【正文】 液體蒸發(fā)制冷 （ 2）蒸氣吸收式制冷 ? 系統(tǒng)圖 ? 制冷劑和吸收劑 吸收劑溶液的濃度越高，制冷劑的分壓力越低。 ? 能量轉(zhuǎn)換效率低，常用于特殊場(chǎng)合。 0 / /( ( ) ) 1 /( / 1 )c L H L H LCO P Q W T S T T S T T? ? ? ? ? ? ? 可逆制冷循環(huán) 意義： （ 1）制冷機(jī)的性能與熱源和熱匯的溫度條件有關(guān) 與工況有關(guān)； （ 2）只有在指明工況的條件下，才能用 COP評(píng)價(jià)制冷機(jī)的優(yōu)劣，才能比較不同的制冷機(jī)性能； （ 3） 可以直接評(píng)價(jià)和比較各種制冷循環(huán)（因?yàn)樵谙嗤墓r條件下）。 Ts圖， ph圖（尤為重要） 單級(jí)壓縮式制冷的理論循環(huán) ? 理論循環(huán)： ? 假定： （ 1） 恒定，制冷劑在相變傳熱過(guò)程中沒有傳熱溫差，即 （ 2）不計(jì)過(guò)熱度和過(guò)冷度； （ 3）除膨脹裝置和壓縮機(jī)外，制冷劑流經(jīng)其他部件和管道沒有壓力變化； （ 4）除換熱器外，其他部件和管道與外界沒有熱交換； （ 5）壓縮過(guò)程為可逆的等熵絕熱壓縮過(guò)程。 （ 2）實(shí)用性：化學(xué)穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性，無(wú)腐蝕，不與潤(rùn)滑油產(chǎn)生不良反應(yīng)。 性質(zhì) ? 熱力性質(zhì)： （ 1）飽和蒸汽壓力曲線 各種制冷劑的曲線形狀大致相同，但位置不同。 希望： pk與 pc之間距離越大越好。 ,/? ? ? ?? 制冷劑 性質(zhì) ? 環(huán)境影響指數(shù) （ 1）臭氧影響指數(shù)（ ODP）：規(guī)定 R11為 1， 2030年要全部為零。 ? 物理和化學(xué)性質(zhì)： （ 1）安全性；（ 2）電絕緣性；（ 3）熱穩(wěn)定性和與材料的相容性，以氨、 R22為例。 （ 2）使用： 目的：環(huán)保、提高熱力性能，增加運(yùn)行安全性。 制冷劑 實(shí)用制冷劑 ? 天然制冷劑環(huán)保最好，但是通常有些熱力性能和工作安全性的問題。 制冷劑 制冷劑熱力性能計(jì)算 ? 查表 ? 查圖 ? 利用程序計(jì)算 采用混合制冷劑的單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) ? 理論循環(huán) 對(duì)于非共沸制冷劑，它的冷凝和蒸發(fā)過(guò)程為等壓非等溫的換熱過(guò)程，溫度變化如圖所示。 這些也是盡量采用純質(zhì)和近共沸的原因。 復(fù)疊式制冷 ? 什么是復(fù)疊式制冷？ ? 復(fù)疊式與多級(jí)壓縮制冷的特點(diǎn)比較（ 6個(gè)方面） ? 為什么要使用復(fù)疊式制冷？ 系統(tǒng)與循環(huán) ? 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖與循環(huán)圖 ? 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖：忽略與制冷循環(huán)不相干的部件。 使用中的若干問題 制冷劑的選擇和子系統(tǒng)的多少與制冷溫度有關(guān)。 二氧化碳的狀態(tài)圖 近臨界循環(huán) 跨臨界循環(huán) 梅辛特法 ? 近臨界循環(huán)：由于節(jié)流后制冷劑干度較大（大于 ），單位制冷量較小，系統(tǒng)性能較差。為了保證在各種工況條件下可靠的工作，制冷系統(tǒng)必須有液體制冷劑的儲(chǔ)備。 跨臨界循環(huán)的應(yīng)用裝置 ? 熱泵式熱水器 有單級(jí)和兩級(jí)壓縮兩種循環(huán) ? 單級(jí)壓縮系統(tǒng) 跨臨界循環(huán)的應(yīng)用裝置 ? