小型制冷裝置維修

1、第一章第一章 制冷技術(shù)基礎(chǔ)制冷技術(shù)基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 制冷技術(shù)的基本知識制冷技術(shù)的基本知識一、物態(tài)的變化一、物態(tài)的變化 自然界的一切物質(zhì)都是由大量分子組成的，同時分子自然界的一切物質(zhì)都是由大量分子組成的，同時分子又處于無規(guī)則的永不停息的運(yùn)動中，而這種大規(guī)模分子的又處于無規(guī)則的永不停息的運(yùn)動中，而這種大規(guī)模分子的雜亂無章運(yùn)動稱之為熱運(yùn)動。雜亂無章運(yùn)動稱之為熱運(yùn)動。二、流體的基本狀態(tài)參數(shù)二、流體的基本狀態(tài)參數(shù) 在熱力工程中，用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的物質(zhì)叫做工質(zhì)。表在熱力工程中，用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的物質(zhì)叫做工質(zhì)。表示工質(zhì)狀態(tài)的物理量稱為流體或工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)流體的基本示工質(zhì)狀態(tài)的物理量稱為流體或工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)

2、流體的基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、焓、熵和內(nèi)能等。狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、焓、熵和內(nèi)能等。 1 1、溫度、溫度 溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度的標(biāo)準(zhǔn)（簡稱溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度的標(biāo)準(zhǔn)（簡稱溫標(biāo)）又分為攝氏溫度、華氏溫度和絕對溫度等。溫標(biāo)）又分為攝氏溫度、華氏溫度和絕對溫度等。 2 2、壓力、壓力 物理學(xué)中，把單位面積上所承受的壓力稱為壓強(qiáng)，工程物理學(xué)中，把單位面積上所承受的壓力稱為壓強(qiáng)，工程上就稱為壓力。氣體的壓力是大量氣體分子熱運(yùn)動時對壁面撞上就稱為壓力。氣體的壓力是大量氣體分子熱運(yùn)動時對壁面撞擊的結(jié)果。工程上壓力常以符號擊的結(jié)果。工程上壓力常以符號P P 表示。

3、表示。 大氣也有壓力，稱為大氣壓力，簡稱大氣壓，用符號大氣也有壓力，稱為大氣壓力，簡稱大氣壓，用符號B B表表示。示。 絕對壓力、表壓力和真空度絕對壓力、表壓力和真空度用用u u 型壓力計測量系統(tǒng)壓力的方法如圖所示：型壓力計測量系統(tǒng)壓力的方法如圖所示： 3 3、比容、比容 物質(zhì)所占有的體積與該物質(zhì)的重量之比值稱為該物物質(zhì)所占有的體積與該物質(zhì)的重量之比值稱為該物質(zhì)的比容，比容用符號質(zhì)的比容，比容用符號v v 表示，常用的單位為米表示，常用的單位為米3/ 3/ 千克千克（m 3/kg m 3/kg ）。）。 4 4、熱量和比熱、熱量和比熱 熱量是表示物體吸熱或放熱多少的物理量，熱量通熱量是表示物體

4、吸熱或放熱多少的物理量，熱量通常用符號常用符號Q Q表示。表示。 三、氣體的物理性質(zhì)三、氣體的物理性質(zhì)1 1 理怒氣體的狀態(tài)方理怒氣體的狀態(tài)方 設(shè)想一種在任何條件下都符合下述關(guān)系式的氣體設(shè)想一種在任何條件下都符合下述關(guān)系式的氣體 對于任何氣體，只要知道其分子量產(chǎn)，其氣體常數(shù)對于任何氣體，只要知道其分子量產(chǎn)，其氣體常數(shù)R R ，就可按下式求出就可按下式求出2 2 混合氣體性質(zhì)混合氣體性質(zhì) 混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓力之和。即：混合氣體的總壓力等于各組成氣體的分壓力之和。即：四、熱力學(xué)定律四、熱力學(xué)定律1 1 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 能量守恒和轉(zhuǎn)換定律稱為熱力學(xué)第一定律。用數(shù)學(xué)式能

5、量守恒和轉(zhuǎn)換定律稱為熱力學(xué)第一定律。用數(shù)學(xué)式表達(dá)為表達(dá)為 Q = A L Q = A L 式中：式中： L L 機(jī)械功（機(jī)械功（kgfm )kgfm ) Q Q 由機(jī)械功轉(zhuǎn)換成的熱量（由機(jī)械功轉(zhuǎn)換成的熱量（kcal ) kcal ) A A 比例系數(shù)，功熱當(dāng)量（比例系數(shù)，功熱當(dāng)量（kcal/kgf . m ) kcal/kgf . m ) 2 2、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第二定律實踐中的大量事實證明：實踐中的大量事實證明：( 1 ( 1 ）要使熱傳遞方向倒轉(zhuǎn)過來，靠消耗功來實現(xiàn)。）要使熱傳遞方向倒轉(zhuǎn)過來，靠消耗功來實現(xiàn)。( 2 ( 2 ）熱機(jī)能連續(xù)不斷地將熱變?yōu)闄C(jī)械功，一定伴隨有熱）熱機(jī)能連續(xù)不

