蒸气压缩式制冷循环概念

不同液体的沸腾温度与压力、吸热量也各不相同。因此，只要根据制冷所用液体（制冷剂）的热力性质，并创造一定的压力条件，就可获得所要求的低温。

蒸气压缩式制冷循环制冷工质

（制冷剂、冷媒、雪种）；

常用有：氨（R717）、氟里昂等；

氟里昂：R11： 一氟三氯甲烷

R22： 二氟一氯甲烷

R23： 三氟 甲烷

R134a：四氟乙烷；

R123：三氟二氯乙烷；

蒸气压缩式制冷循环载冷剂

传递冷量的物质，空调一般是用水做载冷剂。

蒸气压缩式制冷循环制冷量

单位——千瓦（Kw）、 大卡（Kcal）、冷吨（Rt）；

1千瓦（Kw）= 860大卡（Kcal）；

1 冷吨（Rt）= 3.517 Kw = 3024 Kcal ;

100Rt = 351.7 K w = 30万Kcal

冷吨（美）定义：是以24小时能把1吨（美）=2000磅0℃水冻成0℃的冰的制冷能力定为制冷能力单位，即RT。

蒸气压缩式制冷循环冷凝温度

气体液化时的温度（在一定压力下）

同一物质冷凝温度是随压力变化而变化。

由制冷压缩机抽吸从蒸发器流过来的低压、低温制冷剂蒸汽，经压缩机压缩成高压、高温蒸气而排出，这样就把制冷剂蒸汽分成了高压区和低压区。从压缩机的排出口至节流元件的入口端为高压区，该区压力称高压压力或冷凝压力，温度称为冷凝温度。从节流元件的出口至压缩机的吸入口为低压区，该 区压力称为低压压力或蒸发压力，温度称为蒸发温度。正是由于压缩机造成的高压和低压之间的压力差，才使制冷剂在系统内不断地流动。一旦高、低压之间的压力差消失，即高低压平衡之一，制冷剂就停止了流动。高压区和低压区压力差的产生及压力差的大小，完全是压缩机压缩蒸汽的结果，压缩机一旦推动压缩蒸气的能力，即形成的压力差很小，制冷循环也就不存在了。压缩机不停地运转是靠消耗电能或机械能来实现的。

蒸汽压缩式制冷循环可概括为四个过程：

蒸气压缩式制冷循环蒸发过程

液体制冷剂经节流元件流入蒸发器后，由于压力的降低，开始沸腾汽化，其汽化(蒸发)温度与压力有关。液体汽化过程中，吸收周围介质——水、空气或物品的热量，这些介质由于推动热量而温度降低，实现了制冷的目的。液体的汽化是一个逐渐的过程中，最终所有的液体变为干饱和蒸气，继而流入压缩机的吸气口。

蒸气压缩式制冷循环压缩过程

为维持一定的蒸发温度，制冷剂蒸气必须不断地从蒸发器引出，从蒸发器出来的制冷剂蒸气被压缩机吸入并被压缩成高压气体，且由于压缩过程中，压缩机要消耗一定的机械能，机械能又在此过程中转换为热能，所以制冷剂蒸气的温度有所升高，制冷剂蒸汽呈过热状态。

蒸气压缩式制冷循环冷凝过程

从制冷压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，在冷凝器放出热量，把热量传给它周围的介质——水或空气，从而使制冷剂蒸气逐渐冷凝成液体。在冷凝器中，制冷剂蒸气向介质散发热量有两个基本条件：一是制冷剂蒸气冷凝时的温度一定要高于周围介质的温度，压根保持适当的温差;二是根据压缩机送入冷凝器的制冷剂蒸汽的多少，冷凝器要有适当的管长和面积，以保证制冷蒸汽能在冷凝器中充分冷凝。

蒸气压缩式制冷循环节流过程

从冷凝器出来的制冷液体经过降压设备(如节水阀、膨胀阀等)减压到蒸发压力。节流后的制冷剂温度也下降到蒸发温度，并产生部分闪发蒸汽。节流后的气流混合物进入蒸发器进行蒸发过程。2100433B

液体蒸发时吸收热量

压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大主件组成。用人为方法使制冷剂在密闭系统内进行物态（气态、液态）变化，达到连续、稳定提供冷量的一套制冷装置。

