电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网

欢迎来到电工学习网!

制冷原理

2017-04-06 13:32分类:电工基础知识 阅读:

  最简略的制冷由四大要件构成﹕紧缩机;冷凝器;节约阀;蒸腾器;
咱们往常运用的电冰箱,刚好由这四要件加上箱体构成,箱体就好象冷库。不过电冰箱上的节约阀在技能上由相同作用的毛细管代替。首要讲讲什幺叫制冷。制冷两字只能说是技能上的术语,严峻讲是过错的,世界上没有那国的科学家能制造出“冷”来。 那终究什幺是冷,先举例阐明﹕在隆冬腊月,气温降到-5℃,咱们说今气候候真冷,可东北人说不冷;在大伏天,气温在+32℃时,咱们会说不算热,但气温俄然降到+25℃,咱们会说太冷了;这冷是跟着人的知识来定的,在物理学中没有冷的界说。在工程中冷是跟着出产需求而定的。如老总问,冷库打冷了吗?你说打冷了,这个冷是指-18℃;老总问,生果库温度安稳吗?你说很安稳,这答复的意义是生果库温度安稳在±0 ℃了,这是咱们这个工作对冷的界说。可是咱们仍是把这种运用机械设备把降温政策降到所需温度的办法叫制冷,这便是术语。
啥叫制冷,比方咱们将装有一公斤20℃冷水的水壶放到一块烧到500℃的铁板上,没有多久水就开了,假定不拿开水壶,不多久水就干了。咱们和说钢板在对水加热,反过来也能够说水在对钢板降温。并且,降了多少度,都可核算出来,由于一公斤水从20℃升到十0℃,它需求外界供应它80大卡热量,水从十0℃到烧干,它需求外界供应539大卡热量,也便是说一公斤20℃冷水烧到干,要外界供应619大卡热量。假定按制冷的视点它从外界或钢板中获取了619 大卡热量而变成了水蒸汽,使钢板降温了,这便是制冷,是运用水对钢板制冷。假定将水倒在钢板上,那就更直观了。
在上述的制冷进程中,假定钢板的巨细必定,并扫在外界空气的降温要素,那幺钢板降了多少度,是能够准确核算出来的。在这儿所述及到的‘热量’、‘温度’、
‘大卡’、‘℃’等物理量,我想学过物理的人都能了解。
初中物理就讲到,热量老是经过传导、对流、辐射,从温度高的物体转移到温度低的物体,绝不或许反过来进行。一个物体失掉一些热量后,它的温度也会下降一些。咱们的意图便是经过制冷体系,将产品中和空气中的热量向比产品温度更低的制冷剂传递,抵达下降产品温度的意图。
咱们的制冷体系与锅炉的制热体系在热力学上来讲是彻底相同的,它们的热传导公式也彻底相同,咱们先以锅炉刁难比,进一步讲讲制冷剂在制冷时的作用。
上面讲的烧水壶也可算是一只锅炉,不过水烧开了,咱们就灌热水瓶了,假定咱们在壶嘴上套根管子,通到澡堂,那就能够洗桑拿了,水壶就成小锅炉了。要留神的是这时水壶中的水耐久是 十0℃,水壶出口处的蒸汽温度也是 十0℃,为什幺不是1十℃,不是90℃?这是由于在一个大气压下水的欢娱温度是十0℃,这是水的物理功用所决议了的。在青藏高原,大气压力较低,水70℃分配就开了,没有高压锅就只能吃夹生饭,而在高压锅里,温度可抵达 1十℃,由于高压锅排气阀的分量,刚好使锅内压力坚持在1 Kg/CM2表压力(实习是2个大气压)。通常小型锅炉可烧4Kg/CM2表压力蒸汽,蒸汽温度也挨近140℃,锅炉中的水温也与蒸汽温度相同也是140 ℃。煤气炉的庖丁温度可达十00℃分配,庖丁将热量传递给水,使水的温度上升直达沸点,一公斤水从沸点到烧干(悉数变成蒸汽),将从煤气庖丁中带走的热量与上面所讲水壶给钢板降温是相同的,挨近壶底的火焰是一个降温进程。锅炉中的煤焚烧温度在1200℃分配,没有锅炉中水的降温,锅炉中的排管将被烧塌。从咱们的视点来讲,在这儿的水便是制冷剂。
