制冷原理與設備緒論、第一章(編輯修改稿)
2025-03-14 10:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷劑水蒸氣與工作蒸氣在噴嘴出口處混合 ， 一起進入擴壓器 。 在擴壓器中由于流速降低而使壓力升高 ，進入冷凝器 ， 放出熱量后被冷凝成為液體 ， 液態(tài)水分兩路：一路經(jīng)過節(jié)流閥降壓后送回蒸發(fā)器 ，繼續(xù)蒸發(fā)制冷；另一路用泵加壓后送入鍋爐 。 圖 15蒸氣噴射式制冷機理論循環(huán)的溫熵圖 ? 12 表示工作蒸氣在噴嘴內(nèi)的膨脹過程 ? 3 混合后的狀態(tài)是 4 ? 45 是混合蒸氣在擴壓器中流動升壓的過程 ? 56 冷凝器中氣體的凝結(jié)過程 ? 67 冷劑水的節(jié)流過程 ? 73 冷劑水的蒸發(fā)過程 ? 691 鍋爐的工作過程 蒸氣噴射式制冷機理論循環(huán)的溫熵圖 循環(huán)熱力分析： ? 制冷量： ? Q0=qm0(h3h6) kW ? 式中： qm0—— 被引射蒸氣的質(zhì)量流量 ， kg/s； ? h3—— 制冷劑流出蒸發(fā)器時的焓值 ， kJ/kg； ? h6—— 凝結(jié)水出冷凝器時的焓值 ,kj/kg。 ? 鍋爐熱負荷 ： ? Qh=qm1(h1h6) kW ? 式中： qm1—— 工作蒸氣的質(zhì)量流量 ， kg/s； ? h1—— 工作蒸氣出鍋爐時的焓值 ， kJ/kg。 ? 冷凝器熱負荷 ： ? Qk=(qm0+qm1)(h5h6) kW ? 式中： h5—— 混合蒸氣進冷凝器時的焓值， kJ/kg。 ? 循環(huán)熱平衡 ： ? Q0+Qh=Qk ? 噴射系數(shù) ：每公斤工作蒸氣所引射的制冷蒸氣的量（ kg），即 ? u=qm0/qm1 ? 理論噴射系數(shù) ： ? u= qm0/qm1=(h1h5)/(h5h3) 167。 14 .吸附制冷 圖 16太陽能沸石 —水吸附制冷原理圖 ? 吸附制冷也消耗熱能。 ? 基本原理： 一定的固體吸附劑對某種制冷劑氣體具有吸附作用。吸附能力隨吸附劑溫度的不同而不同。周期性地冷卻和加熱吸附劑，使之交替吸附和解吸。解吸時，釋放出制冷劑氣體，并使之凝結(jié)為液體；吸附時，制冷劑液體蒸發(fā)，產(chǎn)生制冷作用。 太陽能沸石 水吸附式制冷原理 .swf 組成：吸附床、冷凝器、蒸發(fā)器、連接管路。 ? 吸附原理：物理吸附、化學吸附 ? 工質(zhì)對：吸附劑 —— 制冷劑 ? 物理吸附： 沸石 —— 水、硅膠 —— 水、活性炭 —— 甲醇、金屬氫化物 —— 氫、氯化鍶 —— 氨 ? 化學吸附：氯化鈣 —— 氨 工作原理： ? 白天，吸附床受日照加熱，沸石溫度升高，產(chǎn)生解析作用，從沸石中脫附出水蒸氣，系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力上升，達到與環(huán)境對應的飽和壓力時，水蒸氣在冷凝器中凝結(jié)，同時放出潛熱，凝水儲存在蒸發(fā)器中。 ? 夜間，吸附床冷下來，沸石溫度逐漸降低，它吸附水蒸氣的能力逐步提高，造成系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力降低，同時，蒸發(fā)器中的水不斷蒸發(fā)出來，用以補充沸石對水蒸氣的吸附。水的蒸發(fā)過程吸收了熱量，達到了制冷的目的。 圖 27 太陽能沸石 水吸附制冷原理 1吸附床 2冷凝器 3儲水器（蒸發(fā)器） 脫附 .exe 吸附 .exe ? 熱源：只要保證能夠交替地加熱和冷卻吸附床，使沸石周期性地解吸和吸附，都能達到制冷的目的。 ? 吸附制冷屬于液體汽化制冷。 ? 吸附床起到壓縮機的作用。 ? 只有一個吸附器的系統(tǒng)只能間歇制冷。 ? 當吸附器處于吸附過程中產(chǎn)生冷效應。 ? 為了連續(xù)制冷，可以采用兩個吸附器。 ? 美國學者喬納斯 (Jones)還提出用三個或四個吸附器進行系統(tǒng)循環(huán)，不僅實現(xiàn)連續(xù)制冷，還可以利用一個吸附床的排熱去加熱另一個吸附床，從而使熱能充分利用。 167。 1熱電制冷 (溫差電制冷、半導體制冷） N P + 冷結(jié)點 熱結(jié)點 ? 令直流電通過半導體熱電堆，即可在一端產(chǎn)生冷效應，另一端產(chǎn)生熱效應。 ? 半導體熱電堆：一塊 N型半導體（電子型）和一塊 P型半導體（空穴型）聯(lián)接成的熱電偶。 圖 17 熱電制冷的原理圖 熱電制冷 .exe ? 原理：利用熱電效應的一種制冷方法。 ? 帕爾帖效應： 1834年，法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，再將兩根鉍絲分別接到直流電源的正、負極上，通電后，發(fā)現(xiàn)一個接頭變熱；另一個接頭變冷。這個現(xiàn)象稱為帕爾帖效應。 ? 熱電制冷元件：由 P型和 N型半導體組成 。 ? N型（電子型）半導體， P型（空穴型）半導體。用銅板和銅導線將 N， P半導體和低壓直流電源連接成一個回路，銅板和導線只起導電作用。接通電流時，一個結(jié)點變冷，另一個結(jié)點變熱。改變電流方向，冷熱結(jié)點也隨著改變。 167。 16 .渦流管制冷 ? 渦流管制冷是使壓縮氣體產(chǎn)生渦流運動并分離成冷、熱兩部分氣流，冷氣流的溫度可達 10℃ ～ 50℃ ,熱氣流的溫度可達 100～ 130℃ 。 ? 1933年，法國的蘭克（ Ranque）發(fā)明蘭克管。可以使壓縮氣體產(chǎn)生渦流、并將其流分成冷、熱兩部分，分別從管的兩端流出。 ? 渦流管制冷裝置結(jié)構圖如圖所示。 ? 組成：噴嘴、渦流室、孔板、管子和控制閥。 圖 19 渦流管制冷裝置結(jié)構圖 渦流管制冷原理 .swf ? 渦旋管是一個構造比較簡單的管子，它主要是由噴嘴、渦流室、分離孔板及冷熱兩端的管子組成。氣體分離成兩部分是在渦流管的渦流室內(nèi)進行。渦流室內(nèi)部形狀為阿基米德螺線，噴嘴沿切線方向裝在渦流室的邊緣，其連接可以有不同的方法。 ? 在渦流室的一側(cè)裝有一個分離孔板，其中心孔徑約為管子內(nèi)徑的一半（或稍小一些） ，它與噴嘴中心線的距離大約為管子內(nèi)徑之半。分離孔板之外即為冷端管子。熱端裝在分離孔板的另一側(cè)，在其外端裝有一個控制閥，控制閥離開渦流室的
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