《制冷及低温原理》教案.docx

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1、制冷及低温原理教案1绪论31.1制冷的定义31.2研究内容、应用和发展32制冷方法41. 1物质相变制冷42. 2电磁声制冷63. 3气体涡流制冷73单级蒸气压缩式制冷83.1可逆制冷循环84. 2单级蒸汽压缩式制冷理论循环103.3单级蒸汽压缩式制冷的实际循环123. 4采用混和制冷剂的单级蒸气压缩式制冷循环204制冷剂224. 1概述224. 2制冷剂的性质224. 3混和制冷剂235. 4实用的制冷剂235多级蒸气压缩制冷循环245.1两级压缩制冷的循环形式255. 2两级压缩制冷的系统流程与循环分析255. 3两级压缩制冷循环中间压力的确定及热力计算276. 4复叠式制冷285.5C0

2、2制冷286热交换过程及热换热器297. 1过程见p230238297.2 蒸发器297.3 冷凝器327.4 蒸发器供液量的自动调节337.5 制冷系统的传热强化与消弱367载冷与蓄冷377. 1载冷剂与蓄冷剂377. 2载冷新技术388. 3蓄冷388液态低温工质的制取398.2 低温工程的性质399. 2气体液化循环419溶液热力学基础4610. 1概述4611. 溶液的基本定律4712. 溶液相平衡条件4713. 二元溶液的相平衡4814. 5多种分气体的相平衡4815. 溶液基本热力（工作）过程4910气体的低温分离5110.1空气组成及其主要成分间的气液平衡5110.2空气的精储5

3、110.3精储过程计算5210.4精微塔塔板效率521绪论1.1制冷的定义要点t（1）人工方法（2）被冷却对象温度（3）过程实现制冷需要有补偿过程即有能量输入。用热力学第二定律说明内在本质原因。普冷：120K制冷温度范围划分：深冷（低温）：1200.3K超低温：V0.3K掌握术语：制冷剂、制冷量制冷循环制冷机、制冷设备制冷装置1.2研究内容、应用和发展内容：（1）方法机理循环：热物理过程（2）制冷剂：热物理性质、物理化学性质（3）制冷机械与设备：原理一一性能一一设计要点：研究目的意义课外学习应用：生活、生产、科研发展历史2制冷方法2.1物质相变制冷要点：基本概念：(1)物质集态：(2)相变(3

4、)潜热相变制冷：液体蒸发吸热效应一一制冷固体融化升华f1 .1.1固体相变冷却盐溶液吸热冰盐种类制冷温度-冰盐浓度干冰冷却：冰冷却：融点:0、潜热335kJkg冰盐冷却：冰融化吸热固态CO”三相点:-56.6C,0.52MPa三相点上吸热融化，下吸热升华，常压升华温度-78.5。2 .1.2液体蒸发制冷汽化吸热制冷要点：循环的基本原理：气液平衡饱和状态pf对应保持低温低压下蒸发代化四个过程保持高温高压下冷凝。疑法)j增压、降压实现循环方式多样蒸气压缩式制冷：要点系统基本组成：四个部件+冷剂工作过程压缩机作用：增压，循环动力膨胀阀作用：降压，控制流量耗能：机械能，电能蒸气吸收式设备、工质对要点：

5、系统组成1工作问路冷剂回路溶液回路工作过程热压缩概念耗能：热能蒸气喷射式制冷：要点t系统组成：喷射器，工质泵工作过程：循环TS图循环的热力分析：制冷剂：H2。、R等能耗：热能描述循环性能的指标：制冷量，锅炉热负荷冷凝器热负荷，泵功喷射系数，循环热平衡详解T-S图吸附制冷要点：1）制冷原理：a、固体吸附剂吸附冷剂蒸汽作用，b、吸附能力TOCrT,c、周期冷却与加热吸附剂形成吸附和解吸（脱附）2）吸附机理气2）单效液体蒸发吸附循环：见参考教材P203）工质对：氯化钢（Bacl2）+氨（NH3）系气组成与工作过程:分解/冷凝过程合成/蒸发过程固气相平衡图：（见参考教材P20）2.2电磁声制冷1. 2