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與汽車空調(diào)基本相同。由于上述問題的存在，即使對(duì)于這些工況，使用還是沒有傳統(tǒng)的系統(tǒng)普遍。 ? 作用和特點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)冷熱流體間的熱交換； 冷熱流體間由金屬壁面分隔，傳熱過(guò)程由三個(gè)傳熱過(guò)程組成。 因此式（ 1）成為換熱器傳熱計(jì)算的基本公式。即： 傳熱公式： 傳熱系數(shù)： 污垢熱阻對(duì)傳熱的影響在傳熱系數(shù)計(jì)算中考慮（污垢系數(shù)）： ()o o i o o ok A t t k A t? ? ? ? ?0111 /( l n )2o o ooi i id d dkd h d h?? ? ?0111 /( ( ) l n ( ) )2o o oo i oi i id d dk R Rd h d h?? ? ? ? ? 通過(guò)肋壁的傳熱 ? 設(shè) 肋壁為外表面，它對(duì)利用式（ 1）計(jì)算傳熱量需要考慮兩個(gè)因數(shù)：內(nèi)外面積不相等和肋表面溫度與肋根溫度不相等。 對(duì)于前者，處理方法與圓管傳熱相同；歸于后者，處理方法是用肋面總效率對(duì)外部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)進(jìn)行修正。 ? 修正的方法由冷熱流體的順、逆流動(dòng)過(guò)程中的傳熱推導(dǎo)出來(lái)。 ? 僅有潛熱傳熱（如下圖），用對(duì)數(shù)平均傳熱溫差來(lái)計(jì)算。 全熱換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： phct?????,o o shh?? 蒸發(fā)器 ? 對(duì)蒸發(fā)器的要求： 1） k值高：體積小，價(jià)廉；或者降低傳熱溫差。 ihih a. 干式殼管式蒸發(fā)器 a. 干式殼管式蒸發(fā)器 ? 一般用于冷卻液體。 2）制冷劑流動(dòng)阻力較大，會(huì)影響傳熱溫差或蒸發(fā)溫度； 3）折流板的結(jié)構(gòu)造成工藝復(fù)雜，管外清垢僅能用化學(xué)方法。 ? 分類： 1. 按換熱管形式分：光管式和翅片管式； 2. 空氣冷卻方式分：自然對(duì)流換熱和強(qiáng)制對(duì)流換熱。 再循環(huán)式蒸發(fā)器 ? 再循環(huán)式實(shí)際上是一種向蒸發(fā)器供給液體制冷劑的供液方式。 ? 結(jié)構(gòu)形式 1）下圖為一冷卻液 體型的（氨系統(tǒng)，用于鹽水池制冰），還有滿液式蒸發(fā)器； 再循環(huán)式蒸發(fā)器 2）冷卻空氣型的與干式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本相同，有采用自然對(duì)流方式冷卻的，也有采用強(qiáng)制對(duì)流方式冷卻的。 4）因?yàn)樗餐瑫r(shí)是低壓儲(chǔ)液器，因此對(duì)于氟利昂系統(tǒng)，需要專門的回油裝置。 平均對(duì)數(shù)傳熱溫差和析濕系數(shù) ? 在沒有集態(tài)變化換熱過(guò)程中，冷熱流體在傳熱過(guò)程中，溫度始終在變化。 ? 對(duì)數(shù)平均傳熱溫差只是一種傳熱量的計(jì)算方法，不能用于對(duì)傳熱不可逆性進(jìn)行判斷。與沒有水蒸氣冷凝出水分情況相比，使用前面介紹的方法計(jì)算傳熱量就會(huì)少計(jì)算冷凝水的潛熱。 ? 制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)，通常在蒸發(fā)器出口處還有一些過(guò)熱度的蒸發(fā)器。 ? U型管式干式蒸發(fā)器 ? 