制冷空調(diào)自動(dòng)化課件

第一講製冷技術(shù)概述什麼是製冷技術(shù)？製冷技術(shù)就是研究人工冷卻的一門科學(xué)。研究?jī)?nèi)容包括：製冷過(guò)程、製冷過(guò)程熱力學(xué)和傳熱學(xué)原理，以及製冷機(jī)器與設(shè)備的製造、性能、操作與控制、故障診斷與維修技術(shù)等。目前製冷技術(shù)實(shí)際上是一門非常綜合性的學(xué)科，涉及到多個(gè)領(lǐng)域。第一節(jié)製冷技術(shù)發(fā)展的歷史我國(guó)早在三千年前的周朝———人們利用天然冰來(lái)冷藏食品和製作飲料

《詩(shī)經(jīng)》:“二之日鑿冰沖沖,三之日納入淩陰”漢書?《周禮》中記載了:

周朝專管冰的官史——淩人春秋戰(zhàn)國(guó)和秦漢時(shí)期:天然用冰製冷技術(shù)有了較大的發(fā)展

《漢書》上載道:春秋時(shí)期，秦國(guó)皇宮造有一座冰宮魏國(guó)曹植在《大暑賦》中有:“積素冰於幽館，氣飛積而為霜”

人類“製冷技術(shù)”的發(fā)展，經(jīng)歷了“自然冷卻”和“人工製冷”兩個(gè)階段。秦漢以後:冰的應(yīng)用範(fàn)圍逐步擴(kuò)大唐朝，在長(zhǎng)安市場(chǎng)出現(xiàn)了一種有名的冷飲：槐葉冷淘“青青高槐葉，採(cǎi)摘付中櫥，經(jīng)齒冷於雪，勸人投此珠”———杜甫元朝:飲料生產(chǎn)技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)義大利著名旅遊家——馬可.波羅，曾來(lái)我國(guó)長(zhǎng)期居住，並把飲料生產(chǎn)技術(shù)帶回義大利，傳向歐洲。近代現(xiàn)代：自然冷卻技術(shù)的在各領(lǐng)域得到全面發(fā)展冰鎮(zhèn)啤酒、飲料，冰凍魚肉地窯、山洞的綜合運(yùn)用發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)床的水冷卻電風(fēng)扇、水空調(diào)1755年化學(xué)家?guī)靵鲈趷?ài)丁堡利用乙醚蒸發(fā)製造出冰——人類首次人工製冷1834年美國(guó)發(fā)明家波爾斯在倫敦造出了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)的蒸汽壓縮機(jī)1844年美國(guó)醫(yī)生高裏在弗羅裏達(dá)州利用剛發(fā)明的制冰機(jī)造出了第一臺(tái)空調(diào)器，並於1851年獲得美國(guó)專利（No8080#）1910年第一臺(tái)以氨為工質(zhì)的冰箱問(wèn)世1920年美國(guó)開(kāi)利公司製造出第一臺(tái)開(kāi)啟式壓縮機(jī)的臥式櫃型空調(diào)器1930年第一臺(tái)以氟利昂為工質(zhì)（R-12)的製冷機(jī)問(wèn)世1951年第一臺(tái)窗式空調(diào)器正式問(wèn)世1964年我國(guó)第一臺(tái)“雙鹿”牌——窗式空調(diào)器問(wèn)世80年代末我國(guó)電冰箱產(chǎn)量占全世界第一位90年代中我國(guó)空調(diào)器產(chǎn)量占全世界第一位第二節(jié)製冷的主要方法及分類相變製冷－蒸汽壓縮，吸收式製冷，吸附式製冷氣體絕熱膨脹製冷氣體渦流管制冷熱電製冷磁製冷太陽(yáng)能製冷熱管制冷脈管制冷等等1.主要方法分類蒸汽壓縮以及吸收式製冷氣體絕熱膨脹製冷渦流製冷熱電製冷磁熱效應(yīng)-磁製冷磁熱效應(yīng)：

利用磁致冷材料的磁熱效應(yīng)(基本原理是磁性材料的磁化放熱和退磁吸熱)。基於材料的磁熱效應(yīng)和一定的熱力流程可以構(gòu)成磁製冷迴圈。永磁體驅(qū)動(dòng)室溫磁製冷原理樣機(jī)2.製冷技術(shù)的分類：絕對(duì)溫度T（K）=攝氏溫度t(℃）+273華氏溫度F（℉

）=1.8×攝氏溫度t(℃）+32製冷技術(shù)一般按溫度範(fàn)圍來(lái)劃分，可分為：120K（-153℃）以上———

普通製冷

120K~20K（-153℃~-253℃）———

深溫製冷120K~20K（-153℃~-253℃）———

深溫製冷

20K~0.3K（-253℃~-273℃）———

低溫製冷

0.3K（-273℃）以下———超低溫製冷圖1-17低溫溫度範(fàn)圍

第三節(jié)製冷技術(shù)應(yīng)用1.空氣調(diào)節(jié)2.人工環(huán)境3.食品冷凍與冷凍乾燥4.低溫生物醫(yī)學(xué)技術(shù)5.低溫電子技術(shù)6.機(jī)械設(shè)計(jì)7.紅外遙感技術(shù)8.加工過(guò)程9.材料回收10.火箭推力系統(tǒng)與高能物理製冷在空調(diào)中的作用(1)幹式冷卻

(2)減濕冷卻

(3)減濕與幹式冷卻混合方式

1.空氣調(diào)節(jié)圖1-26製冷與空調(diào)的關(guān)係

製冷和空調(diào)的關(guān)係相互聯(lián)繫又獨(dú)立用人工方法構(gòu)成各種人們所希望達(dá)到的環(huán)境條件，包括地面的各種氣候變化和高空宇宙及其它特殊的要求。

2.人工環(huán)境與製冷有關(guān)的人工環(huán)境試驗(yàn)有以下幾種(1)低溫環(huán)境試驗(yàn)(2)濕熱試驗(yàn)(3)鹽霧試驗(yàn)(4)多種氣候試驗(yàn)(5)空間模擬試驗(yàn)根據(jù)對(duì)食品處理方式不同，食品低溫處理工藝可分3類：(1)食品的冷藏與冷卻(2)食品的凍結(jié)與凍藏(3)冷凍乾燥3.食品冷凍與冷凍乾燥低溫生物學(xué)-研究低溫對(duì)生物體產(chǎn)生的影響及應(yīng)用的學(xué)科。

低溫醫(yī)學(xué)-研究溫度降低對(duì)人類生命過(guò)程的影響，以及低溫技術(shù)在人類同疾病作鬥爭(zhēng)中的應(yīng)用的學(xué)科。低溫生物醫(yī)學(xué)-低溫生物學(xué)和低溫醫(yī)學(xué)的統(tǒng)稱。

典型應(yīng)用例子

(1)細(xì)胞組織程式冷卻的低溫保存(2)超快速的玻璃化低溫保存方法(3)利用低溫器械使病灶細(xì)胞和組織低溫?fù)p傷而壞死的低溫外科。4.低溫生物醫(yī)學(xué)技術(shù)微波激射器

必須冷到液氮或液氦溫度,以使放大器元素原子的熱振盪不至於嚴(yán)重干擾微波的吸收與發(fā)射。超導(dǎo)量子干涉器即SQUIDs,被用在相當(dāng)靈敏的數(shù)字式磁力計(jì)和伏安表上。在MHD系統(tǒng)、線性加速器和托克馬克裝置中，超導(dǎo)磁體被用來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。5.低溫電子技術(shù)運(yùn)用與超導(dǎo)電性有關(guān)的Meissner效應(yīng),用磁場(chǎng)代替油或空氣作潤(rùn)滑劑,可以製成無(wú)磨擦軸承。在船用推進(jìn)系統(tǒng)中,無(wú)電力損失的超導(dǎo)電機(jī)已獲得應(yīng)用。偏差極小的超導(dǎo)陀螺也已經(jīng)被研製出來(lái)。時(shí)速500km/h的低溫超導(dǎo)磁懸浮列車已經(jīng)在日本投入試驗(yàn)運(yùn)行。6.機(jī)械設(shè)計(jì)

採(cǎi)用紅外光學(xué)鏡頭可以拍攝熱源外形，並可以對(duì)熱源進(jìn)行跟蹤。一些紅外材料往往工作在120K以下的低溫下，使得熱源遙感信號(hào)更為清晰，為了拍攝高靈敏度的信號(hào)往往需要更低的溫度。

一般紅外衛(wèi)星需要70-120K的低溫，往往通過(guò)斯特林製冷機(jī)、脈衝管制冷機(jī)、輻射製冷器來(lái)實(shí)現(xiàn)。空間遠(yuǎn)紅外觀測(cè)則需要2K以下的溫度，往往通過(guò)超流氦的冷卻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

7.紅外遙感技術(shù)煉鋼時(shí)氧起到某些重要的作用。制取氨時(shí)也用到低溫系統(tǒng)。壓力容器加工時(shí),將預(yù)成形的圓柱體放在冷卻到液氮溫度的模具中,在容器中充入高壓氮?dú)?讓其擴(kuò)脹15%,然後容器被從模具中移開(kāi)並恢復(fù)到室溫。使用這個(gè)方法,材料的屈服強(qiáng)度能增加4至5倍。