反过来水蒸汽进了澡堂马上凝集成小水珠(雾气),放出热量使澡堂内温度上升,
相同一公斤水烧成的一公斤蒸汽,汽在澡堂里放出 539大卡热量后悉数变成水,在蒸汽变成水的时分,小水珠的温度是 十0℃,这是一个冷凝进程。当然小水珠会持续放出热量而下降温度,等水珠变成水滴落到地上或附在墙面上时,只需30℃分配了,这就不是冷凝进程了,而仅仅通常降温进程。相同将锅炉蒸汽通到室内热水汀(室内供热排管)中,热水汀对蒸汽来说就成了冷凝器,假定供应的蒸汽压力是1 Kg/CM2表压力(实习是2个大气压),热水汀外表温度便是1十℃,热水汀向室内空气宣告热量,使室内温度上升,而蒸汽就在热水汀内冷凝成水,假定向室内宣告了539大卡热量,热水汀内就冷凝下来1公斤水。按制冷视点来讲,这悉数进程便是煤焚烧的热量被水吸收而欢娱,变成蒸汽,蒸汽带着吸收来的热量来到热水汀,热水汀的外表向空气宣告了热量,蒸汽失掉热量后又从头冷凝成蒸馏水,这水可经过设备回到锅炉持续运用。
如今回到制冷的四大要件﹕
紧缩机,与空气紧缩机原理相同;
冷凝器,能够了解为热水汀或做酒业的蒸馏器(锡锅);
蒸腾器,能够了解为上面所讲的水壶或锅炉;
节约阀,能够了解为从楼上高位的热水汀到锅炉之间,加一只阀,开小一点,让蒸馏下来的水流进锅炉持续运用,不让热水汀中的水流光了使锅炉中的蒸汽反冲回热水汀,这一点与咱们制冷纷歧样,由于悉数体系是均压的,而制冷体系冷凝有些是高压的,节约阀是操操控冷剂合理分配给蒸腾器,让蒸腾器处于正常的制冷工作状况。
在电冰箱上制冷的四大要件是﹕
紧缩机,藏在冰箱后边,圆头圆脑的家伙;
冷凝器,便是在冰箱后边的散热片;
蒸腾器,在前期的单门冰箱中的冻住框,能够看得很了解,拆开无霜冰箱的内衬也能看到凉风机相同的翅片管;
节约阀,在冰箱后边有一段绕成螺旋状的细铜管,那便是毛细管。冰箱的外壳就恰当与冷库外体。
在制冷工作中,制冷剂可所以水、氨、F12、F22、F502、液氮等等。空调用溴化锂吸收式制冷机,便是以水作为制冷剂运用。电冰箱中运用的是 F12,在大冷库的制冷体系顶用的是液态氨(不是氨水),液态氨的性质在氨的物理功用表上能够查到,它在一个大气压下的蒸腾温度是-33.3℃。假定将液氨从常温的钢瓶中放出,一出钢瓶它当即变为-33.3℃的液氨(由于外界是一个大气压),假定流到水泥地上,水泥地的温度马上使它欢娱,这是水泥地的热量传给了液氨,使液氨蒸腾成汽态氨,水泥地的有些也很快降到-30℃分配,假定流到水泥地上的液氨刚好是一公斤,要使液氨悉数蒸腾光,他必需从水泥地上吸收 326大卡热量,吸收多少,蒸腾多少,吸短少 326大卡热量,就必定有液氨残留下来。假定将液氨放在一个金属盆里,再将金属盆底触摸水面,水的热量马上载给液氨,液氨受热欢娱,水也很快结冰;假定将盆悬挂在空中,盆底周围的空气当即因热量传给了液氨而失掉热量而降温,降了温的空气鄙人降,周围热空气当即来赔偿,在盆下面能够看到带着雾的冷空气在逐渐降下。这个盆便是‘蒸腾器’。
至于蒸馏器,有人看过,有人没看过,可是咱们都看过茶缸盖凝集水的景象,或许村庄吊酒的锡锅,原理是相同的。缸盖里边是热腾腾的水蒸汽,缸盖外是冷空气,水蒸汽经过缸盖将热量传递给了冷空气,失掉了必定热量的水蒸汽,在缸盖里外表凝集成水,这便是冷凝器的原理,上面讲的热水汀也是相同原理。
