制冷空调技术

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制冷空调与自动化制冷空调与自动化( Automation of Refrigeration &  Air-conditioning ) ( Automation of Refrigeration &  Air-conditioning ) 

  

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精品课制作小组精品课制作小组20072007 年年 88 月月

制冷空调技术

第二章 制冷技术第二章 制冷技术

第一节 蒸气压缩式制冷原理第一节 蒸气压缩式制冷原理

第二节 制冷工质第二节 制冷工质

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一、物体的三种状态温度 ℃

热量 kcal/kg

-40

0

100

20 80 100 539

液化点液化热

汽化热沸点

凝固热

溶解热

水点凝固点

显热

显热

显热

1 个大气压下水水的三态图

第一节 蒸气压缩式制冷原理第一节 蒸气压缩式制冷原理

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如：冰融解为水 80kcal/kg （ 335kJ/kg)

1. 固体 液体溶解

2. 固体 气体升华

如：干冰 (CO2 ) 152kcal/kg （ 636kJ/kg)

固体转化为液体或气体存在二个问题：

1. 潜热量较小

2. 连续工作困难

1kcal = 4.187kJ

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3. 液体 气体沸腾（蒸发）

如：水汽化为水蒸汽 539kcal/kg （ 2253kJ/kg)

蒸发与沸腾均为汽化过程，但两者有明显区别：

蒸发——在任何压力、温度下都能进行，局限在表面的液在任何压力、温度下都能进行，局限在表面的液体转变为气体，体转变为气体，能量转化能力弱能量转化能力弱

沸腾——只有达到与一定压力相对应的一定温度时才能只有达到与一定压力相对应的一定温度时才能进行，进行，能量转化能力强能量转化能力强

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1.000 100 1.000 100

0.480 80 0.480 80

0.095 45 0.095 45

0.009 60.009 6

不同压力下，沸点不同，并有一一对应关系水在低大气压下的沸腾，可以达到制冷目的

大气压力大气压力（（ ataata ）） 水的沸点（ 水的沸点（℃℃））

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二、压焓图（二、压焓图（ lgp-hlgp-h 图）图）

3

4

3'

1

22'

1'

●

●

lg p

h (kcal/kg)

(kgf/cm2)

压焓图

过冷液体区

湿饱和区蒸汽 过热

蒸汽区●● ●

● ●Po

Pk

h3 h4 h1 h2

tk

tk

to

to t 排气

t 排气

t 过冷

t 过

冷

￭

饱和液体线

饱和蒸汽线临界点

( 干度  x=0)

( 干度  x=1)

( 干度  0<x<1)

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压焓图压焓图 (lgp-h(lgp-h 图图 )) 上的内容上的内容

1. 饱和液体线 (x=0)

2. 干饱和蒸汽线 (x=1)

3. 等干度线 (x)

4. 等压线 (p)

5. 等温线 (t)

6. 等比焓线 (h)

7. 等比熵线 (s)

8. 等比体积线 (v)

8 条曲线， 6 个参数

温度与压力互不独立温度与压力互不独立 66 个参数中任意个参数中任意 22 个个 —— —— 可确定可确定 11 个状态个状态点点

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蒸气压缩式制冷系统结构

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3

4

3'

1

22'

1'

●

●

lg p

h (kcal/kg)

(kgf/cm2)

制冷循环压焓图

过冷区

饱和区 过热

区●● ●

● ●P

o

P

k

h3

h4

h

1

h

2

tk

tk

to

to t 排

气

t 排

气

t 过

冷

t 过

冷

1-2 ：压缩机作绝热等熵压缩过程；

2-3 ：冷凝器作等压散热过程；

3-4 ：节流阀作等焓减压过程；

4-1 ：蒸发器作等压吸热过程。

蒸汽压缩式制冷的热力学四个过程

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