工程實(shí)踐制冷基礎(chǔ)幻燈片

1工程實(shí)踐2工程實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)指導(dǎo)老師：祝立萍、王棟地點(diǎn)：建工北樓219目的與要求:通過(guò)拆、裝家用電冰箱、空調(diào)機(jī)等工程實(shí)踐的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握冰箱和空調(diào)的工作原理、主要組成部件、主要性能指標(biāo)、各部件對(duì)性能的影響、冰箱和空調(diào)的新技術(shù)等。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握制冷的基本原理、基本知識(shí)。3二、具體安排1、時(shí)間安排：2016年12月2、集中授課介紹制冷的基本原理、基本知識(shí)、家用冰箱和空調(diào)的用途、工作原理、性能指標(biāo)、設(shè)計(jì)方法、主要組成、生產(chǎn)與加工過(guò)程，冰箱方面的新技術(shù)，建筑設(shè)備的一般設(shè)計(jì)方法。記筆記。3、查資料同學(xué)在了解制冷的基本原理、基本知識(shí)、冰箱一般知識(shí)的基礎(chǔ)上，查閱自己有興趣的資料，每人需要列出6篇以上的參考文獻(xiàn)。44、冰箱拆裝：約10人一組，利用實(shí)驗(yàn)室提供的工具，進(jìn)行壓縮機(jī)、冰箱和空調(diào)的拆裝。5、實(shí)踐報(bào)告在聽(tīng)課、實(shí)際拆裝、查閱資料的基礎(chǔ)上，寫出一篇5000字的報(bào)告(不是論文）?？梢灾貙懠矣秒姳浠蚣矣每照{(diào)，但要對(duì)家用電冰箱和空調(diào)機(jī)的異同進(jìn)行比較。6、考核教師對(duì)學(xué)生的報(bào)告和聽(tīng)課筆記進(jìn)行審查，并結(jié)合學(xué)生在聽(tīng)課、實(shí)際拆裝過(guò)程中的表現(xiàn)，給予優(yōu)、良、中、及格等成績(jī)。不符合要求的退回重做。5三、參考資料：[1]鄭賢德.制冷原理與裝置.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001年1月[2]岳孝方.制冷技術(shù)與應(yīng)用.北京:同濟(jì)大學(xué)出版社，1999[3]彥啟森.空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004年[4]韓寶琦.制冷空調(diào)原理及應(yīng)用(第2版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002年[5]方貴銀.制冷空調(diào)設(shè)備維修手冊(cè).北京:中國(guó)電力出版社,2005年1月[6]有關(guān)空調(diào)冰箱的參考書(shū)籍、相關(guān)論文6制冷技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)緒論一、制冷概述1、制冷——就是使自然界的某物體或某空間達(dá)到低于周圍環(huán)境溫度，并使之維持這個(gè)溫度。2、實(shí)現(xiàn)制冷的途徑（1）天然冷源制冷：天然冰、深井水（2）人工制冷：利用一種專門裝置，消耗一定量的外界能量，使熱量從溫度較低72、制冷分類蒸汽壓縮式制冷液體氣化法——吸收式制冷

噴射式制冷熱電法(半導(dǎo)體制冷)、固體絕熱去磁法的被冷卻物體或空間轉(zhuǎn)移到溫度較高的周圍環(huán)境中去，稱為人工制冷?；ㄙM(fèi)一定的代價(jià)8制冷類別溫度范圍常用的制冷方法應(yīng)用舉例普通制冷＞-120℃液體氣化制冷法蒸氣壓縮式空氣調(diào)節(jié)、冷藏、化工生產(chǎn)吸收式蒸氣噴射式熱電制冷法空氣調(diào)節(jié)器、醫(yī)療深度制冷20～153K氣體膨脹制冷法制氧等低溫工程2～20K氣體膨脹制冷法物質(zhì)的超導(dǎo)、液氦＜2K絕熱去磁制冷法物質(zhì)的超導(dǎo)9第一章蒸汽壓縮式制冷循環(huán)1Kg水1大氣壓100℃潛熱417KJ872帕5℃潛熱2489KJ1Kg氨1大氣壓-33.3℃潛熱1368KJ一、理想制冷循環(huán)——逆卡諾循環(huán)實(shí)現(xiàn)逆卡諾循環(huán)的必要設(shè)備是：101’-2’：在壓縮機(jī)內(nèi)進(jìn)行的定熵壓縮過(guò)程2’-3’：在冷凝器內(nèi)進(jìn)行的等溫放熱過(guò)程，向高溫?zé)嵩捶懦鰺崃?’-4’：在膨脹機(jī)內(nèi)進(jìn)行的定熵膨脹過(guò)程4’-1’：在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行等溫吸熱過(guò)程，從低溫?zé)嵩矗ū焕鋮s介質(zhì)）吸取熱量11二、蒸汽壓縮式制冷的理論循環(huán)12蒸氣壓縮制冷空調(diào)裝置45毛細(xì)管13一、用膨脹閥代替膨脹機(jī)優(yōu)點(diǎn):(1)簡(jiǎn)化制冷裝置

