制冷空调原理与制冷系统的基本结构

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1、第一章制冷空调原理与制冷系统的基本构成第一节制冷与空调的基础知识第二节蒸汽压缩式制冷原理及典型系统第三节吸收式制冷原理及典型系统第四节空调系统第一节制冷与空调的基础知识一、制冷基本概念制冷：利用人工的方法，在一定时间和一定空间内把某物体或流体的温度降低到低于周围环境介质的温度，并使之维持一定时间。实现制冷的两种途径：天然冷源和人工冷源制冷在国民经济中的应用：用于空气调节的冷源用于商业和食品工业用于工业、产品性能实验及科学研究用于医疗卫生方面实现人工制冷常见的四种方法：液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。

2、二、空调基本概念空调概念：空气调节（AirCongdition）简称空调，它是对室内空气环境的温度、相对湿度、空气流动速度、清洁度、空气的新鲜度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。空调基数：空调房间所要求的基准温度和基准的相对湿度。空调精度：在空调区内，空气的温度和相对湿度的允许波动幅度空调类：空气调节应用于工业及科学实验过程一般称为“工艺性空调”；而应用于以人为主的空气调节称为“舒适性空调”。舒适性空调室内设计参数：人要感觉舒适，人体必须维持正常的散热量和散湿量。非正常的散热量和散湿量会使人感觉不舒适。

3、表1-1舒适空调设计参数季节温度（℃）相对湿度（%）空气速度（m/s）夏季冬季24～28（26±2）18～22（20±2）40～6540～60＜0.3＜0.2三、基础知识（一）物质与物态的变化物质在常态下的状态：固态时，物质有一定的体积和形状，并具有一定的机械强度。液态时，液态物质有固定体积，并有自由液面，具有流动性而无固定的形状。气态时，没有一定的形状和一定的体积，可以充满任何的空间。固态、液态、气态之间的相互转化：图1-1物态的变化（二）流体的状态参数1．温度温度是物质冷、热程度的标志(1)摄氏温标测量单位记作℃。

4、(2)绝对温标（单位为开（尔文）(3)华氏温标2．压力单位面积上所受到垂直作用的力称为压力绝对压力、表压力和真空度概念及关系：绝对压力：是指容器内的气体或液体对于容器内壁的实际压力。表压力：是指绝对压力与当地大气压力(B)之差，其在工程上常用表压力，但在计算时必须使用绝对压力。真空度:当密闭容器中气体压力（绝对压力）低于大气压力时，大气压力与容器内气体压力之差。绝对压力、表压力和真空度之间关系图1-5绝对压力、表压力和真空度的关系3．比容（容重）和比重比容：物质所占有的体积与其重量之比称为该物质的，比容符号为v，其单位

5、m3／kg。比容和比重互为倒数。4．热量和比热热量：是表示物体吸热或放热多少的物理量。它是能量的一种表现形式，只有在热能转移过程才有意义。比热：是指单位质量的物体温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。5.显热与潜热显热：物质在加热（或冷却）过程中，温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量。在这个过程中其状态不变。潜热：物质在加热（或玲却）过程中，只改变原有状态，而温度不变所消耗（或得到）的热量。（三）热力学基本概念1．热力学第一定律它是能量守恒和转换定律在热力学中的应用。即能量可以从一种形式转换为另一种形式，但

6、在转换中能量的数量保持不变。工程热力学主要研究热量与功的转换关系。即熟可变成功，功可变成热。2．热力学第二定律指出了热力过程的方向性，即热量能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自行逆流。制冷装置就是根据该定律，用消耗一定的压缩功或热能作为补偿条件，将热量从低温介质传递到高温介质，从而达到连续制冷的目的（四）传热学基本概念热量传递的基本方式：两个冷热不同的物体如果放在一起，热的物体慢慢冷下来，冷的物体就会渐渐热起来，这种现象叫做热传递。热传递进行方式基本上有热传导、热对流和热辐射。在工程中，传热过程往往是个综合作用，但

7、其中某项起主导作用。（五）气体物理性质1．理想气体所谓理想气体是忽略了气体分子的体积及分子闻的相互作用力，其内能只决定于温度的理想化气体。2.混合气体几种相互不起化学作用的气体混合后，混合气体的总压力等丁各组成气体的分压力之和。3．湿空气湿空气（大气）是由于空气和一定量的水蒸汽混合而成。第二节蒸汽压缩式制冷原理及典型系统一、蒸汽压缩式制冷原理（一）单组蒸汽匪缩制冷的基本原理单级蒸汽压缩式制冷系统如图1-7所示。图1-7蒸汽压缩式制冷系统1压缩机；2冷凝器；3膨胀阀（或节流阀）；4蒸发器它是由压缩机、冷凝器、膨胀阀（或节

8、流阀）和蒸发器等四大设备组成。在这些设备之间用管道依次联接形成一个封闭系统。其工作程如下：蒸发器中的液体制冷剂在低压蒸发压力P0、蒸发温度t0下，从高于t0的被冷却物体或流体中吸取热量沸腾汽化。压缩机不断地从蒸发器内吸入低压制冷剂的蒸汽，并将它压缩到冷凝压力PK，然后将高压、高温的制冷剂蒸汽送往冷凝器。在冷凝器中制冷剂蒸汽在压力P