8.加工過(guò)程目前低溫技術(shù)是回收鋼結(jié)構(gòu)輪胎中橡膠的唯一有效的方法，這種方法採(cǎi)用了低溫粉碎技術(shù)。利用材料在低溫狀態(tài)下的冷脆性能，對(duì)物料進(jìn)行粉粹。低溫粉碎技術(shù)材料溫度降低到一定程度，材料內(nèi)部原子間距顯著減小，結(jié)合緊密的原子無(wú)退讓餘地，吸收外力使其變形的能力很差，失去彈性而顯示脆性。9.材料回收低溫粉碎機(jī)生物低溫切片機(jī)所有大型的發(fā)射的飛行器均使用液氧作氧化劑。太空船的推進(jìn)也使用液氧和液氫。觀察研究大型粒子加速器產(chǎn)生的粒子的氫泡室要用到液氫。10.火箭推力系統(tǒng)與高能物理LHC-CERN27km超導(dǎo)磁體過(guò)冷態(tài)超流氦冷卻第四節(jié)本課程的安排與要求（一）緒論

2學(xué)時(shí)（二）蒸汽壓縮式製冷原理

4學(xué)時(shí)（三）電冰箱及其控制技術(shù)

4學(xué)時(shí)（四）空氣調(diào)節(jié)原理

2學(xué)時(shí)（五）製冷空調(diào)新技術(shù)

2學(xué)時(shí)（六）考

查

2學(xué)時(shí)

課程安排第一章製冷熱工基礎(chǔ)第一節(jié)基本概念第二節(jié)製冷的熱力學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)製冷的傳熱學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)製冷的傳熱學(xué)基礎(chǔ)一、概述1.傳熱學(xué)是研究熱量傳遞規(guī)律的學(xué)科熱力學(xué)從一個(gè)平衡態(tài)到另一個(gè)平衡態(tài)傳遞的能量系統(tǒng)傳遞一定能量後的狀態(tài)變化

傳熱學(xué)傳熱速率 系統(tǒng)中的溫度分佈達(dá)到穩(wěn)定或某個(gè)溫度所需的時(shí)間傳熱是自然界和工程領(lǐng)域普遍的傳遞過(guò)程，溫差存在通常就有熱傳遞，溫差是實(shí)現(xiàn)傳熱的前提條件或推動(dòng)力。傳熱的目的不外乎以下三種：加熱或冷卻換熱保溫傳熱學(xué)—非平衡熱力學(xué)—平衡熱傳導(dǎo)(導(dǎo)熱，conduction)

由微觀粒子(分子、原子、離子和電子)的微觀運(yùn)動(dòng)傳遞熱量的過(guò)程。

金屬，自由電子的運(yùn)動(dòng)。固體分子晶體，分子的振動(dòng)。非金屬原子晶體，原子的振動(dòng)。晶格結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，彈性波。離子晶體，離子的振動(dòng)。液體，分子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)(布朗運(yùn)動(dòng))，介於氣體與非金屬之間。氣體，分子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)(布朗運(yùn)動(dòng))。熱對(duì)流(對(duì)流，convection)

由流體質(zhì)點(diǎn)的宏觀運(yùn)動(dòng)傳遞熱量的過(guò)程。由於同時(shí)存在分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)流必然伴隨導(dǎo)熱。自然對(duì)流：宏觀運(yùn)動(dòng)由流體密度差引起，而密度差由溫度差引起。強(qiáng)制對(duì)流：宏觀運(yùn)動(dòng)由外力(泵、風(fēng)機(jī)、位差、壓差等)引起。熱輻射(輻射，radiation)

由電磁波傳遞熱量的過(guò)程。2.傳熱基本方式(傳熱機(jī)理)導(dǎo)熱和對(duì)流早已認(rèn)識(shí)熱輻射則在1830年發(fā)現(xiàn)紅外線才被認(rèn)識(shí)1900年以前萌芽狀態(tài)Fourier定律

Newton

冷卻定律Stefen-Boltzman

定律1900-1945年（德國(guó)人時(shí)代）形成獨(dú)立的學(xué)科Nusselt,Schmidt,Prandtl,Pohlhausen熱—由溫差引起的能量傳遞自然界和生產(chǎn)技術(shù)中幾乎到處存在著溫差美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)太空梭升空土星5號(hào)火箭運(yùn)動(dòng)中的乒乓球尾流人造骨骼

兩類傳熱問(wèn)題

強(qiáng)化傳熱

減少傳熱3.傳熱基本方程

熱流量Q：?jiǎn)挝粫r(shí)間傳遞的熱量。

熱通量(熱流密度)q：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)單位面積傳遞的熱量。

傳熱方程：

Q=K·

t·

A·

JQ=K·

t·

AW

q=K·

tW/m2

熱阻R:

fRtKAtQ/D=D=1RtKtq/D=D=1

Rf——傳熱面上的總熱阻；

R——單位傳熱面上的熱阻。單位換算:1kcal=4.187kJ1kcal/h=1.163J/s=1.163W熱阻R：

Rf——傳熱面上的總熱阻；

R——單位傳熱面上的熱阻。單位換算1kcal=4.187kJ1kcal/h=1.163J/s=1.163WfRtKAtQ/D=D=1RtKtq/D=D=1引言簡(jiǎn)介以導(dǎo)熱轉(zhuǎn)移能量導(dǎo)熱及粒子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)熱的例子問(wèn)題測(cè)試1230二、熱傳導(dǎo)1 為什麼煎鍋和鍋多數(shù)是用金屬制的，而它們的手柄是塑膠制的？

引言若手柄同樣是金屬制的話，整個(gè)煎鍋或鍋會(huì)變得太熱，難以使用。

若手柄同樣是金屬制的話，整個(gè)煎鍋或鍋會(huì)變得太重，難以使用。若整個(gè)煎鍋是金屬的話，它的售價(jià)將會(huì)很貴。

能量怎樣從火爐傳遞至鍋，再傳遞至食物？

0 簡(jiǎn)介1 以導(dǎo)熱傳遞能量能量通過(guò)導(dǎo)熱由火爐

傳遞至鍋及

食物的。

1

研究熱怎樣沿金屬棒傳遞

觀察圖釘?shù)淖兓瘜?shí)驗(yàn)銅棒隔熱墊蠟圖釘2

那種物料能傳熱？

感覺(jué)一下那支棒的末端會(huì)首先變熱。

熱水玻璃木鐵銅實(shí)驗(yàn)在三支金屬棒的末端加熱，看看哪一顆圖釘首先跌下來(lái)。

3

那種物料傳熱最快？

鋁銅鐵圖釘實(shí)驗(yàn)4

水能傳熱嗎？

用一小塊鐵絲網(wǎng)把冰塊藏在大試管底部，慢慢向鐵絲網(wǎng)上面的水加熱，然後觀察冰塊有沒(méi)有熔解。

水鐵絲網(wǎng)冰大試管實(shí)驗(yàn)5

空氣能傳熱嗎？

如圖中所示把紙管放近電暖爐，一會(huì)兒後讀取溫度計(jì)的讀數(shù)。溫度計(jì)紙管暖爐實(shí)驗(yàn)把紙管垂直放置，讓紙管下端放近電暖爐，過(guò)一會(huì)兒再讀取溫度。5

空氣能傳熱嗎？

實(shí)驗(yàn)實(shí)

驗(yàn)

說(shuō)

明：

不同物料傳導(dǎo)的速度也不同。

金屬（如：銅和鐵）是熱的良好的導(dǎo)體。

而非金屬（如：木、水和空氣）則是熱的絕緣體。

1、 以傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移能量

熱借著傳導(dǎo)由較熱的部分傳遞至較冷的部分。

熱透過(guò)傳導(dǎo)由物體較熱的部分傳遞至物體較冷的部分，熱的導(dǎo)體傳導(dǎo)效能較高，熱的不良導(dǎo)體則較遜色。

1 以傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移能量

2 傳導(dǎo)及粒子運(yùn)動(dòng)

根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論，

受熱的一端（粒子振動(dòng)較激烈）

沒(méi)受熱的一端（粒子振動(dòng)較慢）

固體粒子排列得十分緊密，

它們只會(huì)前後振動(dòng)，但卻不能改變本身的位置。

振動(dòng)快的粒子碰撞鄰近振動(dòng)較慢的粒子，

受熱的一端（粒子振動(dòng)較激烈）

沒(méi)受熱的一端（粒子振動(dòng)較慢）

使它們加快振動(dòng)。

能量轉(zhuǎn)移（由棒較熱的部分傳遞至較冷的部份。）

2、

傳導(dǎo)及粒子運(yùn)動(dòng)

a 怎樣保暖3 導(dǎo)熱的例子棉質(zhì)衣物能困住身體周圍的空氣保暖。北極熊的毛皮困住空氣保暖。

3 導(dǎo)熱的例子a 怎樣保暖雀鳥(niǎo)的羽毛困住空氣保暖。

3 導(dǎo)熱的例子a 怎樣保暖b 熱還是冷？

即使金屬塊和木塊的溫度相等，但當(dāng)我們接觸它們時(shí)，往往會(huì)感覺(jué)到金屬塊比較冷。

原因是金屬塊是熱的導(dǎo)體，較容易從我們手上帶走能量，

使我們感到冰冷。

3 導(dǎo)熱的例子1 在熱傳導(dǎo)中，熱以...2 下列那項(xiàng)是瓷磚地板...3 因?yàn)榻饘偈菬岬牧己?..問(wèn)題測(cè)試A 由高溫的地方傳至低溫的地方。

B 由低溫的地方傳至高溫的地方。

C 金屬和非金屬的傳熱方向不一樣。

Q1 在熱傳導(dǎo)中，熱以...在熱傳遞中，熱以哪個(gè)方向傳遞？

A 瓷磚地板溫度較低。

B 瓷磚是較好的導(dǎo)熱體。

C 木是較好的導(dǎo)熱體。

D 瓷磚的表面比木材光滑。

Q2 下列哪項(xiàng)是瓷磚地板...