(2)調(diào)節(jié)制冷劑流量它與理想制冷循環(huán)相比，有以下特點(diǎn)：（1）用膨脹閥代替膨脹機(jī)（2）用干壓縮代替濕壓縮二、用干壓縮代替濕壓縮濕壓縮有下列缺點(diǎn)：

1、使壓縮機(jī)吸入的制冷劑質(zhì)量減少

2、會(huì)造成沖缸現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)干壓縮:增設(shè)一個(gè)液體分離器1415一、對(duì)制冷劑的要求:1、熱力學(xué)的性質(zhì)（1）蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中

A）在低溫狀態(tài)下的蒸發(fā)壓力不低于大氣壓力（在大氣壓力下沸點(diǎn)較低）

B）常溫下制冷劑的冷凝壓力也不應(yīng)過(guò)高，一般不要超過(guò)12~15barC）冷凝和蒸發(fā)壓力之比不要過(guò)大第二章、制冷劑16（2）單位容積制冷能力要大：?jiǎn)挝蝗莘e制冷能力越大，就可以減小壓縮機(jī)的尺寸（3）臨界溫度要高，凝固溫度要低（4）絕熱指數(shù)要低一些：絕熱指數(shù)越小，壓縮機(jī)排氣溫度越低，增壓比小173、其它：無(wú)害、無(wú)毒、無(wú)刺激性、溫室效應(yīng)小、不破壞大氣臭氧層、材料易得、價(jià)格便宜2、物理化學(xué)的性質(zhì)（1）在潤(rùn)滑油中的可溶性（2）導(dǎo)熱系數(shù)、放熱系數(shù)要高（3）密度、粘度要?。?）不燃燒、不爆炸、無(wú)腐蝕、高溫下不分解181）臭氧層消耗指數(shù)ODP：表示物質(zhì)對(duì)大氣臭氧層的破壞程度。應(yīng)越小越好。

ODP=0，則對(duì)大氣臭氧層無(wú)害。以R11為12）全球變暖潛能值GWP：表示物質(zhì)造成溫室效應(yīng)的影響程度。應(yīng)越小越好。

GWP=0，則不會(huì)造成大氣變暖，以二氧化碳為119二、安全標(biāo)準(zhǔn)與分類命名:(一)安全性分類：A1最安全，B3最不安全20（二）制冷劑的種類1、鹵代烴（氟利昂族）：是飽和碳?xì)浠衔铮ǎ┑柠u族衍生物的總稱（）則：2m+2=n+x+y+zR(m-1)(n+1)xBz

甲烷族鹵化物R

乙烷族鹵化物R1

丙烷族鹵化物R2

環(huán)丁烷族鹵化物R3212、多元混合液非共沸溶液——在固定壓力下蒸發(fā)或冷凝時(shí)，其蒸發(fā)溫度或冷凝溫度以及各組分的濃度不能保持恒定。

R4()()

獲得命名的先后順序號(hào)共沸溶液——在固定壓力下蒸發(fā)或冷凝時(shí)，其蒸發(fā)溫度或冷凝溫度恒定不變，而且它的氣相和液相具有相同的組分。

R5()()

