制冷循环原理与装置

其他制冷循环原理与装置http:2biquge.com笔趣阁制冷空调系统原理与装置学习任务复叠式制冷循环半导体制冷循环吸附式制冷循环涡流管制冷制冷空调系统原理与装置学习任务1复叠式制冷循环一、采用复叠式制冷原因复叠式制冷：采用两种或两种以上不同的制冷剂，由两个（或多个）单级（也可以是多级）制冷系统组合而成。制冷剂凝固点的限制制冷循环压力比的限制蒸发压力过低的限制制冷空调系统原理与装置温度制冷剂制冷循环型式-80℃R22-R23R22单级或两级压缩—R23单级压缩组合R507-R23R507单级或两级压缩—R23单级压缩组合R290-R23R290两级压缩—R23单级压缩组合-100℃R22-R23R22两级压缩—R23单级或两级压缩R507-R23R507两级压缩—R23单级或两级压缩R22-R1150R22两级压缩—R1150单级压缩组合R507-R1150R507两级压缩—R1150单级压缩组合-120℃R22-R1150R22两级压缩—R1150两级压缩组合R507-R1150R507两级压缩—R1150两级压缩组合R22-R23-R50R22单级压缩—R23单级压缩—R50单级压缩组合R507-R23-R50R507单级压缩—R23单级压缩—R50单级压缩制冷空调系统原理与装置压缩机冷凝蒸发器回热器节流阀蒸发器膨胀容器组成系统R22或R507制冷剂低温高温最低蒸发温度可达-110℃R23或R1150二、复叠式制冷循环系统制冷空调系统原理与装置制冷空调系统原理与装置a)制冷循环系统b)T-s图由两个单级系统组成的复叠式制冷机制冷空调系统原理与装置由两个单级系统组成的复叠式制冷机模拟制冷空调系统原理与装置a1—低温部分压缩机a2—高温部分低压级压缩机a3—高温部分高压级压缩机b—冷凝器c1、c2、c3—节流阀d—蒸发器d12—冷凝-蒸发器e1—低温部分气-液热交换器e2—高温部分气-液热交换器f—高温部分中间冷却器高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环的复叠式制冷循环系统原理图制冷空调系统原理与装置(a)高温部分(b)低温部分高温部分为两级压缩循环、低温部分为单级压缩循环组成的复叠式制冷循环lgp-h图制冷空调系统原理与装置三个单级压缩循环组成的复叠式制冷机循环中温高温低温中温R23高温R22或R507低温R50、R1150或R170制冷剂最低蒸发温度可达－120℃～－140℃制冷空调系统原理与装置制冷空调系统原理与装置由多个单级系统组成的复叠式制冷模拟制冷空调系统原理与装置CO2的压力—焓示意图制冷空调系统原理与装置生产干冰的复叠式循环原理图及温熵图(a)系统原理图(b)T-S图制冷空调系统原理与装置生产干冰的复叠式循环原理模拟制冷空调系统原理与装置复叠式制冷循环计算复叠式制冷循环是由单级或两级压缩制冷循环组成的，在制冷机循环中除个别兼供中温冷量的循环外，制取冷量的均是低温部分的蒸发过程5-1其单位质量制冷量为qo=h1-h5制冷空调系统原理与装置低温部分消耗的单位理论功：wd=h2-h1低温部分循环制冷剂流量为：51hhQqQqodododmd压缩机的轴功率为：式中,ηid为低温部分压缩机的指示效率；ηmd为低温部分缩机的机械效率。mdiddwmddqP制冷空调系统原理与装置高温部分循环制冷剂流量为：ogogqQmgq106hhQog根据上述计算即可求出压缩机的轴功率P：mdidmghhqp67=mgigoghhhhQ67106式中ηig为高温部分压缩机的指示效率；ηmg为高温部分压缩机的机械效率。制冷空调系统原理与装置学习任务2、半导体制冷半导体制冷(亦名温差电制冷、热电制冷或电子制冷)是以温差电现象为基础的制冷方法，它是利用“塞贝克”效应的逆反应——珀尔帖效应的原理达到制冷目的。制冷空调系统原理与装置塞贝克效应就是在两种不同金属组成的闭合线路中，如果保持两接触点的温度不同，就会在两接触点间产生一个电势差——接触电动势。同时闭合线路中就有电流流过，称为温差电流。