6、斷地將熱變?yōu)闄C(jī)械功，一定伴隨有熱量的損失。量的損失。五、熱量的傳遞五、熱量的傳遞 物質(zhì)（系統(tǒng)）內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移的過程叫做熱傳遞。熱傳物質(zhì)（系統(tǒng)）內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移的過程叫做熱傳遞。熱傳遞有三種方式，即熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射。遞有三種方式，即熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射。六、顯熱和潛熱六、顯熱和潛熱 在加熱（或冷卻）過程中，物質(zhì)的溫度、狀態(tài)將發(fā)生改在加熱（或冷卻）過程中，物質(zhì)的溫度、狀態(tài)將發(fā)生改變（即相變）。物質(zhì)溫度與狀態(tài)隨時間變化的曲線如圖所示。變（即相變）。物質(zhì)溫度與狀態(tài)隨時間變化的曲線如圖所示。 物質(zhì)在加熱（或冷卻）過程中，溫度升高（或降低）所吸物質(zhì)在加熱（或冷卻）過程中，溫度升高（或降低）所吸收（或放出）的

7、熱量叫顯熱。用符號收（或放出）的熱量叫顯熱。用符號Q Q 顯表示。顯熱量計算顯表示。顯熱量計算式：式： 物質(zhì)在加熱（或冷卻）過程中，只改變原有狀態(tài)，而物質(zhì)在加熱（或冷卻）過程中，只改變原有狀態(tài)，而溫度不發(fā)生變化，這種溫度不發(fā)生變化，這種 改變狀態(tài)所消耗（或得到）的熱叫改變狀態(tài)所消耗（或得到）的熱叫做潛熱。用符號做潛熱。用符號Q Q 潛表示。潛表示。 第二節(jié)第二節(jié) 制冷劑及其狀態(tài)制冷劑及其狀態(tài) 一、制冷劑一、制冷劑 制冷劑是制冷機(jī)（包括電冰箱）用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的制冷劑是制冷機(jī)（包括電冰箱）用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作物質(zhì)，又稱制冷工質(zhì)。工作物質(zhì)，又稱制冷工質(zhì)。 1 1、選用制冷劑的基本原則、選用制冷劑

8、的基本原則 ( l ( l ）安全性）安全性 ( 2 ( 2 ）熱力學(xué)特性）熱力學(xué)特性: : 蒸發(fā)潛熱要大。蒸發(fā)潛熱要大。 臨界溫度要高于環(huán)境溫度。臨界溫度要高于環(huán)境溫度。 凝固點要低。凝固點要低。 比容越小越好。比容越小越好。 制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高。制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要高。 ( 3 ( 3 ）其它要求）其它要求: : 制冷劑的粘度和密度要盡量小。制冷劑的粘度和密度要盡量小。 在高溫下不會分解，穩(wěn)定。在高溫下不會分解，穩(wěn)定。 沒有明顯的侵蝕作用。沒有明顯的侵蝕作用。 易于與潤滑油混合。易于與潤滑油混合。 有一定的吸水能力。有一定的吸水能力。 價格便宜，易于購買價格便宜，易于購

9、買 。2 2、制冷劑的分類、制冷劑的分類 ( l ( l ）根據(jù)制冷劑化學(xué)成份及組成可分為四類，即無機(jī)）根據(jù)制冷劑化學(xué)成份及組成可分為四類，即無機(jī)化化 合物、碳?xì)浠衔铩⒎锇合盗泻突旌瞎卜腥芤?。合物、碳?xì)浠衔?、氟里昂系列和混合共沸溶液?( 2 ( 2 ）根據(jù)蒸發(fā)溫度的高低，制冷劑可分為三大類，即）根據(jù)蒸發(fā)溫度的高低，制冷劑可分為三大類，即高溫低壓制冷劑、中溫中壓制冷劑和低溫高壓制冷劑。高溫低壓制冷劑、中溫中壓制冷劑和低溫高壓制冷劑。3 3、制冷劑的符號表示、制冷劑的符號表示 ( 1 ( 1 ）無機(jī)化合物；）無機(jī)化合物； ( 2 ( 2 ）氟里昂和烷烴類）氟里昂和烷烴類 ( 3 ( 3 ）