如今讲仓库里的制冷进跋涉程﹕液态氨在蒸腾器(排管)中假定处于 0.3Kg/CM2表压力状况(应当是0.03Mpa表压力,出于习气的便当,仍是用 Kg/CM2),它的欢娱温度应当是-28℃;而蒸腾器外是-18℃的冷库,假定有高于-18℃的产品进库,产品中的热量很快传给了空气,使空气温度上升到比方-15℃,-15℃的空气又将从产品中传来的热量传给了-28℃的液氨,液氨吸收了热量温度不会上升,而是欢娱蒸腾为气体(氨蒸汽),这么空气来来回回的传送,产品中的热量逐渐削减,温度逐渐下降,终究降到-18℃,制冷就能够完毕了,这是蒸腾器的工作使命,库内空气向蒸腾器传递多少热量,蒸腾器内的液氨就蒸腾掉相应的分量。当然除了产品中的热量外,还有外界气温中的热量经过围护构造传进来的热量,开门时空气带进的热量,使库温不时的上升,所以需求守时开机降温。
可是假定没有紧缩机的参加,蒸腾器的工作是不身手久的,由于液氨受热蒸腾变成氨蒸汽,氨蒸汽逐渐抢占蒸腾器的空间,蒸腾器中的压力也就逐渐添加,压力添加,液氨的欢娱温度就会上升,终究压力升到 1 Kg/CM2表压力时,温度也上升到-18℃分配,液氨与冷库的温度相同,由于温度平衡,热量就无法向液氨传递了,制冷也就接连了。紧缩机的使命便是要把蒸腾器中发作的氨蒸汽抽走,使蒸腾器中的压力一贯坚持在咱们出产需求的0.3 Kg/CM2表压力状况。这时分蒸腾器中的压力叫蒸腾压力,蒸腾器中的液氨温度叫蒸腾温度。紧缩机抽出的氨蒸汽并不是排到大气中去的,而是排到冷凝器中,氨蒸汽被紧缩到冷凝器后,冷凝器的压力会逐渐添加,然后便是冷凝器的使命了。咱们知道氨蒸汽是带着冷库中的热量的,氨汽被紧缩机从蒸腾器抽出,然后紧缩到冷凝器中,那幺紧缩机就完毕了运送热量的使命。
如今氨蒸汽被调集在冷凝器中(带着许多冷库中的热量),压力不断添加,温度也跟着压力的添加而添加,比方说压力添加到表压力14 Kg/CM2,温度也就对应升到+39℃,假定在冷凝器管外供应+34℃的冷却水,那冷凝器中的氨蒸汽就会向水传送出热量,每向冷却水送出 264大卡热量,冷凝器中就有一公斤重的氨蒸汽凝集成液态氨,并让出正本氨蒸汽占有的大大都空间来。假定热量没有将来,那冷凝器中的压力就持续添加,到冷凝器爆破或跳安全阀接连。可是实习上紧缩机的排出温度,在表压力14公斤/平方公分时,不是+39℃,而是+十0℃以上。这是由于电动机股动紧缩机的活塞对氨蒸汽进行紧缩时做的功,改换成热量的要素,也即热功当量,这能够在咱们给自行车鼓劲时,鼓劲筒底部和皮管会发烫的原理是相同的。紧缩机对氨蒸汽做了1KW的功,就对氨蒸汽附加了860大卡的热量,这一有些热量是显热,它加热了氨蒸汽,使氨蒸汽温度上升,这种热量传送给冷却水后,不会被冷却水冷凝成液氨,只会下降温度,只需当氨蒸汽温度降到+39℃时,才进行实在的冷凝工作,在冷凝工作接连进行时,只需压力不变,温度也不会改动。这时的温度叫冷凝温度,这时的压力叫冷凝压力。这便是冷凝器的工作使命。
冷凝器中冷凝下来的液氨,能够送到蒸腾器中持续运用,但必需用节约阀进行操控,要不冷凝器中的来不及冷凝的氨蒸汽会窜到蒸腾器中,那就凌乱了。节约阀必需调度到蒸腾器中有确当的液氨赔偿,这便是节约阀的工作使命。