獲得命名的先后順序號(hào)223、有機(jī)化合物：R6如丁烷為R6004、無(wú)機(jī)化合物：氨（R717）、水（R718）、二氧化碳（R744）三、常用制冷劑的性質(zhì)1、氨:氨除了毒性大些以外，是一種很好的制冷劑。（1）最大的優(yōu)點(diǎn)是單位容積制冷能力較大，蒸發(fā)壓力和冷凝壓力適中23（2）吸水性強(qiáng)，吸水后對(duì)銅和銅合金有腐蝕作用（無(wú)縫鋼管）（3）幾乎不溶于潤(rùn)滑油（4）價(jià)廉，極易購(gòu)得，是我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)最廣泛采用的中溫制冷劑（5）最大的缺點(diǎn)是有毒，且具可燃性，有爆炸危險(xiǎn)。絕熱指數(shù)高，排氣溫度高，需降溫。242、氟利昂氫原子數(shù)減少，可燃性減??；氟原子數(shù)增加，對(duì)人體越無(wú)害，對(duì)金屬腐蝕性越小；氯原子數(shù)多，可提高大氣壓下的蒸發(fā)溫度。溴元素對(duì)臭氧的破壞能力比氯更強(qiáng)。大多數(shù)氟利昂本身無(wú)毒、無(wú)臭、不燃、與空氣混合遇火也不爆炸，適用于公共建筑或?qū)嶒?yàn)室的空調(diào)制冷裝置。氟利昂中不含水分時(shí)，對(duì)金屬無(wú)腐蝕作用。25

常用的制冷劑R12、R22、R11、R502等在通常的制冷溫度下，會(huì)和潤(rùn)滑油互溶，會(huì)降低潤(rùn)滑油的粘度，在相同的蒸發(fā)壓力下，蒸發(fā)溫度將升高，使制冷量減少。在換熱器表面不會(huì)形成油膜，且潤(rùn)滑良好。氟利昂的放熱系數(shù)低，價(jià)格較高，極易滲漏又不易被發(fā)現(xiàn)，而且它的吸水性較差，為發(fā)避免發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象，系統(tǒng)中應(yīng)裝干燥器。有水分存在時(shí)，對(duì)金屬有腐蝕。26（1）氟利昂22（R22）在大氣壓下蒸發(fā)溫度為-40.8℃。常溫下冷凝壓力和單位容積制冷量與氨差不多。但價(jià)格較貴，影響大規(guī)模使用。對(duì)電絕緣材料的腐蝕性較大。

破壞臭氧層潛能值（ODP,以R11為1）為0.034；溫室效應(yīng)潛能值(GWP,以CO2為1)為1900。2015年淘汰。（2）R134a（四氯乙烷)R12的替代物273、異丁烷（R600a)碳?xì)浠衔?/p>

已在歐洲和一些發(fā)展中國(guó)家廣泛用于冰箱中。這主要是由于它可在較高的冷凝溫度下工作，而又不會(huì)對(duì)效率有大的降低。異丁烷的臨界溫度高，約為135℃，這樣可使冰箱的冷凝器做得更小。我國(guó)自1993年起引進(jìn)、吸收異丁烷電冰箱生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)生產(chǎn)異丁烷直冷式冰箱已達(dá)年產(chǎn)100萬(wàn)臺(tái)以上。28易燃易爆是許多人不敢使用碳?xì)浠衔锏闹饕?。一般家用冰箱的充注量?00克以下，即使全部泄漏也不會(huì)達(dá)到極限濃度，但對(duì)空調(diào)來(lái)說(shuō)，由于充注量較大，需采取一些特別的安全措施。4、二氧化碳：在幾種常用的自然工質(zhì)中，可以說(shuō)CO2最具竟?fàn)幜?，在可燃性和毒性有?yán)格限制的場(chǎng)合，CO2是最理想的。29四、氯氟碳化合物的禁用含氯而無(wú)氫的氟利昂：當(dāng)它們擴(kuò)散至上層大氣,將被紫外線光解分裂成自由的氯原子,同溫層中的臭氧就會(huì)被氯催化而破壞,使臭氧層減薄或消失,導(dǎo)致地球表面紫外線增強(qiáng),造成人類皮膚癌發(fā)病率增加等不利影響。1987年首次被禁用的有R11，R12，R113，R114，R115五種30一些制冷劑非常穩(wěn)定，在對(duì)流層中不易分解，它們通過(guò)大氣環(huán)流最終擴(kuò)散到平流層。在平流層里，強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線促使這些制冷劑化學(xué)分子破裂，釋放出氯原子。氯原子與臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

