制冷剂相关知识

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1、制冷基础知识 一、    冷却的概念及人工制冷 1、冷却的基本概念 冷却——就是取出物体的热量，使物体的温度降低。 冷却的过程伴随着物体本身热能的减少。 自热冷却的程度受周围介质的影响，冷却的极限温度不可能低于周围介质的温度。要想把某一物体的温度降到低于周围介质的温度，只能借助于人工冷却的方法，即：人工制冷。 2、人工制冷 人工制冷：就是通过消耗一定的外功，利用不同的制冷方式，使被冷却的物体温度下降到低于周围介质温度的某一预定温度。普冷技术：利用人工制冷所制取的温度不低于120K（-153.15℃）时，称为普冷技术。 深冷技术：利用人工制冷制取的温

2、度范围在120K至绝对温度零度（-273.15℃）的制冷技术称为深冷技术。 人工制冷所采用的制冷方式，按制冷原理分，主要有以下5种：    （1）     高压气体膨胀制冷 使常温下的高压气体在膨胀机中绝热膨胀，达到较低的温度，再让气体复热，即可产生冷量，而对被冷却物体制冷。 （2）     液体蒸发制冷使常温下的冷凝液体经过节流降压，达到较低的温度，再让液体在低压下蒸发，即可产生冷量，而对被冷却物体制冷。 （3）     气体涡流制冷 使常温下的高压气体在涡流管中分流，分离出冷、热两股气流，再让冷气流复热，即可产生冷量，而对被冷却物体制冷。 （4

3、）     半导体制冷 用导电片将N型半导体和P型半导体串联起来，构成电偶，接在直流电路中，电流便由N型半导体流向P型半导体，从而在电偶的一端产生吸热现象，另一端产生放热现象，利用电偶吸热的一端产生的冷量而对被冷却物体制冷。 （5）     化学方法制冷 利用有吸热效应的化学反应过程，可产生冷量而对被冷却物体制冷。 3、常用的几种制冷系统 人工制冷所采用的方式，按制冷系统分主要由4种： （1）     压缩式制冷系统 依靠压缩机提高制冷剂的压力，以实现制冷循环的系统称为压缩式制冷系统，主要由压缩机、冷凝器、节流或膨胀装置、蒸发器等组成封闭的制冷循环

4、系统，制冷剂在系统中循环工作。 （2）     吸收式制冷系统 依靠吸收器——发生器组的作用完成制冷剂和吸收剂之间的热交换，从而实现制冷循环的制冷系统，主要由发生器、吸收器、冷凝器、节流装置，蒸发器组成封闭系统，二元溶液工质在系统内循环工作，其中低沸点组份作为制冷剂用以蒸发制冷，高沸点组份作为吸收剂，利用其对制冷剂蒸气的吸收作用完成工作循环。 （3）     蒸气喷射式制冷系统（4）     半导体制冷系统 目前家用电冰箱和空调器的制冷系统普遍采用蒸气压缩式制冷系统，而吸收式制冷系统和蒸汽喷射式制冷系统也均以液体蒸发制冷原理为基础，所以我们重点对蒸

5、气压缩式制冷原理进行研究和探讨。 4、蒸气压缩式制冷原理 蒸气压缩式制冷就是根据物质相变过程中能吸收或放出较多热量、相变温度又会随压力条件变化的物理特性，压缩机将制冷剂蒸气压缩成高压高温过热蒸气，经过冷凝、节流后变成低压低温液体，吸收被冷却物质的热量而产生汽化，变成蒸气再被压缩机压缩，如此不停地循环，不断地将被冷却物质的热量转移出去，从而达到对被冷却物质制冷的目的。由于制冷的循环是通过压缩机对制冷剂蒸气所做的压缩功来实现的，所以称作蒸气压缩式制冷。制冷原理（二）——制冷剂有关知识二、制冷剂的有关知识 制冷剂是制冷系统中完成制冷循环的工作介质，又称制

6、冷工质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却对象的热量而蒸发汽化，在冷凝器中将热量传递给周围介质而冷凝成液体，制冷系统就是利用制冷剂的状态变化过程中的吸、放热现象达到制冷目的的，制冷系统所产生的冷量就是制冷剂的汽化潜热。 1、制冷剂热力状态的术语 （1）饱和状态 制冷剂在一定压力和温度下气、液两相处于动态平衡时的状态称为饱和状态。动态平衡是建立在一定的温度及压力条件下的，如果温度或压力改变时，平衡条件就会受到破坏，经过一段时间后，又会达到新的平衡，出现新的饱和状态。 （2）饱和温度 制冷剂处于饱和状态时的温度称作饱和温度。 （3）饱和压力 制冷剂处于饱和状态

7、时的压力称作饱和压力。 （4）饱和液体 制冷剂在一定压力下具有饱和温度的液体称作饱和液体。 （5）干饱和蒸气 制冷剂在一定压力下具有饱和温度的蒸气称作干饱和蒸气。 （6）湿蒸气 处于饱和状态下的制冷剂气、液混合物称作湿蒸气，它是由干饱和蒸气和许多细小的液体微滴组成的。 （7）干度 制冷剂湿蒸气中含有干饱和蒸气的比例。 （8）过热蒸气 比干饱和蒸气在相同压力下具有更高温度的蒸气称作过热蒸气。 （9）过热度 过热蒸气与干饱和蒸气的温度差称作过热度。 （10）过冷液体 比饱和液体在相同压力下具有更低温度的液体称作过冷液体。 （11）过冷度 过冷液体与饱和

8、液体的温度差称作过冷度。 （12）临界状态 随着蒸气压力的升高，蒸气的比容逐渐接近于其液体的比容，当压力增高到某一值时，饱