6、.1热电制冷：要点：西贝克效应两种材料，冷热节点温差电制冷（半导体），热电效应（帕尔帖效应）：.电回路直流电注意：热电效应强度仅材料的热电势热电制冷元件（热电偶）：P型+N型半导体，连接铜线式铜片热电堆：并联式串联多个热电偶2. 2.2磁制冷要点：磁热效应的物理意义补充知识：磁感应强度：表示磁场强弱和方向的物理量：B=%F受力，1导线长度，I电流强度磁场强度：H磁导率B=MH磁矩：磁麻课外自习：低温磁制冷高温磁制冷3. 2.3声制冷要点*热声效应：热能与声能之间相互转换现象声波传播时会产生压力波动，位移波动，温度波动，当其与固体边界相遇，相互作用而有能量之转换。课外自习：2. 3气体涡流制冷1

7、 .3.1原理：1.2方法，使压缩气体产生涡流运动并分离成冷、热两部分，冷气流去制冷。工作介质：空气、Co八NH3涡旋（流）管：构成2 .3.2工作过程：高压室温气体等燧膨胀,冷热气流分离（压力能f速度能）详解工作过程的T一一S图：3 .3.3制冷计算涡流管的冷却效应：ATc=Ti-Tc等燧膨胀强度效应：Ts=T1-Ts冷却效率：c=-涡流管加热效应：ATh=Th-Tl制冷量：qo=CpcQo=q,（Po制热量：qh=Ca7；Qh=qmhqh质量平衡、能量平衡可应用于过程，则：食=Qh3单级蒸气压缩式制冷3.1 可逆制冷循环3.1.1 制冷的热力学原理要点：逆向循环制冷循环热源、热汇概念制冷循

8、环的热力学本质：能量补偿实现热量转移：低温热源至高温热汇制冷逆向循环:能量转换关系见图3T制热J描述循环性能的参数（指标）：热泵、制冷机、热泵型制冷机由收益能%偿能量COPr=%COPh=Qe重点理解关系式：COpH=COPR+1（有条件才成立）制冷系数，供热系数（热泵系数）循环效率（热力完善度）：Z7=cprnp4 .1.2逆卡诺制冷循环8循环构成及工作过程:循环中的能量转换关系:热力学第一定律应用循环的性能系数：COR=Qo/=TC=1/wTT1.%一1分析其特性：，注意应用：驾空的讨论要点：COP,77的特点、区别与联系3. 1.3劳论茨循环要点：条件是热源热汇是变温的制冷剂吸、放过程也

9、是变温的循环构成：条件：任何过程无传热温差等燧压缩与膨胀过程。可逆劳化茨循环的性能系数：放热量：q=2Tds=T(S9-S3)J3m吸热量：qQ=Tds=T(S1-S4)J4om兀、T的平均变量温差输入功：w=q-qoCoP=%=%/mom3.2单级蒸汽压缩式制冷理论循环要点：3.2.1 循环系统组成与工作过程系统：四部件+Pipe+R工作过程：单级蒸汽压缩：一次性压缩POfPk3.2.2 2.2制冷剂的状态图热力状态参数：p、T、v、Ssh(1)压一一焙图：图的结构特性：一点、两线、三区、五态等值线族：等t、p、v、s、h、x临界点：在临界温度以上，物态只能以汽相存在(2)温燃图：3.2.3

10、 理论循环：(饱和循环)理论循环的假定：(见参考教材P69)五条理论循环在状态图上的描述：(见参考教材P70)Oh循环特性：循环各过程包括：功、热转换与交换应用热力学第一定律(开口系)循环特性指标：要点,单位质量概念(1):qo(2)：qzv：压缩机吸气(3)：w单位：kjkg,kjm3(4)：W.qk压比：11(压机)排气温度：T2COP注意点：对于某一制冷剂采用理论循环分析可知：系统压力水平压机工作条件制冷能力经济性制冷机性能指标：o(kw)P(w)COPqvh(mis)压缩机理论输气量(1)制冷循环量：kg/s(2) o=qQqmqvhqzvkwh4q。=耳一=hv-h4与理论循环对比，