下列那項(xiàng)是瓷磚地板比木地板冰冷的原因？

Q3 因?yàn)榻饘偈菬岬牧己?..

導(dǎo)體因?yàn)榻饘偈菬岬牧己胈_

_

_

_所以煎鍋是由金屬製造的；相反地，因?yàn)樗苣z是熱的，_________，所以煎鍋的手柄是用塑膠製造的。絕緣體如圖所示加熱兩支金屬棒。那一枝金屬棒先變熱？為什麼？例題

1棒的放置方法不同有影響嗎？

兩支金屬棒變熱的速度是一樣的。

能量透過(guò)傳導(dǎo)由較熱的一端傳遞至較冷的一端，不會(huì)受金屬棒的放置方法影響。二、熱傳導(dǎo)(1)溫度場(chǎng)

概念:各時(shí)刻物體中各點(diǎn)溫度分佈的總稱1.基本概念非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)溫度場(chǎng)分類:按時(shí)間穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)按空間一維溫度場(chǎng)二維溫度場(chǎng)三維溫度場(chǎng)(2)等溫面和等溫線概念：在同一時(shí)刻，溫度場(chǎng)中溫度相同的點(diǎn)連成的面或線不中斷

特徵不相交沿等溫線(面)無(wú)熱量傳遞(3)溫度梯度等溫面法線方向的溫度變化率向量：n--等溫面法線方向的單位向量溫度梯度是向量，指向溫度增加的方向。

在直角坐標(biāo)系中，溫度梯度可表示為分別為x、y、z

方向的偏導(dǎo)數(shù);i、j、k

分別為x、y、z方向的單位向量。(4)熱流密度和熱流密度向量熱流密度向量:等溫面上某點(diǎn)，通過(guò)該點(diǎn)處最大熱流密度方向的熱流密度ntdAd

q

在直角坐標(biāo)系中，熱流密度向量可表示為

qx、qy、qz分別表示q在三個(gè)座標(biāo)方向的分量的大小。熱流密度：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位面積上所傳遞的熱量2.導(dǎo)熱基本定律—傅裏葉定律傅裏葉(Fourier)於1822年提出了著名的導(dǎo)熱基本定律

——傅裏葉定律，描述導(dǎo)熱熱流密度向量與溫度梯度之間的關(guān)係。

對(duì)於各向同性物體

傅裏葉定律表明：

導(dǎo)熱熱流密度的大小與溫度梯度的絕對(duì)值成正比，其方向與溫度梯度的方向相反。

3.導(dǎo)熱係數(shù)導(dǎo)熱係數(shù)的一些特點(diǎn):(1)對(duì)於同一種物質(zhì),固態(tài)的導(dǎo)熱係數(shù)值最大,氣態(tài)的導(dǎo)熱係數(shù)值最?。?/p>

(2)一般金屬的導(dǎo)熱係數(shù)大於非金屬的導(dǎo)熱係數(shù)；(3)導(dǎo)電性能好的金屬,其導(dǎo)熱性能也好；(4)純金屬的導(dǎo)熱係數(shù)大於它的合金；(5)對(duì)於各向異性物體,導(dǎo)熱係數(shù)的數(shù)值與方向有關(guān)；t=20℃

時(shí)溫度對(duì)導(dǎo)熱係數(shù)的影響：所有氣體的導(dǎo)熱係數(shù)均隨溫度升高而增大純金屬的導(dǎo)熱係數(shù)隨溫度的升高而減小一般合金和非金屬的導(dǎo)熱係數(shù)隨溫度的升高而增大大多數(shù)液體(水和甘油除外)的導(dǎo)熱係數(shù)隨溫度的升高而減小

在工業(yè)和日常生活中常見(jiàn)的溫度範(fàn)圍內(nèi),絕大多數(shù)材料的導(dǎo)熱係數(shù)可以近似地認(rèn)為隨溫度線性變化,表示為：多孔材料的導(dǎo)熱係數(shù)

絕大多數(shù)建築材料和保溫材料（或稱絕熱材料）都具有多孔或纖維結(jié)構(gòu)(如磚、混凝土、石棉、爐渣等),不是均勻介質(zhì),統(tǒng)稱多孔材料。

多孔材料的導(dǎo)熱係數(shù)是指它的表觀導(dǎo)熱係數(shù),或稱作有效導(dǎo)熱係數(shù)。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度低於350℃時(shí)導(dǎo)熱係數(shù)小於0.12W/(m

K)的材料稱為保溫材料。保溫材料（或稱絕熱材料）：

多孔材料的導(dǎo)熱係數(shù)隨溫度的升高而增大。

多孔材料的導(dǎo)熱係數(shù)與密度和濕度有關(guān)。一般情況下密度和濕度愈大，導(dǎo)熱係數(shù)愈大。典型材料導(dǎo)熱係數(shù)的數(shù)值範(fàn)圍純金屬

50--415W/m·K合金

12--120W/m·K非金屬固體

1--40W/m·K液體(非金屬)0.17--0.7W/m·K絕熱材料

0.03--0.12W/m·K氣體

0.007--0.17W/m·K4.通過(guò)肋壁的傳熱過(guò)程

tw2

tw1

0xt

h1

tf1

h2

tf2

對(duì)於兩側(cè)表面?zhèn)鳠醾S數(shù)相差較大的傳熱過(guò)程，在表面?zhèn)鳠醾S數(shù)較小的一側(cè)壁面上加肋（擴(kuò)大換熱面積）是強(qiáng)化傳熱的有效措施。假設(shè)：

稱為肋面總效率。

聯(lián)立以上各式，可得ki、ko為以光壁面積和以肋壁面積為基準(zhǔn)的傳熱係數(shù)稱為肋化係數(shù)。

合理選擇肋化係數(shù)

。

接觸熱阻：

由於固體表面之間不能完全接觸而對(duì)兩個(gè)固體間的導(dǎo)熱過(guò)程產(chǎn)生的熱阻，用Rc表示。

由於存在接觸熱阻，使兩個(gè)接觸表面之間出現(xiàn)溫差

接觸熱阻的主要影響因素：

(1)相互接觸的物體表面的粗糙度；

(2)相互接觸的物體表面的硬度；

(3)相互接觸的物體表面之間的壓力等。減小接觸熱阻的措施：拋光、加壓、添加薄膜等。電影《泰坦尼克號(hào)》裏，為什麼Jack凍死了，而Rose沒(méi)有？中央電視臺(tái)1999年9月5日的《科技博覽》指出：72℃的鐵和600℃的木頭摸上去的感覺(jué)是一樣的，您知道為什麼嗎？

思考題人造地球衛(wèi)星返回地球時(shí)，為什麼會(huì)被燒毀？

冬天,棉被經(jīng)過(guò)曬後拍打,為什麼感覺(jué)特別暖和?

住新房和舊房的感覺(jué)一樣麼？同樣是25℃的房子，為什麼夏天可以穿襯衫，而冬天卻要穿毛衣？改變暖氣片中的水流速度是否可以顯著地增強(qiáng)換熱？

為什麼耳朵大的人更容易生凍瘡?

大電流電線外所包的絕緣層，是否不利於電線散熱?用紙可以燒開(kāi)水，你相信嗎？引言簡(jiǎn)

介對(duì)

流對(duì)流和粒子運(yùn)動(dòng)對(duì)流的例子問(wèn)題測(cè)試1230三、對(duì)流傳熱1 在涼茶店，涼茶通常用...2 在超級(jí)時(shí)常，有些冷藏櫃...引言引言1 在涼茶店，涼茶通常用玻璃塊蓋著?？諝馐遣涣紝?dǎo)體，為什麼還要這樣做？

避免灰塵跌進(jìn)涼茶內(nèi)保持涼茶溫暖讓顧客看清楚涼茶的模樣，以決定是否喜歡飲用

引言2 在超級(jí)市場(chǎng)，有些冷藏櫃是沒(méi)有櫃門的。這與涼茶店的做法剛好相反。為什麼？

方便顧客拿取食品。

冷藏櫃內(nèi)的冷空氣下沉，就算沒(méi)有櫃門，食品也能保持冰冷。

為了降低冷藏櫃的製造成本。

以便擺放更多食品引言

你有否注意到...浸沒(méi)式電熱器安裝在電飯煲的底部0 簡(jiǎn)介製冷機(jī)安裝在牆壁高處它們都是利用對(duì)流來(lái)傳遞熱的0 簡(jiǎn)介1 水中的對(duì)流

小心地把紫色晶體放進(jìn)裝滿水的燒杯中，晶體要放近燒杯邊。

實(shí)驗(yàn)觀察燒杯內(nèi)紫色的水怎樣流動(dòng)。

2 空氣中的對(duì)流

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)燃蠟燭，把正燃燒冒煙的紙條放在卡紙的另一邊，觀察煙霧的運(yùn)動(dòng)。

觀察煙霧的運(yùn)動(dòng)。1 對(duì)

流實(shí)驗(yàn)顯示：當(dāng)燒杯底部的水遇熱，它會(huì)膨脹並上升，它原來(lái)的位置被從上面流下來(lái)的冷水補(bǔ)充。1 對(duì)流水這樣的流動(dòng)稱為對(duì)流。這種熱的傳遞方式也稱為對(duì)流。

