【正文】 電力系 9 圖 電冰箱和冰柜的制冷系統(tǒng) 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 第 7章 制冷與空調(diào) 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 10 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)能獲得的最低溫度： 25℃ ~ 30℃ 。 熱力學(xué)第二定律： 熱量從低溫物體傳向高溫物體，必須要消耗 能 量。 2． 制冷工質(zhì)在低溫低壓下氣化 ， 在常溫高壓下液化 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 蒸氣壓縮式制冷的原理 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 7 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷裝置的四大基本組成部件： 壓縮機(jī) 、 冷凝器、 蒸發(fā)器 、 節(jié)流裝置 （ 膨脹閥或毛細(xì)管 ） 。 人工制冷的方法： 相變制冷 、氣體膨脹制冷、熱電制冷等。 相變制冷的裝置四種形式： 蒸氣壓縮式 （ 簡(jiǎn)稱壓縮式 ） 、 吸收式 、 蒸汽噴射式 、 吸附式 。 此外 ， 農(nóng)牧業(yè) 、 輕工業(yè) 、 文化體育事業(yè) 、 微電子技術(shù) 、 衛(wèi)星通信 、 激光 、 紅外技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域中 ， 均需應(yīng)用制冷技術(shù) 。 6． 醫(yī)藥生產(chǎn)及醫(yī)療衛(wèi)生 。 5． 建筑工業(yè) 。 4． 產(chǎn)品性能試驗(yàn) 。 3． 生產(chǎn)工藝 。 2． 食品冷藏 。 制冷裝置可以用來(lái)降低空氣的溫度和含濕量 ， 使車間保持所要求的溫度和濕度 ， 以利于電子元件 、 精密儀表 、 光學(xué)儀器等各種產(chǎn)品的制造和提高質(zhì)量 。 節(jié)省制冷能耗已成為當(dāng)今世界各國(guó)節(jié)能工作中的重大課題 。 人工冷源通過(guò)人工制冷獲得 。 天然冷源主要是指冬季貯藏的天然冰以及低溫深井水等 。 空調(diào) 中的冷卻和減濕操作由 制冷 完成 ?！?工業(yè)用電設(shè)備 》 上海電力學(xué)院 電力系 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 2 制冷： 使某一物質(zhì)或空間溫度降到低于周圍環(huán)境溫度 ， 并維持在規(guī)定低溫條件下的過(guò)程 。 空調(diào)： 空氣調(diào)節(jié) ， 是對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?， 使室內(nèi)空 氣的溫度 、 相對(duì)濕度 、 壓力 、 潔凈度和氣流速度等保 持在一定的范圍內(nèi)的技術(shù)措施 。 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 3 冷源：天然冷源和人工冷源 。 天然冷源具有較高的省能性和經(jīng)濟(jì)性 ， 但它受到季節(jié) 、 地區(qū) 、 貯存條件等限制 ， 且只能制取 0℃ 以上的低溫 ， 遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和科研的需要 。 人工制冷的用電量極大： 空調(diào)用電量已占全國(guó)用電量 15%左右 ， 在夏季用電高峰時(shí)期 ， 空調(diào)用電負(fù)荷高 達(dá)城鎮(zhèn)總體用電負(fù)荷的 40%。 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 4 制冷技術(shù)的應(yīng)用： 1． 空氣調(diào)節(jié) 。 制冷裝置還用來(lái)為人們的工作和生活創(chuàng)造舒適環(huán)境 ， 如高溫車間降溫 ， 醫(yī)院 、 會(huì)議室 、 賓館 、 住宅 、 火車 、 輪船 、 飛機(jī)內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)等 。 蔬菜 、 水果 、 鮮蛋等的低溫保鮮貯存 ， 肉 、 魚 、 禽類等食品的凍結(jié)冷藏 ，以防食品變質(zhì)和平衡食品的季節(jié)性生產(chǎn)與全年耗用之間的矛盾 。 某些產(chǎn)品 ， 例如合成橡膠 ， 合成纖維 ， 氣體液化 ， 石油裂解和脫脂 ， 以及許多重要化工原料的低溫提取都需要有一定的冷源條件 ， 以保證生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行 。 