冷水机组制冷原理及循环设备基础知识

制冷原理
一、制冷基础知识
二、制冷剂、载冷剂、润滑油
三、制冷系统的组成
四、制冷机组工作循环

一、制冷基础知识
定义
1、制冷定义:
制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下,并保持这个温度。
2、空调定义:
空气调节简称空调。是研究造成室内空气环境符合一定的空气温度、相对湿度、空气的流动速度、空气的新鲜度、洁净度,并在允许范围内有一定波动的技术。

1.相关术语
1.1温度
·在法定计量单位中,采用热力学温度.并允许摄氏温度同时使用。热力学温度符号用T表示,单位符号为K。工程上仍延用摄氏温度(公制)和华氏温度(英制)。摄氏温度用t表示,单位符号为℃;

气化
1.2气化
物质由液态转变为气态的过程称为气化。气化有蒸发和沸腾两不同的方式。
A、蒸发是指在任何温度下液体表面分子汽化成蒸气分子的过程。蒸发在任何压力、任何温度下都可能发生。
B、沸腾是在一定温度和压力下,液态内部形成许多蒸气小泡,并迅速上升,突破液体表面而破裂转化成气体的过程,所以沸腾是液体表面和内部同时进行的剧烈汽化的现象。液态沸腾时的温度称为沸点液体在沸腾过程中要吸取热量,并保持其湿度不变,要使沸腾过程连续进行,必须连续不断地自外界加入热量。

焓值
1.3焓值
焓是状态参数,在数值上等于系统的热力学能和压缩功之和。焓的符号为H,单位为J H=U+PV
式中-内能(J),P-压力(pa);V-容积(m3)
显然P、V及U均为状态参数,故H也是一个状态参数。
·制冷系统的分析计算中常用比焓(质量焓)。比焓是焓除以质量,符号为h,单位为/kg

潜热
潜热是指物质发生相变而温度不变时吸收或放出的热量。一般潜热要比显热大得多。
·制冷循环中,正是利用制冷剂由液体变为蒸气时,从周围物体或空间中吸取汽化潜热,从而实现制冷的。制冷剂在蒸发器内的汽化过程是沸腾过程,但是,人们习惯上称之为蒸发过程。
·物质由气态转变为液态的过程称为凝结,因为凝结过程要放出汽化潜热,故通常又称为冷凝。

泡点温度、露点温度
·在一定压力下,当溶液加热时,首先达到饱和液体点,此时所对应的状态为泡点,其温度称为泡点温度。
·在泡点状态基础上,继续给溶液加热直至全部蒸发完,称为饱和蒸气,此时对应的状态为露点,其温度称为露点温度。

比热容(比热)
工质在热力过程中吸入或放出热量的计算和分析常常要涉及工质的比热容,比热容是工质重要的热力性质之一。
·单位质量的物质温度升高1℃所需要的热量称为该物质的比热容,以符号C表示,单位是/(kgk)或kJ/(kgk)

热力学第一定律
4、热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒和转换定律在具有热现象的能量转换中的应用。热力学第一定律指出:
自然界一切物质都有能量,它能够从一种形式转换为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转换和传递过程中能量的总量保持不变。对于任何系统,热力学第一定律
一般可表示为:进入系统的能量-离开系统的能量=系统能量的变化

热力学第二定律
5、热力学第二定律
总结自然界中常发生的机械能与热能的相互转换以及热量传递现象,热力学第二定律可表述为:
机械能可以全部变为热,但热却不能无条件地全部转换成机械功。由此可知,利用一个热源或冷源)无法完成循环过程,也无法实现能量的连续转换。

二、制冷剂、载冷剂、润滑油
1、制冷剂命名

字母“R”和它后面的一组数字或字母表示制冷剂,根据制冷剂分子组成按一定规则编写

制冷剂种类
1、无机化合物
简写符号规定为R7()()
括号中填入的数字是该无机物分子量的整数部分。
2、氟里昂和烷烃类CmH(2m+2)
简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)
数值为零时省去写,同分异构体则在其最后加小写英文字母以示区别。
正丁烷和异丁烷例外,用R600和R600a(或R601)表示

制冷剂种类
3、非共沸混合工质
简写符号为R4()()
括号中的数字为该工质命名的先后顺序号,从00开始若构成非共沸混合工质的纯物质种类相同,但成分含量不同,则分别在最后加上大写英文字母以示区别
4、共沸混合工质
简写符号为R5()()
括号中的数字为该工质命名的先后顺序号,从00开始
5、环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物
>简写符号规定:环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC开头,链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1开头,其后的数字排写规则与氟里昂及烷烃类符号表示中的数字排写规则相同。

制冷剂的选择原则
1.3、制冷剂的选择原则
1.3.1、热力学性质方面
工作温度范围内有合适的压力和压力比。
单位制冷量q和单位容积制冷量qv较大。
比功w和单位容积压缩功w小,循环效率高。
等熵压缩终了温度不能太高,以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。
1.3.2、迁移性质方面
粘度、密度尽量小。
导热系数大,可提高传热系数,减少传热面积。
蒸发压力大气压力
冷凝压力不要过高
冷凝压力与蒸发压力之比不宜过大

投稿会员：芳华