當(dāng)空氣受熱，

它會(huì)膨脹並上升，

它原來(lái)的位置被上面流下來(lái)的冷空氣補(bǔ)充。

對(duì)流1 對(duì)流產(chǎn)生對(duì)流冷氣機(jī)吸入暖空氣，然後把暖空氣冷卻，

1 對(duì)流冷氣機(jī)放出的冷空氣下降，使暖空氣向上流動(dòng)，

為什麼製冷機(jī)安裝在牆壁高處？

1 對(duì)流熱可以透過(guò)對(duì)流在流體(液體/氣體)中傳遞。

流體這樣的流動(dòng)稱為對(duì)流。

流體受熱會(huì)膨脹並上升，它原來(lái)的位置被周圍較冷的流體取代。

2 對(duì)流和粒子運(yùn)動(dòng)

E在分子運(yùn)動(dòng)論裏，

液體中的粒子會(huì)緊靠在一起。

但它們沒(méi)有固定的位置。

E當(dāng)液體中的粒子受熱後，

粒子會(huì)以較高速度移動(dòng)。

較暖的流體膨脹

密度會(huì)比附近的較冷的流體低

較暖的流體上升

上面較冷的流體會(huì)下降補(bǔ)充較暖的流體

對(duì)流2 對(duì)流和粒子運(yùn)動(dòng)

夏季時(shí)，空氣對(duì)流形成了岸上的陸風(fēng)和海風(fēng)。

3 對(duì)流的例子

a 陸風(fēng)和海風(fēng)

暖空氣上升陸地上的暖空氣上升後，從海面上流入的冷空氣作補(bǔ)充風(fēng)暖空氣膨脹暖空氣轉(zhuǎn)冷在日間，陸地吸熱較海洋快，

3 對(duì)流的例子

a 陸風(fēng)和海風(fēng)

b 蠟燭火焰的形狀

熱空氣上升火焰的形狀通常向上呈圓錐形...

因?yàn)閷?duì)流時(shí)熱空氣向上流動(dòng)的緣故。

3 對(duì)流的例子

1 對(duì)流不會(huì)在以下...2 試?yán)L出當(dāng)我們用電茶壺?zé)_(kāi)水...3 當(dāng)液體/氣體受熱...問(wèn)題測(cè)試A 固體B 液體C 氣體Q1 對(duì)流不會(huì)在以下...對(duì)流不會(huì)在以下那種物態(tài)發(fā)生？

Q2 試?yán)L出當(dāng)我們煲水...試?yán)L出當(dāng)我們用電茶壺?zé)_(kāi)水的對(duì)流情形。對(duì)流低Q3 當(dāng)液體/氣體受熱...當(dāng)液體/氣體遇熱，較熱的液體/氣體會(huì)膨脹，密度比周圍的液體/氣體

_______因而上升。

周圍較冷的液體／氣體會(huì)流過(guò)來(lái)替代熱的液體/氣體，形成______。

發(fā)生火警時(shí)，為什麼我們應(yīng)儘量貼近地面爬行？

煙霧比周圍的空氣熱。

例題2它上升時(shí)，原來(lái)的位置隨即被周圍較冷的空氣取代。

煙霧對(duì)身體有害為避免吸入過(guò)量濃煙，應(yīng)貼近地面爬行。

為什麼發(fā)生火警時(shí)應(yīng)在地上爬行？

1.對(duì)流傳熱的分類三、對(duì)流傳熱當(dāng)流體流過(guò)固體壁面時(shí)，通過(guò)流體且與壁面垂直的對(duì)熱流密度與壁面溫度和流體溫度的差成正比，即：或

式中：qx——局部對(duì)流熱流密度，W/m2；

Q——對(duì)流傳熱速率或熱流量，W；

S——與流體接觸的固體傳熱面積，m2；

x——局部對(duì)流傳熱係數(shù)，W/(m2

K)；

tw，Tw——分別為冷熱流體側(cè)的局部壁溫，K，

C；

t，T——分別為冷熱流體的有限空間內(nèi)局部截面平均溫度或大空間中流體主流溫度，K，

C。

2.牛頓冷卻定律牛頓冷卻定律實(shí)質(zhì)上是對(duì)流傳熱係數(shù)的定義式；對(duì)流傳熱係數(shù)表徵對(duì)流傳熱能力的參數(shù)；與流體物性及流動(dòng)狀態(tài)等有關(guān)：自然對(duì)流

x

(W/m2.K)

空氣

1～10

水

200～1000

強(qiáng)制對(duì)流

氣體

20～100高壓水蒸氣

500～3500

水

1000～15000水的相變換熱

沸騰

2500～35000

蒸汽凝結(jié)

5000～250003.對(duì)流傳熱係數(shù)

x

牛頓冷卻公式：

=A

h(tw－tf)

4.流體有相變化時(shí)的對(duì)流傳熱係數(shù)(1)蒸汽冷凝的對(duì)流傳熱蒸汽是工業(yè)上最常用的熱源；在加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量將水加熱汽化，使之產(chǎn)生蒸汽；蒸汽具有一定壓力，飽和蒸汽的壓力和溫度具有一定的關(guān)係；蒸汽在飽和溫度下冷凝成同溫度的冷凝水時(shí)，放出冷凝潛熱，供冷流體加熱。膜狀冷凝冷凝液體能潤(rùn)濕壁面，在壁面上鋪展成膜，膜狀冷凝時(shí)蒸汽放出的潛熱必須穿過(guò)液膜才能傳遞到壁面上去，液膜層就形成壁面與蒸汽間傳熱的主要熱阻。若凝液籍重力沿壁下流，則液膜越往下越厚，換熱係數(shù)隨之越小。滴狀冷凝凝液不能完全潤(rùn)濕壁面，在壁面上形成小液滴，且不斷成長(zhǎng)變大，在非水準(zhǔn)壁面上受重力作用而沿壁滾下，在下滾過(guò)程中，一方面會(huì)合、相遇液滴，合併成更大的液滴，一方面掃清沿途所有的液滴，使壁重新暴露在蒸汽中。沒(méi)有完整液膜的阻礙，熱阻很小，換熱係數(shù)約為膜狀冷凝的5~10倍甚至更高。1)蒸汽冷凝的方式

蒸汽流速和流向

蒸汽流動(dòng)會(huì)在汽—液介面上產(chǎn)生摩擦阻力，若蒸汽與液膜流相同，則會(huì)加速液膜的流動(dòng)，使液膜減薄，傳熱加快。不凝性氣體

蒸汽中含有不凝性氣體時(shí)，即使含量極微，也會(huì)對(duì)冷凝傳熱產(chǎn)生十分有害影響。例如水蒸汽中含有1%空氣能使給熱係數(shù)下降60%。不凝性氣體將會(huì)在液膜外側(cè)聚積而形成一層氣膜，冷凝器操作中及時(shí)排除不凝性氣體至關(guān)重要。過(guò)熱蒸汽

溫度高於其飽和溫度的蒸汽稱為過(guò)熱蒸汽，實(shí)驗(yàn)表明，在大氣壓力下，過(guò)熱30℃的蒸汽較飽和蒸汽的給熱係數(shù)高1%，而過(guò)熱540℃的蒸汽的給熱係數(shù)高30%，所以在一定情況下不考慮過(guò)熱的影響，仍按飽和蒸汽進(jìn)行計(jì)算。2)影響冷凝傳熱的其他因素工業(yè)上經(jīng)常需要將液體加熱使之沸騰蒸發(fā)，如：在鍋爐中把水加熱成水蒸汽；在蒸發(fā)器中將溶劑汽化以濃縮溶液，都是屬於沸騰傳熱。大容積沸騰是指加熱面沉浸在具有自由表面的液體中所發(fā)生的沸騰現(xiàn)象，此時(shí)，液體的運(yùn)動(dòng)由自然對(duì)流和汽泡的擾動(dòng)所引起的。強(qiáng)制對(duì)流沸騰是指液體在管內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中而受熱沸騰的現(xiàn)象，此時(shí)，汽泡不能自由升浮，而是受迫隨液體一起流動(dòng)，形成汽—液兩相流動(dòng)，沿途吸熱，直至全部汽化。(2)液體的沸騰傳熱圖示為垂直管內(nèi)液體沸騰過(guò)程中出現(xiàn)的流動(dòng)型態(tài)和傳熱類型；液體進(jìn)入管內(nèi)至開(kāi)始產(chǎn)生汽泡為單相液體的無(wú)相變加熱過(guò)程，液體開(kāi)始產(chǎn)生汽泡時(shí)，液體主體尚未達(dá)到飽和溫度，處?kù)哆^(guò)冷狀態(tài)，稱為過(guò)冷沸騰；繼續(xù)加熱至飽和溫度時(shí)，進(jìn)入泡狀沸騰區(qū)，形成泡狀流和塊狀流(汽泡匯合成塊)；隨著蒸汽含量的增加，大汽塊合併，在管中心形成汽芯，稱為環(huán)狀流；環(huán)狀液膜受熱蒸發(fā)，逐漸變薄，直至液膜消失，稱為蒸幹；對(duì)濕蒸汽繼續(xù)加熱，最後進(jìn)入幹蒸汽的單相傳熱區(qū)。(3)管內(nèi)沸騰傳熱引言以輻射轉(zhuǎn)移能量良好和不良的吸熱體及輻射體輻射傳熱的例子問(wèn)題測(cè)試123四、輻射傳熱1 太陽(yáng)的能量怎樣傳遞...2 你在炎熱的夏天會(huì)穿什麼衣服...引言太陽(yáng)的溫度很高，它把周圍的空間加熱，變熱了的空間再把能量傳遞到地球。

