文档介绍：制冷原理一、概述(一) 制冷技术发展史古代地窖作冷贮室、水蒸发降温等 1755 年德国库仑利用***蒸发使水结冰。布莱克导出潜热概念, 发明了冰量热器, 标志着现代制冷技术的开始。 1834 年美国波尔金斯造出第一台以***为工质的压缩式制冷机,成为后来蒸气压缩式制冷机的雏形。 1844 年美国高里用封闭循环的空气制冷机建立了一座空调站,标志着空气制冷机开始应用。 1875 年美国林德采用氨作制冷剂,从此蒸气压缩式制冷机在制冷领域中开始了它的统治地位。 1859 年凯利发明氨水吸收式制冷系统。 1910 年莱兰克在巴黎发明蒸气喷射式制冷系统。 1930 年起发现***利昂制冷剂;全封闭压缩机研制成功;混合制冷剂应用等。(二) 制冷的定义用人工的方法在一定的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,并保持这个低温。(三)制冷方法 1 、蒸汽压缩式制冷 2 、蒸汽吸收式制冷 3 、蒸汽喷射式制冷 4 、吸附式制冷 5 、空气膨胀制冷 6 、热电制冷(温差电制冷) 7 、涡流管制冷二、制冷剂与载冷剂(一)制冷剂的种类 1 、无机化合物如:水、氨、二氧化碳、二氧化硫 2、***利昂:饱和碳氢化合物的***、***、溴的衍生物的总称。如: R12 、 R22 、 R134 a、 R152 a 3、碳氢化合物如: R600 、 R600 a、 R170 4、混合制冷剂混合制冷剂是由两种或两种以上的***利昂组成的混合物。(1) 共沸制冷剂如: R500 ( R12 /R152a )、 R502 (R22/ R 115 ) (2) 非共沸制冷剂如: R404A ( R125 / R143 a/134a )、 R407C(R32/R125/R134 a) (二)对制冷剂的要求 1 、热力学性质(1) 在大气压力下的沸点要低,凝固点也要低; (2) 蒸发压力最好稍高于大气压力; (3) 在常温下的冷凝压力不应过高; (4) 在给定的温度条件下,对应的冷凝压力和蒸发压力之比较小; (5) 制冷剂在给定的蒸发温度下的汽化潜热值要大; (6) 制冷剂的临界温度高于环境大气温度; (7) 对于大中型制冷压缩机, 要求单位容积制冷剂的制冷能力较大, 以减小压缩机的尺寸、重量和金属消耗量,对于小型制冷装置,则要求单位容积制冷剂的制冷能力不太大,以免压缩机及流道的尺寸过小而增加制造上的困难。 2 、物理化学性质(1 )较高的导热系数和换热系数; (2 )制冷剂的粘度和密度尽可能小; (3 )具有一定的吸水性; (4) 化学稳定性好, 在高温下不分解, 不易燃烧, 无爆炸危险, 对金属和其它材料无腐蚀和侵蚀作用。 3、其它性质无毒、无刺激性臭味、对人无害、价格低廉、来源充足、良好电绝缘性能。(三)常用制冷剂的性质 1、 R22 (1) R22 的沸点为- ℃。(2 )水在 R22 中的溶解度很小,而且随着温度的降低,水的溶解度越小。(3) R22 能部分与矿物油互相溶解,其溶解度与润滑油的种类和温度有关。(4) R22 不燃烧、不爆炸、毒性很小。(5) R22 对臭氧层仍有破坏作用,为某些 CFC 制冷剂的过渡替代物。 2、 R134 a(1) R134 a 沸点为-℃。主要热力性质与 R12 相似, 是比较理想的一种 R12 替代制冷剂。(2) R134 a 对金属的腐蚀作用比较小、稳定性好、不溶于水。(3) R134 a 对臭氧层无破坏作用,温室效应比 R22 小,属 HFC 类制冷剂, 按当前的国际协议可长期使用。 3、 R407C (1) R407C 由 R32 、 R125 和 R134 a 三种工质按 23% 、25% 、52% 的质量成分混合而成。(2) 臭氧消耗潜能值 ODP =0 、全球变暖潜能值 GWP =1980 。(3) 热力性质与 R22 相似,它们的工作压力范围、制冷量十分相似。(4) R407C 机器的制冷量和能效比比 R22 机器稍有下降。(四) 载冷剂(冷媒) 载冷剂用于向被间接冷却的物体输送制冷系统产生的冷量。 1、空气价格低廉,容易获得;但空气的比热容小、热导率小。 2、水(1) 价格低廉,容易获得;比热容大、热导率大。(2) 凝固点为 0℃,仅能用作 0℃以上温度的载冷剂。要制取低于 0℃的冷量,可采用盐水溶液、有机化合物或其水溶液作载冷剂。 3、盐水溶液常用的有***化钠水溶液、***化镁水溶液、***化钙水溶液。(1) 为保证蒸发器中盐水溶液不发生冻结, 一般应使盐水溶液的凝固温度( 共晶温度)比制冷剂的蒸发温度低 5℃左右。例如***化钠水溶液的共晶温度为- ℃,所以只有当制冷剂的蒸发温度高于- 16℃时才能采用其作载冷剂。(2 )盐水溶液对金属有强烈的腐蚀作用,因而会腐蚀管道和设备。措施:选用纯度高的盐;