冷凍原理講義

1、冷凍原理講義冷凍講義制冷原理1、職工培訓(xùn)的意義2、氨R717含義制冷劑分類：無機化合物、有機化合物、混合工質(zhì)（1）無機化合物。規(guī)定為R700加上無機化合物的相對分子質(zhì) 量的整數(shù)部分組成NH3（氨）H20 （水）CO2 （二氧化碳）分子量仃18 44編號 R717 R718 R744無機化合物編號：R7XX（ XX 無機化合物的分子量）例：氨 R717二氧化碳R744水R718有機化合物(1 )鹵代烷烴命名：分子式：CmHnFxCly ( n+ x+ y = 2m+2)編號：R(m 1)(n+1)x(a,b )例：二氟一氯甲烷(CHCIF2) R22四氟乙烷(CF3 CH2F ) R134a(2

2、 )烷烴類：編號：與鹵代烴編號方法相同例：乙烷 (C2H6)R170丙烷(C3H8)R290正丁烷(C4H10)R600、異丁烷R600a(3)烯烴類編號：R1+鹵代烴編號方法例：乙烯(C2H4)R1150丙烯(C3H6)R1270（4）后綴 根據(jù)碳原子上取代基的原子量之和的差 別加綴字母碼，取代基原子量之和差別最小的不需要加字母綴，差別第二小的加a ”，接著加b ”，以此類推。 化學(xué)組成a -CCI2- , b -CCIF- , c -CF2-， d -CHCI-，e -CHF-，f -CH2-x -CCI- ， y -CF- ， z -CH-混合工質(zhì)共沸制冷劑：由兩種或兩種以上的制冷劑按一

3、定的比例 混合而成，在氣化或液化過程中，蒸汽成分與 溶液成分始終保持相同；在既定壓力下，發(fā)生 相變時對應(yīng)的溫度保持不變。編號：R5XX例:R500 R152a/R12 (26.2/73.8)R502 R22/R115 (48.8/51.2)非共沸制冷劑：由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例 混合而成。在定壓下氣化或液化過程中，蒸汽 成分與溶液成分不斷變化，對應(yīng)的溫度也不斷 變化。編號：R4XX例：R407c R32/R125/R134a(23:25:52)R410a R125/R32(50:50)3、為什么電機啟動有間隔時間4、氨瓶安全5、制冷原理氨的熱力學(xué)性質(zhì)常壓下氨的沸點是-33C,凝固點

4、-160C，具有較高的臨界溫度 1324C和臨界壓力11.45MPa，在各常見制冷劑中也是最高的，蒸 發(fā)潛熱1260kcal/kg，冷凍效率高，氨 COP值均高于幾種人造制冷 劑:R-22、R-502、R-12,能效系數(shù)(COP )高。氨制冷劑在蒸發(fā)器 和冷凝器內(nèi)的壓力適中，冷凝壓力一般為0.981 l.570MPa，蒸發(fā)壓力為0.098O.49IMPa，大氣壓下的蒸發(fā)溫度可達(dá)到-334C。可以 用于兩級壓縮，獲得-50C的低溫。氨的單位容積制冷量比 R12和R22 尢所以相同溫度下，相同制冷量時，氨壓縮機的尺寸較小，氨的價 格也比較便宜，在大型系統(tǒng)中具有明顯的價格優(yōu)勢。制冷劑特點如下2 :(

5、1) 、氨對鋼和鐵無腐蝕作用，對黃銅或類似的合金有輕微的腐蝕作用。 如果氨中有水分，對銅及其合金就有強烈的腐蝕作用。故在氨制冷裝 置中的閥門、管道、儀表等均不采用銅及銅合金材料。(2) 、氨易融于水，在常溫常壓下，氨與水能夠以任意比例互溶，形 成氨水溶液。在普通低溫下，水分不會析出造成冰堵。所以氨系統(tǒng)可 以不設(shè)干燥器。但氨水溶液對金屬的腐蝕加劇，且蒸發(fā)溫度也略有升 高，故氨系統(tǒng)內(nèi)含水量仍不得超過 0.2%。(3) 、氨在潤滑油中不易溶解(溶解度不超過1%)。氨制冷裝置的管道 和熱交換器表面會積有油膜，影響傳熱效果。另外，潤滑油還會積存 在冷凝器、貯液器以及蒸發(fā)器的下部。要求氨制冷系統(tǒng)的這些部位