10、共沸溶液）共沸溶液二、制冷劑的狀態(tài)二、制冷劑的狀態(tài) 1 1、定壓加熱（或冷卻）時制冷劑狀態(tài)的變化、定壓加熱（或冷卻）時制冷劑狀態(tài)的變化 如果我們?nèi)∪绻覀內(nèi)? 1 千克液態(tài)千克液態(tài)R12 R12 注入到汽缸中，并保持在注入到汽缸中，并保持在一定的壓力（一定的壓力（P = 7.58kgf/cm2P = 7.58kgf/cm2）下對其進(jìn)行加熱（或冷卻）下對其進(jìn)行加熱（或冷卻）時，所引起溫度和體積的變化如圖所示：時，所引起溫度和體積的變化如圖所示： 由于所取的液態(tài)由于所取的液態(tài)R12 R12 是是1000 1000 克，所以其體積可用比克，所以其體積可用比容容v v 來表示。在變化過程中，溫度和體積

11、的關(guān)系如圖所來表示。在變化過程中，溫度和體積的關(guān)系如圖所示。示。2 2 飽和溫度和飽和壓力飽和溫度和飽和壓力 在各種不同壓力的等壓條件下，對制冷劑在各種不同壓力的等壓條件下，對制冷劑R12 R12 進(jìn)行加熱進(jìn)行加熱和冷卻時，我們可以得到一組曲線圖，如圖所示：和冷卻時，我們可以得到一組曲線圖，如圖所示： 3 3 臨界混度和臨界壓力臨界混度和臨界壓力三、制冷劑狀態(tài)的術(shù)語三、制冷劑狀態(tài)的術(shù)語 1 1 干飽和蒸氣干飽和蒸氣 2 2 飽和液飽和液 3 . 3 . 濕蒸氣濕蒸氣 4 4 干度干度 5 5 過熱蒸氣和過熱度過熱蒸氣和過熱度 6 6 過冷液和過冷度過冷液和過冷度四、蒸發(fā)和冷凝四、蒸發(fā)和冷凝 蒸

12、發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行時的溫度叫蒸發(fā)溫度。蒸發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行時的溫度叫蒸發(fā)溫度。 冷凝現(xiàn)象進(jìn)行時的溫度叫冷凝溫度。冷凝現(xiàn)象進(jìn)行時的溫度叫冷凝溫度。五、制冷劑熱力特性表五、制冷劑熱力特性表第三節(jié)第三節(jié) 制冷原理制冷原理一、蒸發(fā)和液化一、蒸發(fā)和液化 一般情況下，液體在某一壓力下被加熱后因吸熱而溫度一般情況下，液體在某一壓力下被加熱后因吸熱而溫度上升，當(dāng)溫度上升到某一定值時，液體開始沸騰并變?yōu)檎羝仙?，?dāng)溫度上升到某一定值時，液體開始沸騰并變?yōu)檎羝?，但此刻溫度并不改變，這種現(xiàn)象叫沸但此刻溫度并不改變，這種現(xiàn)象叫沸 騰。在制冷技術(shù)中，騰。在制冷技術(shù)中，習(xí)慣上將液體汽化的兩種形式：蒸發(fā)和沸騰統(tǒng)稱蒸發(fā)。如果習(xí)慣上將液體汽

13、化的兩種形式：蒸發(fā)和沸騰統(tǒng)稱蒸發(fā)。如果把此蒸汽在同樣壓力下冷卻，則會出現(xiàn)與上述情況完全相反把此蒸汽在同樣壓力下冷卻，則會出現(xiàn)與上述情況完全相反的變化過程，在放出等于蒸發(fā)潛熱的全部熱量后液化，這一的變化過程，在放出等于蒸發(fā)潛熱的全部熱量后液化，這一過程中所放出的熱量稱為冷凝潛熱，這一過程稱為冷凝過程。過程中所放出的熱量稱為冷凝潛熱，這一過程稱為冷凝過程。二、飽和狀態(tài)二、飽和狀態(tài) 液體發(fā)生狀態(tài)變化而變成過熱蒸汽的過程。開始蒸發(fā)液體發(fā)生狀態(tài)變化而變成過熱蒸汽的過程。開始蒸發(fā)時的液體稱為飽和液體；其蒸發(fā)后全部變成蒸汽時，此蒸時的液體稱為飽和液體；其蒸發(fā)后全部變成蒸汽時，此蒸汽稱為干飽和蒸汽；這兩者之間