11、其等价于用有用过热循环与理论循环对比,前者的结论适用。蒸发温度低的制冷机适合采用回热。管管压力损失及热交换何人屿吸热：有害（保温）吸气管：!阻力：降低吸气压力（2）排气管:放热：有利（不保温）阻力：提高排气压力高压液管：V吸或放热、阻力：降低阀前压力低压液管:吸热阻力：提高出口压力压缩机不可逆过程压缩机损失:功率损失一耗功Te1.容积损失输气量JJjCOpJ概念:指示功：明直接用于气体压缩指示功率：i=%/wi.轴功：叫输入到主轴上的比功机械功率：m=wj/ws输入电功：上电机输入功电机功率：mQ=wv/we压缩机容积功率：=qvslqvh实际输气量m3s,理论输气量（输气系数）相变传热不可逆

12、的影响：存在传热，使：Tk,PkT,”,外JT,vv0-COPJ,QJ3.3.3单级蒸汽压缩式制冷机的热力计算热力计算目的：为了系统部件设计或选型提供依据计算内容：确定计算工况计算实际循环特性计算制冷机性能和换热的各负荷计算方法与步骤：确定制冷系统，工质确定制冷温度、冷却介质温度，制冷量0或压缩机理论输气量确定循环工况：确定P-h图循环Tk=TH+、TO=T1.-7Tr=Tk+AT；.,Ty=T3-Tl注意点：吸气温度是否考虑无用过热视情况而定。换热温差的选取：水冷冷凝器：A=46K风冷冷凝器：A=1014K冷却液体的蒸发器：A=35K冷却空气的蒸发器：A=81()K计算实际循环特性：确定进出

13、口各设备制冷剂热力状态参数(由图、表、物性计算程序)计算各项性能指标注意点：各效率的确定制冷机性能及设备热负荷计算qm=qJo=qtn4=/Sqypi=QmWiPk=qtn叫Pe=心.吗COP=弧p,(封)CoP=耙/Pk（三）=%”Qkg=4,”Qgh=QmVh计算示例见P8688习题：一台制冷量为50KW的活塞式制冷机(开启式)冷却介质温度为32C,被冷却物温度为-10,制冷剂为R22,采用回热循环，吸气温度为OeC,试进行制冷机的热力计算。(取力=0.8,m=0.92,=0.75)一房间空调器KC-25(Q=2500W)制冷循环工况为：蒸发温度t0=7.2C,冷凝温度tk=54.4C,过

14、冷温度：46；蒸发器出口温度：150C,压缩机吸气温度：35,试进行热力计算。(R22,/=0.9,m=0.95,%=0.95,2=0.85)3.3.4制冷机变工况特性重点：工况变化对制冷剂性能的影响要点：工况参数：To,Tk,77,T3,0,p,呼8工况参数。外部参数：热源、热汇即冷却介质，被冷却物温度参数，流量参数。外部参数f内部参数(工况)Tk变化的影响：以饱和循环为例，由ph图说明当Ttk:循环：12341-123,41循环特性变化：tkWOT,4oJ,%2,COPJ制冷机性能变化:11qvs4(=qvn)qmJ%JqmJ,T=qm卬不定COPl(2)to变化的影响：totoll循环特

15、性变化:v,119T2WOT,%l,qzvJv1t,vv0TWv=%/匕(由此式不确定)KT-1对此，用理想气体压缩过程分析，有:%=-77-1K-I3丁-1Po当PK一定，对于某一制冷剂，K定=Z(Po)对该式求导，且:4叫dp=0,叫取得极值PkK条件是：兀*=(PKlPO)WP=max=KK-I当ZK(PA)I定，JfPoJf乃T，当11时，Wv对于大多数制冷剂：3制冷机性能变化：石J由J，CoPJ，P同上Wr3.4采用混和制冷剂的单级蒸气压缩式制冷循环3.4.1 理论循环：循环假设：忽略流阻损失，和成分变化吸、放热过程为定压，节流等焰压缩，等端对于共沸混合物，其循环情况与纯质相同；对于

