢復(fù)了濃度的溶液又經(jīng) 溶液泵升壓后送入發(fā)生器中繼續(xù)循環(huán)。 二、制冷劑、載冷劑和潤滑油 ? 制冷劑 —— 在直接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中循環(huán)，通過其本身的狀態(tài)變化，來傳遞熱量的工質(zhì)稱為制冷劑（冷凍劑）。如鹽水（氯化鈉）、氯化鈣鹽水、冰、冰鹽等。 （ 流動(dòng)性好 、 傳熱性好 、 安全性好 、 化學(xué)穩(wěn) 定性好 、 溶油性 、 溶水性 ） 來源廣 ， 易制取 。 潤滑油也稱冷凍油，它在制冷壓縮機(jī)中主要起以下五個(gè)作用： （ 1）潤滑摩擦件表面，降低摩擦而引起的溫升，減少零件的磨損； （ 2）冷卻作用，冷卻摩擦件產(chǎn)生的摩擦熱； （ 3）帶走金屬摩擦表面的摩屑； （ 4）密封作用，在氣缸與活塞及軸封摩擦面等摩擦面間充滿潤滑化油起密封作用，以防止制冷劑的泄漏； （ 5）利用油壓作為控制卸載機(jī)構(gòu)的液壓傳動(dòng)動(dòng)力。 因此，在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，只能有了壓縮機(jī)，制冷機(jī)才能將低溫 物體的熱量不斷地轉(zhuǎn)移給高溫介質(zhì)，從而達(dá)到制冷的目的。 活塞式制冷壓縮機(jī) ? 1）概述： ? 活塞式制冷壓縮機(jī)是研制最早的壓縮機(jī)，幾乎和機(jī)械制冷方法同時(shí)出現(xiàn)，在一百多年的使用過程中，得到了廣泛發(fā)展和深入研究，直到目前為止，雖然其地位受到其它類型壓縮機(jī)的挑戰(zhàn)，但其產(chǎn)量仍然在各類壓縮機(jī)中占主要地位。 ? ④按壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)分類：可分為單機(jī)單級(jí)和單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)。各端蓋用墊片和螺栓相連防漏。 滾動(dòng)活塞式（滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、刮片式）制冷壓縮機(jī) ? 轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)雖然出現(xiàn)較早，但由于材質(zhì)和加工精度的限制，長期來在制冷領(lǐng)域一直未被采用。 立式全封閉渦旋式壓縮機(jī) 螺桿式制冷壓縮機(jī) 螺桿式制冷壓縮機(jī)與活塞式制冷壓縮機(jī)、離心式制冷壓縮機(jī)相比是較晚的一種機(jī)型。 離心式壓縮機(jī) 離心式制冷壓縮機(jī)的構(gòu)造和工作原理 圖 3— 26 單級(jí)離心式制冷壓縮機(jī)的簡圖 1— 吸氣腔 2— 進(jìn)口導(dǎo)葉 3— 葉輪 4— 擴(kuò)壓器 5— 蝸殼 6— 增速齒輪 7— 電動(dòng)機(jī) 8— 油箱 9— 齒輪油箱 制冷壓縮機(jī)總結(jié) ? 所有制冷壓縮機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，均有其最佳冷量使用范圍，因此，當(dāng)使用的冷量和條件不同時(shí)，應(yīng)選用不同形式的壓縮機(jī)，以獲得最佳運(yùn)行效果。作為備用閥裝在旁通管路上，以備應(yīng)急或檢修自動(dòng)膨脹閥時(shí)使用。 熱力膨脹閥 熱力膨脹閥的作用： 熱力膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口，常稱為膨脹閥，主要作用有兩個(gè)： 1） 節(jié)流作用 ：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后，成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑，為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件； 2） 控制制冷劑的流量 ：進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過蒸發(fā)器后，制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收熱量，降低車內(nèi)的溫度。感溫包內(nèi)充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過毛細(xì)管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。 ◆ 應(yīng)用：主要用于熱負(fù)荷較小的家用制冷器具中 ， 同時(shí)要求制冷系統(tǒng)有比較穩(wěn)定的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力 ， 如空調(diào) 、 冰箱 。 類型：立式、臥式套管式 臥式結(jié)構(gòu)： 氣液分離器 ◆ 作用： 將制冷劑蒸汽與制冷劑液體進(jìn)行分離 ◆ 分類： 主要為氨液分離器 ? 機(jī)房用： 分離蒸發(fā)器來的低壓蒸汽中的液滴，避免壓縮機(jī)濕壓縮； ? 庫房用： 分離
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