14、的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)；其汽稱為干飽和蒸汽；這兩者之間的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)；其中有液體和氣體共存時的氣體被叫作濕蒸汽。干飽和蒸汽中有液體和氣體共存時的氣體被叫作濕蒸汽。干飽和蒸汽再加熱則變成過熱蒸汽，飽和液體再冷卻則變成過冷液體，再加熱則變成過熱蒸汽，飽和液體再冷卻則變成過冷液體，過熱蒸汽與干飽和蒸汽的溫差稱為過熱度，過冷液體與飽過熱蒸汽與干飽和蒸汽的溫差稱為過熱度，過冷液體與飽和液體的溫差稱為過冷度。和液體的溫差稱為過冷度。三、節(jié)流三、節(jié)流 在流體通路當(dāng)中，通道突然縮小時，液體壓力便會下在流體通路當(dāng)中，通道突然縮小時，液體壓力便會下降，所對應(yīng)的沸點也隨之下降，因此液體開始汽化，產(chǎn)生降，所對應(yīng)的沸點

15、也隨之下降，因此液體開始汽化，產(chǎn)生氣體，汽化所耗的熱量來自液體本身，這種變化只是狀態(tài)氣體，汽化所耗的熱量來自液體本身，這種變化只是狀態(tài)的變化，與外界并沒有熱和功的交換，因此流體的焓值不的變化，與外界并沒有熱和功的交換，因此流體的焓值不變。這種狀態(tài)變化被稱為節(jié)流。變。這種狀態(tài)變化被稱為節(jié)流。四、制冷循環(huán)四、制冷循環(huán) 制冷循環(huán)共有四個過程：制冷循環(huán)共有四個過程： ( (）蒸發(fā)過程；）蒸發(fā)過程； ( 2( 2）壓縮過程；）壓縮過程； ( 3( 3）冷凝過程；）冷凝過程； ( 4( 4）節(jié)流過程。）節(jié)流過程。 理解制冷，更近一點說，理解我們身邊用著的空調(diào)，不理解制冷，更近一點說，理解我們身邊用著的空調(diào)

16、，不需要高深的知識基礎(chǔ)，只需要對初中物理基礎(chǔ)知識還有記憶，需要高深的知識基礎(chǔ)，只需要對初中物理基礎(chǔ)知識還有記憶，然后加上一些日常所熟悉的散熱、導(dǎo)熱現(xiàn)象，比如：然后加上一些日常所熟悉的散熱、導(dǎo)熱現(xiàn)象，比如： 1 1）一碗熱水靜靜地放在桌上，周圍沒有風(fēng)；）一碗熱水靜靜地放在桌上，周圍沒有風(fēng)； 2 2）另一碗熱水放在電風(fēng)扇風(fēng)口處；）另一碗熱水放在電風(fēng)扇風(fēng)口處； 3 3）這碗熱水被倒進(jìn)一個大盆里，然后放到電風(fēng)扇風(fēng)口處；）這碗熱水被倒進(jìn)一個大盆里，然后放到電風(fēng)扇風(fēng)口處； 比較上述三種情況，哪一種熱水涼得快比較上述三種情況，哪一種熱水涼得快? ?很顯然，第三種很顯然，第三種情況涼得最快，第一種情況涼的最慢

17、，這個日常生活中經(jīng)常見情況涼得最快，第一種情況涼的最慢，這個日常生活中經(jīng)常見到，但道理是什么呢？這里體現(xiàn)散熱的好壞或者說快慢與到，但道理是什么呢？這里體現(xiàn)散熱的好壞或者說快慢與2 2個個因數(shù)有關(guān)：因數(shù)有關(guān)： 1 1）空氣流通越快，空氣帶走的熱越多，散熱當(dāng)然越快；）空氣流通越快，空氣帶走的熱越多，散熱當(dāng)然越快； 2 2）物質(zhì)面積越大，物質(zhì)跟外界的接觸機(jī)會就越多，散熱當(dāng)）物質(zhì)面積越大，物質(zhì)跟外界的接觸機(jī)會就越多，散熱當(dāng)然越好；然越好； 從這里聯(lián)想到空調(diào)：從這里聯(lián)想到空調(diào)：1 1）有風(fēng)扇，增加空氣流通，使空）有風(fēng)扇，增加空氣流通，使空調(diào)換熱更好；調(diào)換熱更好；2 2）把熱交換器（空調(diào)里的冷凝器和蒸發(fā)器）做成）把熱交換器（空調(diào)里的冷凝器和蒸發(fā)器）做成薄薄的翅片（材料為鋁），就是在有限的體積下增加換熱面薄薄的翅片（材料為鋁），就是在有限的體積下增加換熱面積，增強(qiáng)