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1）管組可裝配后入殼內(nèi)，抽出后清洗， 較好； 2）只能用于二流程，彎管工藝復(fù)雜，難以更換換熱管，管內(nèi)不能使用縱向內(nèi)翅。 ? 一般用于冷卻液體。減少熱阻的主要途徑：增加空氣側(cè)的換熱面積；強(qiáng)制對(duì)流換熱（加風(fēng)機(jī)）； 2. 翅片間距：空調(diào)器：最小 ，一般 2mm；低溫制冷： 612mm（防止結(jié)霜后影響換熱）； 3. 換熱管材料：氟利昂：銅。 ? 采用這種供液方式的蒸發(fā)器，制冷劑在換熱管內(nèi)流動(dòng)。 2）由殼體、封頭、管板、換熱管和氣液分離器等組成。 滿液式蒸發(fā)器 ? 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，易于安裝，使用方便。 ? 制冷劑側(cè)的凝結(jié)液膜為凝結(jié)換熱的主要熱阻。 6）在冷量使用范圍上有增大趨勢(shì)（現(xiàn)可達(dá) 500kW以上）。 ? 風(fēng)機(jī)一般為軸流式，迎面風(fēng)速一般為 2 – 3 m/s, 迎風(fēng)面多為矩形或者方形。 57 omtC? ? ? 水冷式冷凝器 ? 臥式：冷卻水下進(jìn)上出，通常偶數(shù)流程。 b. 套管式 ? 制冷劑 上進(jìn)下出，冷卻水下進(jìn)上出，易實(shí)現(xiàn)逆流換熱，對(duì)數(shù)平均傳熱溫差較大。 ? 水冷式冷凝器的水的流程數(shù)問題 a. 蒸發(fā)式 ? 制冷劑上進(jìn)下出，冷卻水抽出噴淋在換熱管上，與自下而上的空氣相遇后一部分液體水蒸發(fā)吸熱，從而降低水和空氣的溫度，大大增強(qiáng)換熱效果。 b. 淋激式 ? 特點(diǎn) 1）沒有風(fēng)機(jī)； 2）既靠冷卻水的潛熱，又靠冷卻水的顯熱攜帶冷凝熱量； 3）冷卻水有溫升，需要有冷卻塔。 內(nèi)平衡式 ? 膜片的位置決定了閥針的位置，即閥的開度的大小。 從控制原理上來(lái)講，這是一種負(fù)反饋的比例調(diào)節(jié)方式。 ? 解決問題 3），采用氣體充注的方法。 ? 熱電膨脹閥的分類是根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門開度的方式劃分的。 ? 使用最多還是測(cè)量溫差的，與書中不同的是一個(gè)測(cè)溫傳感器位于蒸發(fā)器中部，一個(gè)位于蒸發(fā)器出口。 毛細(xì)管 ? 在流量一定條件下壓降特點(diǎn) ? 影響流量的因素 ? 特點(diǎn)： 1）流量調(diào)節(jié)范圍較小； 2）靠過(guò)冷度和冷凝壓力調(diào)節(jié)，但主要是過(guò)冷度； 3）價(jià)廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。 4）多用于大型制冷系統(tǒng)。 ? 一般制冷劑按共晶濃度配制鹽水濃度。 常有傳統(tǒng)載冷劑 3）有機(jī)載冷劑 一般用于鹽水所不能達(dá)到的載冷溫度，具有較強(qiáng)的揮發(fā)能力。 傳統(tǒng)蓄冷劑 ? 液態(tài)水 熱容好，傳熱好；依靠顯熱蓄冷，蓄能密度較?。恢评湔舭l(fā)溫度較高，蓄冷溫度為零度以上。 環(huán)保要求下載冷技術(shù)的新發(fā)展 ? 天然制冷劑（ NH3,CO2,碳?xì)浠衔锏龋樽瞽h(huán)保的制冷劑，但也存在易燃、有毒、工作壓力過(guò)高等問題。用作載冷劑，單位載冷能力大，減少在冷劑流量和泵功；用作蓄冷劑，可減少蓄冷劑尺寸。 ? 流動(dòng)阻力較大（與含冰率有關(guān)）。 蓄冷 ? 蓄冷方式 水或冰蓄冷。 ? 制冰方法 a. 靜態(tài)制冰 冰的熱阻大，制冰時(shí)間與冰的厚度平方成正比；冰層厚了制冷系統(tǒng)性能惡化。 球狀式制冰熱交換器：可避免形成大塊冰。