Cl+O3ClO+O2ClO+OCl+O2在化學(xué)反應(yīng)中氯原子只起催化劑的作用，本身并沒(méi)有消耗。因此，一個(gè)氯原子可以通過(guò)成千上萬(wàn)次的化學(xué)反應(yīng)把臭氧轉(zhuǎn)變成氧分子。31一、活塞式制冷壓縮機(jī)的分類（1）按壓縮機(jī)氣缸分布形式分類:直立式、V形、W形、S形、Y形（2）按使用的制冷劑種類分類：氨、氟利昂第三章制冷壓縮機(jī)32（3）按壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)的組合形式分類開(kāi)啟式——壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別為兩個(gè)設(shè)備。由于電動(dòng)機(jī)在大氣中運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)曲軸穿出曲軸箱的部分需要有軸封裝置。封閉式——驅(qū)動(dòng)電機(jī)與壓縮機(jī)的曲軸封閉在同一空間，故不需要軸封裝置。但，電動(dòng)機(jī)的繞組必須采用耐制冷劑侵蝕的特種漆包線制成，且不宜用有爆炸危險(xiǎn)的制冷劑（氟）。33二、活塞式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)1、開(kāi)啟式制冷壓縮機(jī)：多為氨機(jī)和制冷量較大的壓縮機(jī)（8FS10型）2、封閉式制冷壓縮機(jī)：具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)中、小型裝置適用（1）半封閉式制冷壓縮機(jī)：取消了軸封裝置，低溫制冷劑蒸汽通過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組，改善了電機(jī)的冷卻條件，提高了電機(jī)的效率。有爆炸危險(xiǎn)，不能用氨。（2）全封閉式制冷壓縮機(jī)：多用于空調(diào)機(jī)組和家用電冰箱。有爆炸危險(xiǎn)。34總體結(jié)構(gòu)（開(kāi)啟式）353637類型自然對(duì)流式強(qiáng)制對(duì)流式水冷式風(fēng)冷式水-氣冷卻式第四章、冷凝器和蒸發(fā)器一、冷凝器：冷凝器是制冷系統(tǒng)的四大件之一。冷凝器的作用是使制冷壓縮機(jī)排出的過(guò)熱蒸汽冷卻冷凝為高壓液體。38

鋼絲盤管式鋼絲式冷凝器：是大多數(shù)冰箱所采用的一種冷凝器。盤管和鋼絲都涂黑，以利散熱。39百葉窗式冷凝器：是在一塊厚度為0.5mm的鋼板上沖出百葉窗形的孔洞，然后將外徑為5mm的紫銅管(或內(nèi)、外壁鍍銅的薄鋼管)卡在上面4041二、蒸發(fā)器42鋁板吹脹式蒸發(fā)器是將鋁—鋅—鋁復(fù)合板加在到有管路通道的模具上，加高壓并通電加熱到500℃左右，使中間一層鋅層熔化，同時(shí)從外部充入高壓氮?dú)?，于是刻有管道的部分被吹脹出管形，幾秒鐘后抽真空，待冷卻后再?gòu)澢尚汀＿@種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是管路布置合理，傳熱性能好，廣泛應(yīng)用于直冷式電冰箱中，缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，易腐蝕泄漏。43443．光盤管式蒸發(fā)器光盤管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)如圖2—24所示。它是由固定在兩塊架板上的盤管構(gòu)成的，藝較簡(jiǎn)單，擦洗方便，但單位長(zhǎng)度的制冷量小，一般用于雙門直冷式電冰箱的冷圖2—24單脊翅片管式蒸發(fā)器圖452—25翅片盤管蒸發(fā)器種蒸發(fā)器，用于直冷式電冰箱中。通過(guò)箱內(nèi)空氣的自然對(duì)流，將冷藏室的溫度控制在2—8川司，L翅片盤管式蒸發(fā)器翅片一般以o．1一o．2mm的鋁片制成，片距6—8mm，盤管采用8—12mm的銅管或鋁管。這種蒸發(fā)器的傳熱效率高，體積小，但要依靠冰箱內(nèi)的電風(fēng)扇強(qiáng)制冷氣經(jīng)過(guò)風(fēng)道和風(fēng)門分配風(fēng)量，來(lái)完成冷量的傳遞。這種蒸發(fā)器主要用于間冷式即全自動(dòng)陳霜式電冰箱中，在盤管之間設(shè)有電熱管，月以快速自動(dòng)除霜。464748熱力膨脹閥毛細(xì)管第五章節(jié)流機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備4950第六章家用電冰箱51525354異丁烷(R600a)：除了優(yōu)良的環(huán)保性質(zhì)外，較低的冷凝壓力、蒸發(fā)壓力和排氣溫度減少了制冷系統(tǒng)泄漏的可能性，提高了系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命；較高的蒸發(fā)潛熱和較低的液相密度，使充灌量大為減少。德國(guó)首先將R600a用于直冷式電冰箱上我國(guó)自1993年起引進(jìn)、吸收R600a電冰箱生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)在R600a直冷式電冰箱年產(chǎn)量己超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)。主要考慮是其安全性，在這方面風(fēng)冷無(wú)霜電冰箱要比直冷電冰箱有更大的難度。制冷劑5556575859606162