在低溫條件下使用的金屬材料 、 儀器 、 儀表 、 電子裝置 ， 以及在高寒地區(qū)使用的汽車 、 武器彈藥等 ， 均應(yīng)在地面進(jìn)行產(chǎn)品的低溫性能試驗(yàn) ， 以檢查它們?cè)诘蜏貤l件下能否正常工作 ， 能否達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo) 。 利用制冷可實(shí)現(xiàn)凍土法開采土方 ， 以及拌和混凝土?xí)r帶走水泥固化反應(yīng)熱 ，保證施工安全和避免因固化熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和裂縫等缺陷 。 醫(yī)藥工業(yè)中利用真空冷凍干燥法凍干生物制品及藥品；低溫下保存血漿 、 疫苗和進(jìn)行手術(shù)治療 。 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 5 相變制冷： 利用物質(zhì)由液相變?yōu)闅庀鄷r(shí)的吸熱效應(yīng)來(lái)獲取冷量 。 本章內(nèi)容： 蒸氣壓縮式制冷 的原理及其設(shè)備 。 第 7章 制冷與空調(diào) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 6 1． 壓力不同 ， 液體氣化的溫度不同 壓力越低 ， 液體的氣化溫度也越低 。 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 第 7章 制冷與空調(diào) 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 8 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 其工作過(guò)程是： 1． 壓縮機(jī)在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下 ， 從蒸發(fā)器中吸入壓力為 po的低壓氣態(tài)制冷劑 1， 經(jīng)在氣缸內(nèi)壓縮后成為壓力為 pk的高壓氣態(tài)制冷劑 2（ 壓力和溫度均相應(yīng)提高 ） ； 2． 制冷劑在冷凝器中就可用常溫條件的水或空氣冷凝 ， 成為液態(tài)制冷劑 3； 3． 液態(tài)制冷劑 3流經(jīng)膨脹閥時(shí) ， 由于該閥的孔徑極小 ， 使液態(tài)制冷劑在閥中由高壓pk節(jié)流至低壓 po， 制冷劑的溫度也降低 ，成為低壓低溫液態(tài)制冷劑 4； 4． 低溫液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時(shí)就能從其周圍的介質(zhì)中吸收熱量 ， 并使用冷場(chǎng)合得到了相應(yīng)的冷量和需要保持的低溫 。蒸氣壓縮式制冷裝置中，消耗電能， 是通 過(guò)制冷壓縮機(jī)來(lái)消耗電能的。壓縮機(jī)的壓縮比 pk/po一般為 8 ~ 10。 兩級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 一 ． 一級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán) （ 氨制冷系統(tǒng)采用 ） 第 7章 制冷與空調(diào) 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 11 二 ． 一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的兩級(jí)壓縮制冷循環(huán) （ 氟制冷系統(tǒng)采用 ） 兩級(jí)蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 第 7章 制冷與空調(diào) 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 12 復(fù)疊式制冷循環(huán)：由兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的制冷循環(huán)組成 ， 分別稱為高溫部分和低溫部分 ， 每一個(gè)循環(huán)都是完整的單級(jí)或兩級(jí)壓縮制冷系統(tǒng) 。 兩部分由一只蒸發(fā)冷凝器聯(lián)系起來(lái) ， 高溫部分制冷劑的蒸發(fā)用來(lái)使低溫部分制冷劑冷凝 ， 兩部分之間靠蒸發(fā)冷凝器來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱 。 70℃ 以下 復(fù)疊式蒸氣壓縮制冷循環(huán) （ 串級(jí)制冷循環(huán) ） 第 7章 制冷與空調(diào) 蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 2022/8/19 上海電力學(xué)院 電力系 13 當(dāng)制取的溫度低于 90℃ 時(shí) ， 可采用三級(jí)復(fù)疊式制冷循環(huán) ，各級(jí)選用的制冷劑為 R22（ 或 R12） ， R13， R14， 能達(dá)到的最低溫度約為 120℃ 。 復(fù)疊式蒸氣壓縮制冷循環(huán) （ 串級(jí)制冷循環(huán) ）