從太陽(yáng)來(lái)的能量是透過(guò)對(duì)流傳至地球的。

從太陽(yáng)來(lái)的能量直接傳至地球，不經(jīng)任何介質(zhì)。

1

太陽(yáng)的能量怎樣傳遞至地球？

引言白色或淺色的衣服深色的衣服

銀色衣服

厚衣服

2 你在炎夏會(huì)穿以下哪種衣服？

引言我們感到溫暖！

不！能量並不是透過(guò)傳導(dǎo)傳遞的，原因是空氣是熱的不良導(dǎo)體。

1 以輻射轉(zhuǎn)移能量

能量是否透過(guò)傳導(dǎo)由電暖爐傳遞至我們的雙手呢？

能量是經(jīng)由輻射傳遞的。

1 以輻射轉(zhuǎn)移能量太陽(yáng)能便是穿過(guò)寬廣的太空(真空)傳遞過(guò)來(lái)的。

1 以輻射轉(zhuǎn)移能量暖的物體會(huì)放出能量。

較暖的物體，此輻射稱為紅外輻射

(IR)

會(huì)輻射較多的能量。

肉眼無(wú)法看見(jiàn)的。

當(dāng)我們吸收到紅外輻射時(shí)，我們就會(huì)感到溫暖。

1 以輻射轉(zhuǎn)移能量電能可見(jiàn)光發(fā)熱線+電暖爐的發(fā)熱線釋放出光和熱，它的溫度高得不但能放出紅外輻射，還能放出可見(jiàn)光。

IR1 以輻射轉(zhuǎn)移能量電能可見(jiàn)光發(fā)熱線+IR它發(fā)光我們感到溫暖物體能放出紅外輻射傳遞能量。

1 以輻射轉(zhuǎn)移能量1 不同表面吸收輻射的能力

鋁箔

塗黑了的鋁箔

實(shí)驗(yàn)~10cm~10cm那塊鋁箔的表面吸收輻射的能力較強(qiáng)？

燃料儲(chǔ)存缸塗上銀色

用以反射由太陽(yáng)而來(lái)的能量

使儲(chǔ)存缸不會(huì)過(guò)熱

日常應(yīng)用：2 良好和不良的吸熱體及輻射體

3 輻射傳熱的例子

保溫瓶能保持食物溫暖或冰冷，

a 保溫瓶(真空壺)

減低空氣與環(huán)境之間因傳導(dǎo)、對(duì)流，

及輻射而產(chǎn)生的熱交換。

蓋

塑膠/木塞

絕緣體的支架

減少由傳導(dǎo)和對(duì)流所散的熱

減少由傳導(dǎo)和對(duì)流所散發(fā)的熱量

a 保溫瓶(真空壺)

外鍋

內(nèi)鍋

真空煲

真空煲也是以相同原理運(yùn)作的。

良好的傳導(dǎo)

首先以內(nèi)鍋烹調(diào)，

然後放入絕緣的外鍋內(nèi)保溫，期間不須用火加熱。

保溫真空鍋

由鋁製成

絕緣

a

保溫瓶(真空煲)

內(nèi)蓋和外蓋

(減少由傳導(dǎo)和對(duì)流所散的熱)

隔熱手柄

a

保溫瓶(真空壺)

真空煲

真空絕緣體外鍋銀色的鋼壁

(減少由輻射所散的熱)

(外鍋由兩層中間是真空的鋼組成，減少由傳導(dǎo)和對(duì)流所散的熱。)

內(nèi)鍋a

保溫瓶(真空煲)

真空煲

3 輻射傳熱的例子

b 溫室允許從太陽(yáng)而來(lái)的輻射穿過(guò)。

輻射進(jìn)入溫室令地板及室內(nèi)的空氣溫度上升。

玻璃牆壁玻璃屋頂b 溫室

紅外輻射很難從溫室逃走

保持溫室溫暖

暖空氣及地皮釋放紅外輻射

紅外輻射不能輕易穿過(guò)玻璃

在寒冷的日子，植物也能正常地生長(zhǎng)。

大試管溫度計(jì)10cm10cm如圖中所示安排實(shí)驗(yàn)裝置。

實(shí)驗(yàn)記錄溫度計(jì)A及B的讀數(shù)。

開(kāi)啟燈泡，在20分鐘（或更久）之後，再讀取溫度。

那支溫度計(jì)的讀數(shù)上升得較顯著？

實(shí)驗(yàn)關(guān)掉燈泡，在大約20分鐘後再讀取溫度。

那支溫度計(jì)的讀數(shù)下降得較顯著？

實(shí)驗(yàn)1 太空人透過(guò)以下...2 為什麼冰箱背面...3 黑色的物體是良好的...問(wèn)題測(cè)試A 熱傳導(dǎo)B 熱對(duì)流C 熱輻射Q1 太空人透過(guò)以下...太空人透過(guò)以下那個(gè)過(guò)程散熱？

A 黑色的物體較易透過(guò)傳導(dǎo)散熱。

B 黑色的物體較易透過(guò)輻射散熱。

C 黑色的物體較易透過(guò)對(duì)流散熱。

Q2 為甚麼冰箱背面...為甚麼冰箱背面總是黑色的？

黑色的物體是良好的輻射______。所以，如果我們?cè)诙敬┖谏挛飼?huì)感到較_______。

吸收體暖Q3 黑色的物體是良好的...夏季校服通常是淺色的，

例題3而冬季校服則是深色的。你知道原因嗎？

衣服的顏色原因是在太陽(yáng)的照射下，淺色衣服比深色衣服經(jīng)由輻射所吸收的能量少。例題3衣服的顏色冬季校服則使學(xué)生感覺(jué)溫暖

夏季校服使學(xué)生感覺(jué)涼快

四、輻射傳熱1.基本概念不直接接觸的兩物體可以不依賴任何介質(zhì)而傳遞輻射熱；通常把物體發(fā)射輻射能以及輻射能的傳播成為輻射；若輻射能由與物體溫度有關(guān)的熱能轉(zhuǎn)換而來(lái)，則為熱輻射。熱射線在物理本質(zhì)上與光射線一樣服從反射和折射定律。當(dāng)物體發(fā)射的輻射能投射到另一物體的表面上時(shí)，一部分被物體吸收(QA),一部分被反射回去(QR),一部分透過(guò)物體(QD),其中被吸收的這部分可以轉(zhuǎn)化為熱能。(1)輻射產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)1)投射在物體上輻射能的分佈(2)斯蒂芬—波爾茨曼定律黑體的輻射能力與絕對(duì)溫度的4次方成正比。高溫下輻射傳熱成為主要的傳熱方式。E—物體的輻射能力，單位時(shí)間內(nèi)物體單位面積發(fā)射總輻射能，單位：W/m2。C0黑體輻射係數(shù)，C0=5.67W/(m2·K4)。黑體輻射能力Eb與絕對(duì)溫度T關(guān)係為：任何物料輻射能力與吸收率之比恒等於同溫度下黑體輻射能力

C=AC0——灰體的輻射係數(shù)。對(duì)於實(shí)際物體：A<1,C<C0。將黑體作為輻射計(jì)算的比較標(biāo)準(zhǔn)。黑度灰體輻射能力與同溫度下黑體輻射能力之比，以ε表示：結(jié)論：黑體的輻射能力最大，物體吸收率越大，輻射能力越強(qiáng)。上式即為克?；舴蚨?。(3)克?；舴蚨稍O(shè)有兩塊相距很近的平行平板；若板1為灰體，其輻射能力、吸收率和溫度分別為E1、A1和T1；板2為黑體，其輻射能力，吸收率和溫度分別為E2(=Eb)，A2(=1)和T2，且T1>T2；板1發(fā)射的能量為E1，獲得的能量為A1Eb，其差額即淨(jìng)的輻射傳熱量q=E1-A1Eb；當(dāng)兩個(gè)物體溫度相等時(shí)，輻射傳熱達(dá)到平衡狀態(tài)，即q=0，也即E1=A1Eb或E1/A1=Eb，則得：比較得A=ε，即同一溫度下，物體的黑度在數(shù)值上等於它的吸收率。上式為灰體輻射能力的計(jì)算公式，為求灰體的輻射能力，需知灰體的黑度。黑度值可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其值與材料的性質(zhì)，溫度和表面狀況有關(guān)，常用材料的黑度列於表中。材料溫度[℃]ε紅磚200.93耐火磚—0.8~0.9鋼板(氧化的)200~6000.8鋼板(拋光的)940~11000.55~0.61鋁(氧化的)200~6000.11~0.19鋁(拋光的)225~5750.039~0.057銅(氧化的)200~6000.57~0.87銅(拋光的)—0.03鑄鐵(氧化的)200~6000.64~0.78鑄鐵(拋光的)330~9100.6~0.7某些工業(yè)材料的黑度本章結(jié)束！第二章製冷技術(shù)第一節(jié)蒸氣壓縮式製冷原理第二節(jié)製冷工質(zhì)一、物體的三種狀態(tài)溫度℃熱量kcal/kg-4001002080100539液化點(diǎn)液化熱汽化熱沸點(diǎn)凝固熱溶解熱水點(diǎn)凝固點(diǎn)顯熱顯熱顯熱1個(gè)大氣壓下水的三態(tài)圖第一節(jié)蒸氣壓縮式製冷原理如：冰融解為水80kcal/kg（335kJ/kg)1.固體液體溶解2.固體氣體昇華如：乾冰(CO2)152kcal/kg（636kJ/kg)固體轉(zhuǎn)化為液體或氣體存在二個(gè)問(wèn)題：1.潛熱量較小2.連續(xù)工作困難1kcal=4.187kJ3.液體氣體沸騰（蒸發(fā)）如：水汽化為水蒸汽539kcal/kg（2253kJ/kg)蒸發(fā)與沸騰均為汽化過(guò)程，但兩者有明顯區(qū)別：蒸發(fā)——在任何壓力、溫度下都能進(jìn)行，局限在表面的液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，能量轉(zhuǎn)化能力弱沸騰——只有達(dá)到與一定壓力相對(duì)應(yīng)的一定溫度時(shí)才能進(jìn)行，能量轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)