6、應(yīng) 定期放油。(4) 、氨與空氣混合，達(dá)到一定的濃度和溫度時就會燃燒或爆炸。為了防止爆炸，要求氨壓縮機的排氣溫度和壓力不超過規(guī)定值，并必須經(jīng)常從系統(tǒng)中放出不凝性氣體。氨制冷劑的燃點高，大約700800C, 故氨制冷系統(tǒng)中允許使用普通電機而不必考慮外殼的密封。(5) 、氨具有強烈的刺激性氣味且有一定的毒性，在其安全性分類中 屬于BZ類制冷劑。若有泄漏，易污染食品；氨液飛濺到人的皮膚上 會引起腫脹甚至凍傷；在空氣中氨蒸汽的容積濃度達(dá)到 0.5% 0.6% 時，人停留半小時就會引起中毒。若氨制冷系統(tǒng)內(nèi)部含有空氣，不僅造成系統(tǒng)制冷能力下降，功耗增加， 并且容易引起爆炸等惡性事故。所以氨制冷系統(tǒng)中必須設(shè)

7、空氣分離 器，及時排除系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體。(6) 、散發(fā)到大氣的氨與大氣中的水蒸氣和二氧化碳作用生成碳酸氫 氨，參與自然界循環(huán)。而大量氨泄漏，則可能對環(huán)境造成危害。熱量是怎樣轉(zhuǎn)移的熱量能自發(fā)的從高溫系統(tǒng)向低溫系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，而不需要附加任何條件， 比如：熱水可以自然的放涼。但熱量不能自發(fā)的從低溫系統(tǒng)向高溫系 統(tǒng)轉(zhuǎn)移，一杯涼水放在桌子上不會自發(fā)的熱起來。 這是自然規(guī)律。人 工制冷的目的是使熱量從低于環(huán)境溫度的被冷卻對象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境 冷卻介質(zhì)中去，并在必要長的時間內(nèi)維持這個低溫。 簡單的說是要使 熱量從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境轉(zhuǎn)移， 這個過程不能自發(fā)的完成，必須付出一定代價，即要消耗一定的能量，要有一個能量補

8、償過程。熱水可 以放涼，但不能涼到比環(huán)境溫度還低。那么熱量怎樣才能從低溫環(huán)境 向高溫環(huán)境轉(zhuǎn)移呢，這主要利用了物質(zhì)發(fā)生相變時伴有吸放熱現(xiàn)象的 自然物理規(guī)律。液體汽化要吸收熱量，氣體液化要放出熱量。正是利 用了液體汽化吸熱達(dá)到了使被冷卻物體降溫的目的。自然界里一些物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸騰溫度一般在 0C以上，但有些合成物質(zhì)在標(biāo) 準(zhǔn)大氣壓下的沸騰溫度能達(dá)到零下幾十?dāng)z氏度，比如R12的標(biāo)準(zhǔn)沸點為-29.8 C, R22的標(biāo)準(zhǔn)沸點為-41.2 C ,R717的標(biāo)準(zhǔn)沸點為-33. 4 C ,這就為降溫到零下溫度創(chuàng)造了條件。我們把這類用來蒸發(fā)制冷， 實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移的物質(zhì)叫制冷劑。為了把被冷卻物質(zhì)溫度降低，我們

9、 把制冷劑節(jié)流降壓，使其蒸發(fā)吸熱，這樣就達(dá)到了降溫的目的。但這 些制冷劑的合成有一定的成本，釋放到大自然也會造成污染和危害， 不能使用一次就排放掉，所以要回收，要想辦法讓其循環(huán)制冷，要循 環(huán)制冷必須讓它再液化，這就要用制冷機。蒸汽壓縮式制冷機由四大 部件構(gòu)成，分別為壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。四大部件分別 完成四大過程，即壓縮過程、冷凝過程、節(jié)流過程、蒸發(fā)過程。四大 部件用管道連接成一個圭寸閉系統(tǒng)，制冷劑在制冷機里面循環(huán)流動，通 過控制它的狀態(tài)變化實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移。在蒸發(fā)器里降壓后的制冷劑液體 吸熱蒸發(fā)變成低溫低壓蒸氣，吸熱過程使被冷卻物質(zhì)溫度降低，制冷 劑蒸汽經(jīng)壓縮機吸入加壓后變成高溫高壓蒸汽送到冷凝器，在冷凝器 中對外放熱，高溫高壓蒸汽經(jīng)冷卻冷凝變成高壓常溫液體，這種高壓液體經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流降壓后再送到蒸發(fā)器中循環(huán)使用。 制冷劑在蒸發(fā)器 中由液體汽化吸收熱量，在冷凝器中由蒸汽變?yōu)橐后w放出熱量， 通過 這兩個相變過程實現(xiàn)了熱量轉(zhuǎn)移，把熱量從低溫系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到了高溫系 統(tǒng)?？梢哉f，制冷機耗功工作推動制冷劑循環(huán)， 是實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移的基 本條件，制冷劑是熱量轉(zhuǎn)移的載體。上述描寫應(yīng)該說清楚了熱量是怎 樣轉(zhuǎn)移的這個問題。二、如何提高制冷效率的問題投入一塊錢能產(chǎn)生 幾塊錢的效益，這是效率問題，做任何事都