制冷循环的各个参数：（制冷剂R22 ）

制冷工质在蒸发器内参数：气态：压力0.64 Mpa ；温度 8℃ ；

压缩机出口： 气态：压力1.5 Mpa ；温度 85℃ ；

冷凝器内参数： 液态：压力1.5 Mpa ；温度 37℃ ；

冷却水温度： 出口温度： 37 ℃ ； 进口温度： 32 ℃ ；

冷冻水温度： 出口温度： 8 ℃ ； 进口温度： 13 ℃ 。

由于压缩机机型不同，以上各参数也不尽相同。

1）压缩机 ：

压缩机分类： 活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机等。

2）冷凝器与蒸发器：

一般是卧式壳管式；九十年代研制出板式换热器，已经被一些生产厂家在小型制冷机组上采用。

3）节流膨胀阀：

1）功能：降压降温；调节流量。

2) 类型：

A. 手动膨胀阀

B. 热力膨胀阀：由感温包、膜片等组成。

C. 浮球阀：保持蒸发中的液位恒定。

D． 电子膨胀阀。

前言

绪论

第1篇 制冷原理

第1章 单级蒸气压缩式制冷循环

1．1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理

1．2 单级蒸气压缩式制冷理论循环

1．3 单级蒸气压缩式制冷实际循环

1．4 单级蒸气压缩式制冷机的性能及工况

复习思考题

第2章 制冷剂与载冷剂

2．1 制冷剂

2．2 载冷剂

复习思考题

第3章 双级蒸气压缩式和复叠式制冷循环

3．1 采用多级蒸气压缩式制冷循环的原因

3．2 双级蒸气压缩式制冷循环

3．3 双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析

3．4 复叠式制冷循环

复习思考题

第4章 其他制冷方法

4．1 吸收式制冷

4．2 蒸气喷射式制冷

4．3 吸附式制冷

4．4 热电制冷

4．5 空气膨胀制冷

4．6 涡流管制冷

复习思考题

第2篇 制冷压缩机

第5章 活塞式制冷压缩机

5．1 概述

5．2 活塞式制冷压缩机的主要零部件

5．3 活塞式制冷压缩机的总体结构与机组

5．4 活塞式制冷压缩机的热力性能

5．5 活塞式制冷压缩机的运行

复习思考题

第6章 螺杆式制冷压缩机

6．1 螺杆式制冷压缩机的工作过程

6．2 螺杆式制冷压缩机的型式和特点

6．3 螺杆式制冷压缩机的主要零部件

6．4 螺杆式制冷压缩机的总体结构

6．5 螺杆式制冷压缩机的热力性能

6．6 螺杆式制冷压缩机组复习思考题

第7章 其他类型的制冷压缩机

7．1 离心式制冷压缩机

7．2 滚动活塞式制冷压缩机

7．3 涡旋式制冷压缩机

复习思考题

第3篇 制冷设备

第8章 蒸发器与冷凝器

8．1 传热基础知识

8．2 蒸发器

8．3 冷凝器

8．4 传热过程的强化

复习思考题

第9章 节流装置

9．1 节流装置的作用和工作原理

9．2 热力膨胀阀

9．3 毛细管

9．4 电子膨胀阀

复习思考题

第10章 制冷系统辅助设备

10．1 制冷系统流程

10．2 中间冷却器

10．3 分离与贮存设备

10．4 制冷剂净化与安全设备

10．5 制冷装置用压力容器

复习思考题

第11章 冷媒水和冷却水系统设备

11．1 冷媒水和冷却水系统

11．2 水过滤器

11．3 冷却水塔

11．4 阀门

复习思考题

第12章输送设备

12．1 水泵

12．2 氨泵

12．3 风机

复习思考题

附录 常用制冷剂的热力性质表和图

附表A 11717饱和液体及饱和蒸气热力性质表

附表B R12饱和液体及饱和蒸气热力性质表

附表C 1t22饱和液体及饱和蒸气热力性质表

附表D R134a饱和状态下的热力性质表

附图A 11717(NH3)压一焓图

附图B 1112(CCl2F2)压一焓图

附图C R22(CHCIP2)压一焓图

附图D R134a压一焓图 2100433B

绪论

第一篇 制冷

第一章 蒸气压缩式制冷原理

第一节 蒸气压缩式制冷循环

一、蒸气压缩式制冷循环的主要设备

二、蒸气压缩式理论制冷循环的工作原理

第二节 制冷剂的热力性质表和压焓图（lgp－h图）

一、制冷剂的热力性质表

二、制冷剂的压焓图（lgp－h图）

第三节 单级蒸气压缩式制冷循环在lgp－h图上的表示

一、理论制冷循环

二、实际制冷循环

第四节 单级蒸气压缩式理论制冷循环的热力计算

一、工作参数的确定

二、理论循环的热力计算

第五节 制冷循环变工况的分析

一、蒸发温度对制冷循环的影响

二、冷凝温度对制冷循环的影响

三、液体过冷对制冷循环的影响

四、蒸气过热对制冷循环的影响

五、回热制冷循环

第二章 制冷剂和载冷剂

第一节 制冷剂的作用与分类

一、制冷剂的作用

二、制冷剂的分类

三、对制冷剂的要求

第二节 常用制冷剂的性质和选用原则

一、氨

二、氟利昂