1.0001000.480800.095450.0096

不同壓力下，沸點(diǎn)不同，並有一一對(duì)應(yīng)關(guān)係水在低大氣壓下的沸騰，可以達(dá)到製冷目的

大氣壓力（ata）水的沸點(diǎn)（℃）二、壓焓圖（lgp-h圖）343'122'1'●●lgph(kcal/kg)(kgf/cm2)壓焓圖過(guò)冷液體區(qū)濕飽和區(qū)蒸汽過(guò)熱蒸汽區(qū)●●●●●PoPkh3h4h1h2tktktotot排氣t排氣t過(guò)冷t過(guò)冷?飽和液體線飽和蒸汽線臨界點(diǎn)(幹度x=0)(幹度x=1)(幹度0<x<1)壓焓圖(lgp-h圖)上的內(nèi)容飽和液體線(x=0)幹飽和蒸汽線(x=1)等幹度線(x)等壓線(p)等溫線(t)等比焓線(h)等比熵線(s)等比體積線(v)8條曲線，6個(gè)參數(shù)溫度與壓力互不獨(dú)立6個(gè)參數(shù)中任意2個(gè)

——可確定1個(gè)狀態(tài)點(diǎn)蒸氣壓縮式製冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)343'122'1'●●lgph(kcal/kg)(kgf/cm2)製冷迴圈壓焓圖過(guò)冷區(qū)飽和區(qū)過(guò)熱區(qū)●●●●●PoPkh3h4h1h2tktktotot排氣t排氣t過(guò)冷t過(guò)冷1-2：壓縮機(jī)作絕熱等熵壓縮過(guò)程；2-3：冷凝器作等壓散熱過(guò)程；3-4：節(jié)流閥作等焓減壓過(guò)程；4-1：蒸發(fā)器作等壓吸熱過(guò)程。蒸汽壓縮式製冷的熱力學(xué)四個(gè)過(guò)程第二章製冷技術(shù)第一節(jié)蒸氣壓縮式製冷原理第二節(jié)製冷工質(zhì)第二節(jié)製冷工質(zhì)一、製冷劑的發(fā)展、應(yīng)用與選用原則只有在工作溫度範(fàn)圍內(nèi)能夠汽化和凝結(jié)的物質(zhì)才有可能作為製冷劑使用。

乙醚是最早使用的製冷劑。1866年威德豪森(Windhausen)提出使用CO2作製冷劑。1870年卡爾·林德(CartLinde)用NH3作製冷劑。1874年拉烏爾·皮克特(RaulPictel)採(cǎi)用SO2作製冷劑。SO2和CO2在歷史上曾經(jīng)是比較重要的製冷劑。SO2毒性大，但作為重要製冷劑曾有60年曆史。CO2在使用溫度範(fàn)圍內(nèi)壓力特高，致使機(jī)器極為笨重，但它無(wú)毒使用安全。曾在船用冷藏裝置中作製冷劑達(dá)50年之久，1955年才被氟里昂所取代。1.熱力學(xué)性質(zhì)方面2.遷移性質(zhì)方面(1)工作溫度範(fàn)圍內(nèi)有合適的壓力和壓力比。(2)單位製冷量q0和單位容積製冷量qv較大。(3)比功w和單位容積壓縮功wv小，迴圈效率高。蒸發(fā)壓力≧大氣壓力冷凝壓力不要過(guò)高冷凝壓力與蒸發(fā)壓力之比不宜過(guò)大

(4)等熵壓縮終了溫度t2不能太高，以免潤(rùn)滑條件惡化或製冷劑自身在高溫下分解。(1)粘度、密度儘量小。(2)導(dǎo)熱係數(shù)大，可提高傳熱係數(shù)，減少傳熱面積。製冷劑的要求3.物理化學(xué)性質(zhì)方面4.其他(1)無(wú)毒、不燃燒、不爆炸、使用安全。(2)化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好。(3)對(duì)大氣環(huán)境無(wú)破壞作用。原料來(lái)源充足，製造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。二、製冷劑命名製冷劑按其化學(xué)組成主要有三類無(wú)機(jī)物氟里昂碳?xì)浠衔镒帜浮癛”和它後面的一組數(shù)字或字母表示製冷劑根據(jù)製冷劑分子組成按一定規(guī)則編寫1.無(wú)機(jī)化合物2.氟里昂和烷烴類簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R7()()括弧中填入的數(shù)字是該無(wú)機(jī)物分子量的整數(shù)部分。簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定為R(m-1)(n+1)(x)B(z)數(shù)值為零時(shí)省去寫，同分異構(gòu)體則在其最後加小寫英文字母以示區(qū)別。正丁烷和異丁烷例外，用R600和R600a(或R601)表示編寫規(guī)則製冷劑的簡(jiǎn)寫符號(hào)3.非共沸混合工質(zhì)簡(jiǎn)寫符號(hào)為R4()()括弧中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先後順序號(hào)，從00開(kāi)始若構(gòu)成非共沸混合工質(zhì)的純物質(zhì)種類相同，但成分含量不同，則分別在最後加上大寫英文字母以示區(qū)別4.共沸混合工質(zhì)簡(jiǎn)寫符號(hào)為R5()()括弧中的數(shù)字為該工質(zhì)命名的先後順序號(hào)，從00開(kāi)始5.環(huán)烷烴、鏈烯烴以及它們的鹵代物簡(jiǎn)寫符號(hào)規(guī)定：環(huán)烷烴及環(huán)烷烴的鹵代物用字母“RC”開(kāi)頭，鏈烯烴及鏈烯烴的鹵代物用字母“R1”開(kāi)頭，其後的數(shù)字排寫規(guī)則與氟里昂及烷烴類符號(hào)表示中的數(shù)字排寫規(guī)則相同。表1製冷劑符號(hào)舉例

化合物名稱分子式m、n、x、z值簡(jiǎn)寫符號(hào)一氟三氯甲烷CFCl3m=1,n=0,x=1R11二氟二氯甲烷CF2Cl2m=1,n=0,x=2R12三氟一溴甲烷CF3Brm=1,n=0,x=3,z=1R13B1二氟一氯甲烷CHF2Clm=1,n=1,x=2R22二氟甲烷CH2F2m=1,n=2,x=2R32甲烷CH4m=1,n=4,x=0R50三氟二氯乙烷C2HF3Cl2m=2,n=1,x=3R123五氟乙烷C2HF5m=2,n=1,x=5R125四氟乙烷C2H2F4m=2,n=2,x=4R134a乙烷C2H6m=2,n=6,x=0R170丙烷C3H8m=3,n=8,x=0R290為簡(jiǎn)單定性判別製冷劑對(duì)臭氧層的破壞能力

將氯氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母CFC氫氯氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母HCFC氫氟烴類物質(zhì)代號(hào)中的R改用字母HFC碳?xì)浠衔锎?hào)中的R改用字母HC，數(shù)字編號(hào)不變?nèi)⒀u冷劑的物理化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用1.安全性(1)毒性

雖然一些氟里昂製冷劑其毒性都較低，但在高溫或火焰作用下會(huì)分解出極毒的光氣。表2製冷劑的毒性指標(biāo)給出常用製冷劑TLVs或AEL值製冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr製冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr製冷劑代號(hào)TLVs或AELppm·hr111000124500290100012100012510005001000221000134a10005021000231000142b1000600a1000321000143a1000717112310152a10007181000(2)燃燒性和爆炸性

在空氣中發(fā)生燃燒或爆炸的體積百分比範(fàn)圍。這一範(fàn)圍的下限值越小，表示越易燃；下限值相同，則範(fàn)圍越寬越易燃。(3)安全分類表4與表5分別給出了6個(gè)安全等級(jí)的劃分定義和一些製冷劑的安全分類。2.熱穩(wěn)定性製冷劑在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下不發(fā)生裂解。在溫度較高又有油、鋼鐵、銅存在長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)發(fā)生變質(zhì)甚至熱解。爆炸極限表3一些製冷劑的易燃易爆特性製冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)製冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)製冷劑代號(hào)爆炸極限(容積%)11None124

None2902.3-7.312

None125

None500

None22

None134a

None502

None23

None142b6.7-14.9600a1.8-8.43214-31143a6.0-na71716.0-25.0123

None152a3.9-16.9718

None注：None表示不燃燒，na表示未知。

表4ASHRAE34-1992以毒性和可燃性為界限的安全分類

毒性可燃性TLVs值確定或一定的係數(shù)，製冷劑體積分?jǐn)?shù)≥4×10-4TLVs值確定或一定的係數(shù)，製冷劑體積分?jǐn)?shù)<4×10-4無(wú)火焰?zhèn)鞑ゲ蝗糀1B1製冷劑LFL>0.1kg/m3,燃燒熱<19000kJ/kg低度可燃性A2B2製冷劑LFL≤0.1kg/m3,燃燒熱≥19000kJ/kg高度可燃性A3B3低毒性高毒性LFL燃燒下限表5一些製冷劑的安全分類

製冷劑代號(hào)安全分類製冷劑代號(hào)安全分類製冷劑代號(hào)安全分類11A1124A1290A312A1125A1500A122A1134aA1502A123A1142bA2600aA332A2143aA2717B2123B1152aA2718A13.對(duì)材料的作用