反之，在两种不同金属组成的闭合线路中，若通以直流电，就会使一个接点变冷，一个变热，这称为珀尔贴效应，亦称温差电现象半导体材料内部结构的特点，决定了它产生的温差电现象比其他金属要显著得多，所以热电制冷都采用半导体材料，亦称半导体制冷制冷空调系统原理与装置当电偶通以直流电流时，P型半导体内载流子(空穴)和N型半导体内载流子(电子)在外电场作用下产生运动，并在金属片与半导体接头处发生能量的传递及转换。如果将电源极性互换，则电偶对的制冷端与发热端也随之互换。制冷空调系统原理与装置a)串联二级热电堆b)并联二级热电堆c)串并联三级热电堆多级热电堆的结构型式制冷空调系统原理与装置半导体制冷设备的特点及应用不用制冷剂无机械传动部分冷却速度和制冷温度可任意调节可将冷热端互换体积和功率都可做得很小制冷空调系统原理与装置半导体制冷的用途方便的可逆操作可做成家用冰箱，或小型低温冰箱可制成低温医疗器具可对仪器进行冷却可做成零点仪制冷空调系统原理与装置学习任务3、吸附式制冷循环制冷空调系统原理与装置ACEQdQcACEQaQe吸附和解吸过程A-吸附器；C-冷凝器；E-蒸发器；Qd-加热显热及脱附热；Qc-冷凝热；Qa-冷却显热及吸附热,Qe-制冷量制冷空调系统原理与装置吸附与解吸过程在吸附式制冷系统中吸附和解吸从理论上来说是恒压过程固体吸附剂受热解吸出制冷剂，在制冷剂压力达到冷凝压力时即开始解吸-冷凝过程，制冷剂被冷凝成液体固体吸附剂吸附制冷剂，制冷剂在蒸发压力开始吸附-蒸发过程制冷空调系统原理与装置吸附制冷工质对吸附剂-吸附质（在制冷中称为制冷剂）工质对的选择是吸附式制冷中最重要的因素之一比较成熟的吸附工质对有活性炭/甲醇，活性炭/氨，氯化钙/氨，沸石/水，金属氢化物/氢G.Cacciola和G.Restuccia综合各工质对的性能后得出适合不同温区的“研究最成熟的”工质对（如表)。制冷空调系统原理与装置比较成熟的工质对及其使用范围制冷空调系统原理与装置吸附制冷循环间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机）制冷空调系统原理与装置WTTpTTTTTTpTTTTTTTTPPTTTTTTTT冷凝器风机盘管节流阀蒸发器加热器贮液器冷却水冷却水冷却器Cooler泵泵吸附器A吸附器B至冷却塔水泵一典型的吸附式空调系统制冷空调系统原理与装置吸附式制冷机及其在余热利用中的应用前川公司吸附式制冷样机硅胶-水Qf=70-352kW热水驱动:75-70℃冷却水温:29-33℃冷媒水:14-9℃COP：0.6制冷空调系统原理与装置制冷空调系统原理与装置吸附式制冷机参数表制冷空调系统原理与装置内燃机车余热驱动吸附式空调器上海交大,2001•分子筛-水•4-6kW空调制冷量•驾驶室与室外温差8oC•采用单个吸附器制冷与水蓄冷结合,保障连续供冷.制冷空调系统原理与装置制冷空调系统原理与装置制冷空调系统原理与装置内燃机车余热驱动固体吸附空调实验系统吸附器蒸发/贮液/蓄冷器制冷空调系统原理与装置柴油机烟气余热驱动吸附式制冰机制冷量:20kgice/h(实际值:3-3.5kW)135马力柴油机活性炭-甲醇双吸附器(48kg活性炭/台)上海交大设计,湖北登封换热器有限公司制造制冷空调系统原理与装置吸附式蓄冷蓄冷是工业生产和日常生活中许多地方需要用到的一种能量储存方式，也是一种重要的节能方式与一般蓄冷不同，吸附式蓄冷是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附/解吸循环来实现冷量的储存的吸附式蓄冷在由余热或太阳能驱动的固体吸附式制冷中具有重要的研究意义和应用价值制冷空调系统原理与装置吸附式制冷存在的问题吸附式制冷在其研制和应用中已显示了极大的发展前景，但它还存在下面一些缺陷：1）循环周期太长2）制冷量相对较小3）COP有待进一步提高制冷空调系统原理与装置学习任务5、涡流管制冷制冷空调系统原理与装置涡流冷却效应的实质是利用人工方法产生漩涡使气体分为冷热两部分。利用分离出来的冷气流即可制冷。制冷空调系统原理与装置涡流管的特点优点:结构简单，维护方便，启动快，且能达到比较低的温度缺点:效率低涡流管只宜用于那些不经常使用的小型低温试验设备。应用回热原理及喷射器来降低涡流管冷气流的压力，不仅可以进一步降低涡流管所能获得的低温，而且还可以提高涡流管的经济性。为了获得更低的温度还可以采用多级涡流管。