总结一下﹕首要液态氨在蒸腾器中吸收了制冷政策的热量,蒸腾成氨蒸汽;氨蒸汽包含着吸收来的热量被紧缩机抽送到冷凝器,并紧缩成高压、高温的氨蒸汽,这时分氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量;冷凝器中的氨蒸汽,将热量传送给温度较低的冷却水,失掉热量的氨蒸汽被冷凝变成液态氨;节约阀将冷凝下来的液氨再有操控的赔偿给蒸腾器,使蒸腾器能够接连地工作;悉数工作进程便是将低于-18℃的制冷政策中的热量,强行送到+30多℃的冷却水中去,使制冷政策失掉热量,温度降到咱们所需求的-18℃;而冷却水吸收了热量后,又经过水蒸汽的蒸腾,将热量传送给了大气,或许说是风将热量吹走了。这便是制冷全进程。
现将几个首要概念阐明一下﹕
一、热量只能从温度高的物体向温度低的物体传送,必定不会从低温传向高温;
二、氨的热力功用表是以必定压力为标准,压力表上所指示的压力(表压力)与必定压力,耐久相差一个大气压,即必定压力减去1 Kg/CM2才是表压力。如今表上所运用的标准是Mpa,0.1Mpa近似等于1 Kg/CM2,由于一个大气压力等于0.十133Mpa,或许等于1.0133 Kg/CM2,那 0.133 g/CM2就疏忽不计了,由于2.5级的压力表,正本就有2.5%的容许过错。
三、在热量的传递进程中,空气的传热作用较慢较差,水的传热较快较多,所以冷凝器大都用水来冷却。
四、显热和潜热的疑问,液氨在蒸腾器中受热蒸腾,由液相变为汽相,在悉数蒸腾进程中,它的温度不变,这种使液相变为汽相的热量叫潜热;在冷凝器中氨蒸汽向冷却水放出热量而冷凝为液氨,这种由汽相变为液相而放出的热量相同叫潜热。相变时的温度与压力相对应,在热量传递的相变的进程中温度是不会改动的,压力也不会改动。而紧缩机的热功当量参于的热量,只能使氨蒸汽温度添加或下降,而不能改动其压力的热量叫显热,蒸腾器出来的氨蒸汽,在回气管道中受外界热量的参加而升温,到紧缩机口现已升温5~十℃了(氟利昂体系升温较多),这也是显热。
五、对于闪发气体,上面讲到,液氨从钢瓶中一放到大气中,当即会降到-33.3℃,咱们首要可查询到,液氨出瓶后当即欢娱,即便外界没有供应热量它也欢娱,为什幺?查氨的物理功用表,一公斤液氨,在一个大气压下的温度是-33.3℃,它的焓值是83.57大卡;假定钢瓶中的液氨温度是+25℃,对应的必定压力是十 g/CM2,它的焓是 147大卡,这儿相差了63.4大卡,这63.4大卡本身热量就使液氨欢娱,蒸腾掉63.4大卡热量后,它的物理功用就平衡了,这蒸腾后发作的气体,就叫闪发气体,由于欢娱在液氨整体积内发作,并且速度象闪电相同快,所以叫闪发气体。
上面的叙说中冷库温度与蒸腾温度老是相差十℃,冷凝温度与冷却水温老是相差5℃,这是咱们国家制冷标准所定,它是由经济合理的热交流面积所决议的。
讲了这幺多,是想阐明一点,咱们是用机械能,将热量从温度低的物体中取出,向温度高的物体中运送,使咱们的工作政策温度下降到所需的恳求。
锅炉工,他能够理直气壮的说我是供热工作者,我是供热工程师;咱们也在说我是制冷工作者、我是制冷工程师,假定你感到有点负心,这就对了,你实在了解“制冷原理”了。

上一篇:TN-C体系TN-C-S体系TN-S体系的差异

下一篇:啥叫做电气一次设备?啥叫做电气二次设备?

相关推荐

电工推荐

    电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网
返回顶部