正常情況下，鹵素化合物製冷劑與大多數(shù)常用金屬材料不起作用。只在某種情況例如水解作用、分解作用等下，一些材料才會(huì)和製冷劑發(fā)生作用?！板冦~”現(xiàn)象

當(dāng)製冷劑在系統(tǒng)中與銅或銅合金部件接觸時(shí)，銅溶解到混合物中，當(dāng)和鋼或鑄鐵部件接觸時(shí)，被溶解的銅離子析出並沉浸在鋼鐵部件上形成一層銅膜。製冷系統(tǒng)中應(yīng)儘量避免水分存在和銅鐵共用。

氨製冷機(jī)中不能用黃銅、紫銅和其他銅合金(磷青銅除外)，因?yàn)橛兴謺r(shí)要引起腐蝕。

氟里昂對(duì)塑膠等高分子化合物會(huì)起“膨潤(rùn)”作用(變軟、膨脹和起泡)，製冷系統(tǒng)要選用特殊橡膠或塑膠。4.與潤(rùn)滑油的互溶性對(duì)每種氟利昂存在一個(gè)溶解臨界溫度，即溶解曲線最高點(diǎn)的溫度製冷劑與潤(rùn)滑油的溶解曲線)5.與水的溶解性“冰堵現(xiàn)象”當(dāng)溫度降到0℃以下時(shí)，水結(jié)成冰而堵塞節(jié)流閥或毛細(xì)管的通道形成“冰堵”，致使製冷機(jī)不能正常工作。6.洩漏性氨有強(qiáng)烈臭氣，靠嗅覺(jué)易判是否洩漏。易溶於水故不用肥皂水檢漏，用酚酞試劑和試紙檢漏氟利昂無(wú)色無(wú)臭，鹵素噴燈和電子檢漏儀檢漏製冷劑與油溶解會(huì)使?jié)櫥妥兿。绊憹?rùn)滑作用，且油會(huì)被帶入蒸發(fā)器中影響到傳熱效果。若製冷劑與油不相溶解，可以從冷凝器或貯液器將油分離出來(lái)，避免油帶入蒸發(fā)器中降低傳熱效果。常溫下氟利昂與礦物潤(rùn)滑油溶解關(guān)係可用經(jīng)驗(yàn)公式判別互溶(Z≤1/2)部分溶解(1/2≤Z≤2/3)微量溶解(Z>2/3)表6水分在一些製冷劑中的溶解度（25℃）

製冷劑代號(hào)溶解度(品質(zhì)%)製冷劑代號(hào)溶解度(品質(zhì)%)製冷劑代號(hào)溶解度(品質(zhì)%)110.00981240.07290na120.011250.075000.05220.13134a0.115020.06230.15142b0.05600ana320.12143a0.081230.08152a0.17注：na表示沒(méi)有找到可用的數(shù)據(jù)。

沸點(diǎn)-33.3℃，凝固點(diǎn)-77.9℃

單位容積製冷量大粘性小，傳熱性好，流動(dòng)阻力小毒性較大，有一定的可燃性，安全分類為B2

氨蒸氣無(wú)色，具有強(qiáng)烈的刺激性臭味氨液飛濺到皮膚上會(huì)引起腫脹甚至凍傷氨系統(tǒng)中有水分會(huì)加劇對(duì)金屬腐蝕同時(shí)減小製冷量以任意比與水互溶但在礦物潤(rùn)滑油中的溶解度很小系統(tǒng)中氨分離的游離氫積累至一定程度遇空氣爆炸氨液比重比礦物潤(rùn)滑油小，油沉積下部需定期放出在氨製冷機(jī)中不用銅和銅合金材料(磷青銅除外)

四、常用製冷劑1.無(wú)機(jī)物氨2.氟利昂(1)R12（二氟二氯甲烷CF2Cl2）沸點(diǎn)-29.8℃，凝固點(diǎn)-158℃。無(wú)色，有較弱芳香味，毒性小，不燃不爆，安全。系統(tǒng)裏應(yīng)嚴(yán)格限制含水量，一般規(guī)定不得超過(guò)0.001%常用溫度範(fàn)圍內(nèi)能與礦物性潤(rùn)滑油以任意比互溶不腐蝕一般金屬但能腐蝕鎂及含鎂量超過(guò)2%鋁鎂合金。對(duì)天然橡膠和塑膠有膨潤(rùn)作用。(2)R134a（四氟乙烷CH2FCF3）毒性非常低，不可燃，安全。與礦物潤(rùn)滑油不相溶，但能完全溶解於多元醇酯類?；瘜W(xué)穩(wěn)定性很好，溶水性比R12強(qiáng)得多，對(duì)系統(tǒng)乾燥和清潔性要求更高，用與R12不同的乾燥劑。(3)R11（一氟三氯甲烷CFCl3）沸點(diǎn)23.8℃，凝固點(diǎn)-111℃。毒性比R12更小，安全。水在R11中的溶解能力與R12相接近。對(duì)金屬及礦物潤(rùn)滑油的作用關(guān)係也與R12大致相似。與明火接觸時(shí)，較R12更易分解出光氣。(4)R22（二氟一氯甲烷CHF2Cl）沸點(diǎn)-40.8℃，凝固點(diǎn)-160℃。毒性比R12略大，無(wú)色無(wú)味，不燃不爆，安全。屬於HCFC類製冷劑，也要被限制和禁止使用。

對(duì)金屬與非金屬的作用以及洩漏特性都與R12相似?；瘜W(xué)性質(zhì)不如R12穩(wěn)定，對(duì)有機(jī)物的膨潤(rùn)作用更強(qiáng)。部分與礦物潤(rùn)滑油互溶。溶水性稍大於R12，系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)乾燥器。3.碳?xì)浠衔?1)R600a（異丁烷i-C4H10）(2)R290（丙烷C3H8）沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)比R600a低，蒸氣壓較高和容積製冷量比R600a大，其他製冷特性及安全特性均與R600a相似。沸點(diǎn)-11.73℃，凝固點(diǎn)-160℃。毒性非常低，在空氣中可燃，應(yīng)注意防火防爆。與礦物潤(rùn)滑油能很好互溶，與其他物質(zhì)的化學(xué)相溶性很好，與水的溶解性很差。4.混合製冷劑(1)共沸製冷劑共沸製冷劑特點(diǎn)：一定蒸發(fā)壓力下蒸發(fā)時(shí)具有幾乎不變的蒸發(fā)溫度，而且蒸發(fā)溫度一般比組成它的單組分的蒸發(fā)溫度低。一定蒸發(fā)溫度下，共沸製冷劑單位容積製冷量比組成它的單一製冷劑的容積製冷量要大。共沸製冷劑化學(xué)穩(wěn)定性較組成它的單一製冷劑好。在全封閉和半封閉壓縮機(jī)中，採(cǎi)用共沸製冷劑可使電機(jī)得到更好的冷卻，電機(jī)繞組溫升減小。

表7幾種共沸製冷劑的組成和沸點(diǎn)

代號(hào)組分品質(zhì)成分分子量沸點(diǎn)(℃)共沸溫度各組分的沸點(diǎn)(℃)R500R12/152a73.8/26.299.3-33.50-29.8/-25R501R22/1284.5/15.593.1-41.5-41-40.8/-29.8R502R22/11548.8/51.2111.6-45.419-40.8/-38R503R23/1340.1/59.987.6-88.088-82.2/-81.5R504R32/11548.2/51.879.2-59.217-51.2/-38R505R12/3178.0/22.0103.5-30115-29.8/-9.8R506R31/11455.1/44.993.7-12.518-9.8/3.5R507R125/143a50.0/50.098.9-46.7－-48.8/-47.7(2)非共沸製冷劑

一定壓力下溶液加熱時(shí)，首先到達(dá)飽和液體點(diǎn)A(泡點(diǎn))，再加熱到達(dá)點(diǎn)B，即進(jìn)入兩相區(qū)，繼續(xù)加熱到點(diǎn)C(露點(diǎn))時(shí)全部蒸發(fā)完成為飽和蒸氣。泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度的溫差稱之為溫度滑移圖1–19非共沸製冷劑的T-ξ圖

(3)常用混合製冷劑的特性沸點(diǎn)-33.5℃，ODP值較高。1)共沸製冷劑R500

可代替R12用於活塞式製冷機(jī)沸點(diǎn)-45.4℃，ODP值較高。溶水性比R12大1.5倍，在82℃以上有較好的溶油性。沸點(diǎn)-88℃，不燃燒，無(wú)毒無(wú)腐蝕性，ODP值較高。適用於複疊式製冷機(jī)的低溫級(jí)。沸點(diǎn)-46.7℃，ODP值為零。不溶於礦物油，但溶於聚酯類潤(rùn)滑油。2)共沸製冷劑R502

可代替R22用於獲得低溫3)共沸製冷劑R503可代替R13使用4)共沸製冷劑R507用R502的場(chǎng)合都可用R507替代5)非共沸製冷劑R401A和R401B性能與R12較接近。能溶於聚醇類和聚酯類潤(rùn)滑油?？勺鳛檫^(guò)度性替代物泡露點(diǎn)溫差大，使用時(shí)最好將熱交換器作成逆流形式不能與礦物潤(rùn)滑油互溶，但能溶於聚酯類合成潤(rùn)滑油低溫工況下，容積製冷量比R22要低得多。不能與礦物潤(rùn)滑油互溶，但能溶於聚酯類合成潤(rùn)滑油。泡露點(diǎn)溫差僅0.2℃，可稱之為近共沸混合製冷劑。具有與共沸混合製冷劑類似的優(yōu)點(diǎn)。不能直接用來(lái)替換R22的製冷系統(tǒng)。7)非共沸製冷劑R410A兩元混合製冷劑