三、制冷剂的选用原则

第三节 载冷剂

一、载冷剂的作用和种类

二、对载冷剂的要求

三、常用的载冷剂

四、载冷剂的选用

第三章 活塞式制冷压缩机

第一节 活塞式制冷压缩机的分类

一、按制冷量大小分类

二、按压缩机与电动机的组合形式分类

三、按压缩机的气缸布置方式分类

四、按压缩机的级数分类

五、按使用的制冷剂种类分类

第二节 活塞式制冷压缩机的基本结构和工作原理

一、基本结构

二、结构参数和常用术语

三、活塞式制冷压缩机工作原理

第三节 活塞式制冷压缩机的排气量及其影响因素

一、制冷压缩机排气量的计算

二、影响压缩机排气量因素的分析

第四节 活塞式制冷压缩机的工况、运行特性和主要技术指标

一、工况

二、运行特性

三、主要技术指标

第五节 活塞式制冷压缩机的冷量调节

一、顶开吸气阀片调节制冷量

二、通过启动和停止压缩机运转台数调节制冷量

第四章 制冷换热设备

第一节 冷凝器

一、冷凝器的基本型式及其结构特点

二、几种常用的冷凝器的结构及特点

三、冷凝器的选择计算

第二节 蒸发器

一、蒸发器的基本型式及其结构特点

二、蒸发器的选择计算

第五章 其他型式制冷机

第一节 离心式制冷压缩机

一、离心式制冷压缩机的工作原理与结构

二、离心式制冷压缩机的制冷系统

三、离心式制冷压缩机的特性曲线

四、离心式制冷压缩机冷量的调节

第二节 螺杆式制冷压缩机

一、螺杆式制冷压缩机的工作原理与结构

二、螺杆式制冷压缩机的气路和油路系统

三、螺杆式制冷压缩机的能量调节

第三节 溴化锂吸收式制冷机

一、溴化锂吸收式制冷机的工作原理

二、溴化锂吸收式制冷机的工作过程及辅助设备和有关措施

三、溴化锂水溶液的性质及h－g（焓－浓度）图

四、溴化锂吸收式制冷机的热工计算

五、溴化锂吸收式制冷机的性能

六、两效澳化锂吸收式制冷机

七、溴化锂吸收式制冷机的发展动向

第六章 化纤厂冷冻站设计

第一节 制冷技术在化纤厂的应用

一、化纤生产工艺用冷

二、空气调节用冷

第二节 化纤厂常用制冷设备

一、活塞式制冷机

二、螺杆式制冷机

三、离心式制冷机

四、溴化锂吸收式制冷机

第三节 化纤厂冷冻站的设计

一、冷负荷的计算

二、制冷机选型

三、冷冻站设计的技术要求

四、冷冻站管道设计

五、制冷设备和管道的隔热

六、冷冻水系统

七、冷却水系统

第四节 化纤厂冷冻站设计举例

第二篇 空气调节

第七章 湿空气的物理性质和焓湿图（h－d图）

第一节 湿空气的组成和物理性质

一、湿空气的组成

二、湿空气的状态参数

第二节 湿空气的焓湿图（h－d图）

一、坐标的选定

二、等参数线的绘制

第三节 湿空气h－d图的应用

一、湿空气状态参数的确定

二、露点温度的确定

三、湿空气湿球温度的确定

四、空气处理在h－d图上的表示

第八章 空调系统冷（热）湿负荷与送风量的确定

第一节 室内外空气计算参数的确定

一、室内空气计算参数的确定

二、室外空气计算参数的确定

第二节 空调系统冷（热）湿负荷计算

一、室外热源造成的热湿负荷的计算

二、室内热源造成的热湿负荷的计算

第三节 空调房间送风状态及送风量的确定

一、夏季送风状态和送风量的确定

二、冬季送风状态和送风量的确定

第九章 空气的处理过程

第一节 通过喷水室的空气处理过程

一、喷水室的组成

二、喷水室的主要部件

三、喷水室的处理过程

四、喷水室内的热湿交换

第二节 通过加热器的空气处理

一、加热器的类型与构造

二、加热器的使用场合及处理过程

第三节 通过表面冷却器的空气处理

一、表冷器的类型及构造

二、表冷器的处理过程

第四节 通过干蒸汽加湿器的空气处理

一、干蒸汽加湿器的构造

二、干蒸汽加湿器的处理过程

第十章 化纤厂的空气调气

第一节 化纤厂空气调节的主要特点及任务

一、化纤厂空气调节的主要特点

二、化纤厂空气调节的主要任务

第二节 化纤厂常用的空气调节系统

一、回风式空调系统

二、全新风直流式空调系统

第三节 化纤厂空调自控概述

第四节 化纤厂空调设计实例

附录一：中英文名词对照

附录二：附图

附图1R717（NH3）的1gp－h图

附图2 R12（CF2Cl2）的lgp－h图

附图3 R22（CHF2Cl）的lgp－h图

附图4 溴化锂溶液h－g图

附图5 湿空气焓湿图

附录三：附表

附表1 压力单位换算表

附表2 功、能和热量单位换算表

附表3 功率单位换算表

附表4 导热系数单位换算表

附表5 传热系数单位换算表

附表6 比热容单位换算表

附表7 冷冻吨换算表

参考文献

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使用在循环中发生相变的制冷剂，按照蒸气压缩式制冷循环工作的制冷机。通常由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流机构等部件组成。