制冷原理与设备课件2.1

第一篇 基础篇模块二 主要制冷方法(1)

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2.1 相变制冷

2.1 相变制冷相变制冷：最广泛气体膨胀制冷 制冷方法

涡流管制冷热电制冷

磁制冷

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2.1 相变制冷

相变潜热：物质在发生相变时，伴随着吸收或放 出的热量。 相变制冷就是利用某些物质相变时(融解、升华、 汽化)的吸热效应，达到降低温度的效果。

液体蒸发制冷.exeDepartment of Power Engineering

2.1 相变制冷

液体汽化制冷必须具备四个基本工作过程 Ⅰ、制冷剂液体在低压下汽化，从被冷却对象中吸 收热量，成为低压蒸气，实现制冷 Ⅱ、将低压蒸气抽出并提高压力变成高压蒸气 Ⅲ、将高压蒸气在常温和高压下冷凝，向环境温度 的冷却介质排放热量，成为高压液体 Ⅳ、将高压液体再降低压力回到初始的低压状态按照实际循环中所采用的能量补偿方式的不同，液 体汽化制冷又可分为蒸气压缩式、吸收式、蒸汽喷 射式和吸附式制冷。

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2.1 相变制冷

2.1.1 蒸气压缩式制冷 flash 蒸气压缩式制冷系统的“四大件” : 压缩机低温、低压蒸气→ 高压、过热蒸气

冷凝器高压、过热蒸气→高压液体

节流元件高压液体→低温、低压两相流体

蒸发器低温、低压两相流体→ 低温、低压蒸气

图2-2 蒸气压缩式制冷系统 1─压缩机 2─冷凝器 3─节流元件 4─蒸发器Department of Power Engineering

2.1 相变制冷

2.1.2 吸收式制冷1.属于相变制冷(液态制冷剂汽化吸热) 2.工质循环的动力机械能 (压缩式) 热能 (吸收式)

3.工质

制冷剂 (压缩式)低沸点 高沸点

工质对 ：制冷剂 - 吸收剂 (氨水、溴化锂水溶液)

4.吸收式制冷系统的组成 5.循环① 制冷剂循环 ② 溶液循环 单效溴化锂吸收式.swfDepartment of Power Engineering

吸收式制冷.exe

2.1 相变制冷

吸 收 式 制 冷 系 统 的 组 成

冷凝器发生器

膨胀阀 溶液泵 膨胀阀

蒸发器

吸收器

— 制冷剂

— 吸收剂

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2.1 相变制冷冷凝器 Q1 “压缩机” 发生器

膨胀阀

Q 加热 膨胀阀

溶液泵

蒸发器Q2

吸收器

Q1’ — 制冷剂

—

吸收剂

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2.1 相变制冷

驱动热源 0.1MPa(表压力)以上的蒸汽或燃气、燃 油为,; 温度在75℃以上的热水、废气等低品位余 热。 太阳能、地热等能源。因此，吸收式制冷易于实现能源的综合利用。

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2.1 相变制冷

2.1.3 蒸汽喷射式制冷

喷射式制冷.exe

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2.1 相变制冷

1、蒸气喷射式制冷循环主要热力设备动力设备，产生蒸气 锅

炉： 喷射器： 压缩和输送制冷剂

冷凝器： 冷凝工作蒸气和冷剂蒸气凝水泵： 将凝结水输送回锅炉

蒸发器与节流器Department of Power Engineering

2.1 相变制冷

制冷方法对比较 装置简单：喷射器比压缩机简单 不需要吸收式制冷机中的制冷剂分离设备

工作蒸气经历过程复杂，不可逆损失增大 实际效率低：

冷却水耗量为压缩式制冷机的3~4倍：冷凝器负荷冷蒸气的凝结热

工作蒸气的凝结热

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2.1 相变制冷

2、蒸气喷射式制冷循环的特点 1)结构简单，金属耗量少，造价低廉。 2)运动部件少，运行安全可靠，使用寿命长。 3)制冷系统操作简便，维修量少。 4)耗电量少，可利用工业余气，能节约能源。 5)水汽化潜热大，无毒，系统安全可靠。 6)用水作为制冷剂制取低温时受到水的凝固 点的限制。 7)蒸气喷射器的加工精度要求较高；工作蒸 气消耗量较大，混合过程的不可逆损失很大， 制冷循环效率较低。

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2.1 相变制冷

2.1.4 吸附式制冷 1、吸附原理一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。 吸附剂：具有吸附作用的物质 吸附质：被吸附的物质 冷却吸附剂/吸附：制冷剂液体蒸发，达到制冷 加热吸附剂/解吸：释放出制冷剂气体，并使之冷凝

2、吸附剂-制冷剂工质对沸石-水、硅胶-水、活性炭-甲醇、金属氢化物-氢、 氯化物盐类-氨等。Department of Power Engineering

2.1 相变制冷

沸石太阳能制冷系统

沸石太阳能制冷系统Department of Power Engineering

2.1 相变制冷

3、吸附式制冷的组成、工作原理

图4-8 吸附式制冷系统原理 1-吸附剂容器 2、5-单向阀 3-冷凝器 4-贮液器

吸附.swf

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