6)非共沸製冷劑R407C三元非共沸混合製冷劑

5.氟里昂與臭氧層離地球表面高度大約15-25km處，集中了大氣中的70％的臭氧，這一層大氣圈稱為臭氧層。幾乎全部吸收了對(duì)人體有害的太陽(yáng)紫外線，形成了地球上生物和人類生存繁衍的保護(hù)傘，是一道天然屏障。

(1)臭氧層1974年，羅蘭教授和莫利納博士在《自然》雜誌上發(fā)表文章指出，紫外線照射使氯氟烴化合物分解出氯原子，與臭氧進(jìn)行連鎖反應(yīng)，是臭氧層遭到破壞，危及人類的健康和生態(tài)平衡。

CF2Cl2→CF2Cl+ClCl+O3→ClO＋O2ClO＋O→Cl＋O2近年來(lái)，人們還發(fā)現(xiàn)鹵代烴分子中如同時(shí)存在氫原子與氯原子，則氫原子能減弱氯原子對(duì)臭氧層的破壞。從代號(hào)上直接反映對(duì)臭氧層破壞，將鹵代烴分成CFC、HCFC、HFC、HC、及FC等五類。CFCChloro－Fluoro－Carbon

對(duì)大氣臭氧層破壞最大的一類。R11(CCl3F)R12(CCl2F2)HCFC，是對(duì)大氣層有一定破壞的一類，屬於過(guò)渡性使用物質(zhì)。R22(CHClF2)HFC、HC、及FC均不含氯原子，不存在對(duì)臭氧層的破壞問(wèn)題。R134a(CF3CHF2)R14(CF4)R290(C3H8)(2)ODP與GWPODP表示消耗臭氧層潛能值。GWP表示全球變暖潛能值。ODP及GWP值越小，則製冷劑對(duì)環(huán)境的影響越小。ODP值小於或等於0.05和GWP值小於或等於0.5的製冷劑是可以接受。

R111.0/1.0R220.04/0.32R134a0/0.25(3)製冷劑TEWI

評(píng)價(jià)某種製冷劑在製冷系統(tǒng)運(yùn)行若干年而造成對(duì)全球變暖的影響。英文TotalEquivalentWarmingImpact的縮寫，總體溫室效應(yīng)。造成溫室原因製冷劑洩漏所致製冷劑回收不徹底所致製冷裝置耗電所致(火力發(fā)電造成的CO2排放)。採(cǎi)用GWP值低的製冷劑力求減少製冷系統(tǒng)的洩漏降低製冷系統(tǒng)的製冷劑充注量在製冷裝置維修或廢棄時(shí)提高製冷劑的回收率提高製冷系統(tǒng)的COP值已降低能耗提高火力發(fā)電廠的效率以降低單位發(fā)電量的CO2的排放(4)降低TEWI的方法指間接冷卻系統(tǒng)中傳遞熱量的物質(zhì)。(制冰池中的鹽水，就是常用的載冷劑)五、載冷劑1.載冷劑定義無(wú)毒、無(wú)腐蝕性比熱容大粘度小、密度小凝固點(diǎn)低在使用溫度範(fàn)圍內(nèi)呈液態(tài)化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉,容易獲得2.作為載冷劑物質(zhì)的要求H2ONaClCaCl2乙二醇（CH2OH-CH2OH）丙二醇（CH2OH.CHOH.CH3）甲醇（CH3OH）乙醇（CH3CH2OH）3.常用的載冷劑品質(zhì)濃度10％20％30％40％50％60％凝固溫度-3.2℃-7.8℃-14.1℃-22.3℃-33.8℃-48.3℃(1)乙二醇溶液的濃度與凝固點(diǎn)的關(guān)係品質(zhì)濃度10％20％30％40％50％60％凝固溫度-3.3℃-7.1℃-12.7℃-21.1℃-33.5℃-51.1℃(2)丙二醇溶液的濃度與凝固點(diǎn)的關(guān)係凝固點(diǎn)-97℃，乙醇的凝固點(diǎn)為-117℃。(3)甲醇六、潤(rùn)滑油1.製冷系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油的要求(1)潤(rùn)滑油的粘度粘度決定滑動(dòng)軸承中油膜的承載能力、摩擦功耗及密封能力；粘度大，則承載力強(qiáng)，密封性好，但流動(dòng)阻力較大；汽車空調(diào)潤(rùn)滑油粘度較高，電冰箱等固定式系統(tǒng)潤(rùn)滑油粘度較低；高粘度潤(rùn)滑油可能在毛細(xì)管內(nèi)形成“蠟堵”或油“彈”現(xiàn)象，影響毛細(xì)管的正常工作；潤(rùn)滑油的粘度對(duì)壓縮機(jī)的能耗也有影響，考核參數(shù)取決於潤(rùn)滑油與製冷劑混合物的粘度。(2)與製冷劑的互溶性互溶性好，在換熱器傳熱管內(nèi)表面不易形成油膜，對(duì)換熱有利，否則會(huì)造成蒸發(fā)溫度降低(蒸發(fā)壓力不變時(shí))，製冷效果下降；互溶性好，在換熱器內(nèi)不會(huì)發(fā)生“池積”現(xiàn)象，有利於壓縮機(jī)回油。但互溶使油變稀，降低油的粘度，導(dǎo)致壓縮機(jī)內(nèi)油膜過(guò)薄，影響壓縮機(jī)潤(rùn)滑。(3)熱化學(xué)穩(wěn)定性製冷系統(tǒng)中，製冷劑、油、金屬共存；高溫會(huì)使?jié)櫥桶l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致油分解、劣化，生成沉積物和焦炭；分解後產(chǎn)生的酸會(huì)腐蝕電氣絕緣材料。(4)吸水性潤(rùn)滑油具有強(qiáng)親水性，會(huì)給系統(tǒng)帶入水分；水在毛細(xì)管中形成冰晶，造成“冰堵”現(xiàn)象；採(cǎi)用親水性潤(rùn)滑油必須安裝乾燥篩檢程式。2.潤(rùn)滑油對(duì)製冷系統(tǒng)的影響(1)潤(rùn)滑油對(duì)壓縮機(jī)的影響含油量超過(guò)4%時(shí)，氣閥處流動(dòng)阻力增加，實(shí)際吸氣壓力降低，使實(shí)際吸氣比容增加；製冷劑含油還會(huì)影響氣閥工作過(guò)程，改變製冷劑熱力性質(zhì)等，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的製冷量和性能係數(shù)下降；壓縮機(jī)功耗隨含油量的增加而增加，而排氣溫度正好相反，隨著含油量的增加而降低；此外壓縮機(jī)排氣管道中的潤(rùn)滑油內(nèi)會(huì)溶解一定量製冷劑，使壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量減少；由於在壓縮機(jī)進(jìn)氣口處潤(rùn)滑油中溶解有一定量製冷劑，潤(rùn)滑油的粘度會(huì)降低，導(dǎo)致潤(rùn)滑效果下降，容易造成壓縮機(jī)機(jī)械部件損壞；潤(rùn)滑油溶解了製冷劑而導(dǎo)致體積增大，在壓縮機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，曲軸箱中的壓力下降，引起溶解於潤(rùn)滑油中的製冷劑沸騰，產(chǎn)生大量泡沫，有可能將大量的油從曲軸箱帶人氣缸，產(chǎn)生液擊，損壞設(shè)備；壓縮機(jī)排氣管道中的潤(rùn)滑油中溶解有較多的製冷劑(約32.5%-40%)，如果使用油分離器，會(huì)使油中溶解的製冷劑不能進(jìn)入迴圈，導(dǎo)致製冷劑品質(zhì)流量減小，製冷量降低，故不宜使用油分離器；製冷劑與潤(rùn)滑油不能互溶的製冷系統(tǒng)，會(huì)有大量的潤(rùn)滑油進(jìn)入迴圈。(2)潤(rùn)滑油對(duì)冷凝器的影響製冷劑中潤(rùn)滑油含量非常低時(shí)(約為0.01%)，冷凝器內(nèi)換熱係數(shù)達(dá)到最大值，但與純製冷劑時(shí)相比增幅不大；總體上，換熱係數(shù)隨著潤(rùn)滑油含量的增加而降低；由於潤(rùn)滑油溶於製冷劑，會(huì)導(dǎo)致製冷劑粘度增大，從而使壓降增大；總體而言，潤(rùn)滑油的存在會(huì)削弱冷凝換熱，使冷凝器傳熱溫差增大，冷凝壓力升高。(3)潤(rùn)滑油對(duì)毛細(xì)管的影響含油製冷劑在毛細(xì)管中的品質(zhì)流量比純製冷劑小，液相長(zhǎng)度短；含油量較高時(shí)，製冷劑的流量減小；當(dāng)含油量很小時(shí)，油的存在對(duì)製冷劑的流量沒(méi)有明顯的影響；潤(rùn)滑油的存在，使閃蒸溫度升高，液體段長(zhǎng)度減??；製冷劑含油影響毛細(xì)管流量的原因主要有兩個(gè)方面：

1)油的粘度遠(yuǎn)高於製冷劑，製冷劑中含少量油會(huì)增加混合物的粘度及流動(dòng)阻力，使製冷劑提前達(dá)到飽和狀態(tài)，使得流量減小。

2)油的表面張力遠(yuǎn)高於製冷劑，製冷劑中含油會(huì)使混合物的表面張力增大，阻礙製冷劑蒸發(fā)，使汽化欠壓增大，延緩製