小結(jié):電冰箱是一種小型的制冷設(shè)備，主要由箱體、制冷系統(tǒng)、電器自動(dòng)控制系統(tǒng)和附件四大部分組成。按電冰箱的冷卻方式可分為直冷式電冰箱和間冷式電冰箱兩大類；按電冰箱使用的制冷工質(zhì)可分為“有氟”、“無(wú)氟”或“低氟”幾類。無(wú)氟電冰箱又稱“綠色冰箱”，是大有發(fā)展前景的新一代冰箱。單門和雙門電冰箱有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。相對(duì)而言，單門電冰箱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是冷凍室溫度不如雙門電冰箱的溫度低，容量也較小，冷凍和冷藏63食品的周期短。雙門電冰箱有冷凍室和冷藏室各自專用的蒸發(fā)器，具有箱內(nèi)溫度分布均勻，降溫速度快，制冷效果好；冷凍室、冷藏室分別開(kāi)門熱損失小；冷凍、冷藏的食品互不串味；冷凍室溫度較低，食品存放周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是耗電量較單門電冰箱大，制造成本也較高。64冷庫(kù)是對(duì)各類食品進(jìn)行冷藏、冷凍加工的專用建筑（設(shè)備）。它制冷量大，對(duì)降低冷庫(kù)溫度、進(jìn)行自動(dòng)控制、確保電動(dòng)機(jī)安全啟動(dòng)工作等要求與普通電冰箱都有所不同。因此，冷庫(kù)結(jié)構(gòu)比普通電冰箱復(fù)雜。按其用途可分為生產(chǎn)性冷庫(kù)、分配性冷庫(kù)、綜合性冷庫(kù)、生產(chǎn)服務(wù)性冷庫(kù)等四類；按其構(gòu)造型式可分為固定性冷庫(kù)、組合式冷庫(kù)和整體式冷庫(kù)等。65我國(guó)中小型冷庫(kù)仍以蒸氣壓縮式和吸收式為多，其共同點(diǎn)是利用高壓制冷工質(zhì)經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓、在低壓下蒸發(fā)以制取冷量。固定性冷庫(kù)是永久固定的建筑，具有投資較少、操作管理較簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是不能搬遷且施工期長(zhǎng)。組合式冷庫(kù)可根據(jù)需要尺寸在現(xiàn)有室內(nèi)或空地上選擇一塊堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)建造，具有建造速度快、質(zhì)量輕、可搬拆、絕熱防潮隔汽效果好、管理費(fèi)用低的特點(diǎn)。整體式冷庫(kù)是小型活動(dòng)式的制冷設(shè)備，它比組合式冷庫(kù)結(jié)構(gòu)更緊湊和便于搬遷，受到越來(lái)越多的人青睞。666768697071727374757677空調(diào)器是一種向封閉空間提供經(jīng)過(guò)處理的空氣的調(diào)節(jié)設(shè)備，主要由箱體、制冷系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)所組成。第七章室內(nèi)空調(diào)器78空調(diào)系統(tǒng)的分類方法并不完全統(tǒng)一，有一種分類方法是把空調(diào)機(jī)分為中央系統(tǒng)及室內(nèi)空調(diào)器兩類。室內(nèi)空調(diào)