16、非共沸混合物，由相变变温特点，可用劳伦茨循环作为理想化的基准循环。对二元混合物的制冷循环，可表示为T-S图上，3.4.2 实际循环与纯质循环类似要考虑实际因素。相变温度滑移特别考虑,两器中温度分布分流中成分改变蒸发器中制冷剂温度的实际分布设定压蒸发时的温度滑移使得蒸发器入口处：1蒸发器出口处：T02制冷剂沿程压降，Pf出口蒸发温度改变7,两种效应是综合影响的，相叠加的结果，造成蒸发器中制冷剂温度的实际分布三种可能的情况:A7(P)7B：t(p)=7c：T(P)7成分偏移定压相变时，气、液相成分在变，不等于充注时的成分。实际中造成成分偏移的原因：P1144制冷剂4.1概述制冷剂分类纯质混合物无机

17、物氯化物碳氢化合物天然合成命名：据ISOO817制冷剂编号规定R数字或字母无机物：R7OO氟利昂和烷烧：其分子式：CnHnFxCly,BrzCnH242R(m-1)(n+l)(x)B(z)共沸混合物：R5()()(按命名先后顺序)非共沸混合物：R4OO(按命名先后顺序)制冷剂的选用考虑因素：制冷性能实用性环境可接受性4.2制冷剂的性质热力性质：p,t,V,h,s,Cp,a,k,a饱和蒸气压与温度关系临界温度粘性，导热性和比热容环境影响指数臭氧衰减指数0DP：物质气体逸散到大气中对臭氧破坏的潜在影响程度。以RIl的臭氧平衡影响做基准(为1),其他则相比于R11。温室影响指数(GWP)：对大气变暖

18、的直接潜在影响程度；以C02的温室影响做基准(为1)。物理化学性质(见参考教材P93)4. 3混和制冷剂要点：混合物的T-X相图，定压下相变时的热力特征:非共沸混合物：相变温度滑移：ST=td-tb定压下，蒸发与冷凝要变温。共沸混合物：定压下，蒸发与冷凝不变温近共沸混合物T很小概念：分储，精储混合物制冷剂的特点4.4实用的制冷剂要点：X近年由于涉及臭氧层的损耗情况，为了能显示制冷剂元素的组成，知道是否含有氯(Cl)或溟(Br)等消耗臭氧的元素，因此制冷剂命名符号中，用组成元素符号代替字母R,方法是：C-碳，F-B-溟,C-氯，H-M则符号有：CFO含氯，氟，碳的完全卤代燃HCFC-含氯，氟，碳

19、的不完全卤代燃HFC-含氯，氟，碳的天然卤代燃HC-碳氢化合物臭氧层：位于地球表面上空10-50Km的区域内，为平流层占80%(和位于IoKnl以下，为对流层，占15%)前者吸收大部分太阳辐射紫外线，可避免其危害地表生物。制冷剂扩散到平流层中，在紫外线照射下，分解出氯原子，其促成臭氧(O3)分解成氧原子(。2),造成臭氧层衰减。温室效应：地球周围的co?和水蒸气可使太阳短波辐射穿过，而加热地球，但拦截地球发射的长波热辐射，会使地表气温达到平衡温差(入射能量与反射能量处于平衡时)大气的这种保温作用称之为CO2一称为温室气体，还包括，甲烷，NO%制冷剂，温室气体过度排放后，增强地球温室效应，导致全

20、球变暖。AT(P)78: T(P)=7c：T(P)75多级蒸气压缩制冷循环单级压缩在常温冷却条件下，能获得的低温程度有限，受压比和排气温度制约。当TH(TK)一定，T1.(To)下降就会使得乃T,t2o对于往复式压缩机有如下影响：因有余隙容积，当乃T时，会使/IJfoil01COPlT2T超过允许值-一般基于经济性和可靠性考虑，对氟机乃10,氨机8,对于回转式容积压缩机，主要影响是t2；对于离心式，单级压比3-4解决单机压缩的问题即采用分级压缩，中间冷却：即多级压缩后可完成总压的要求，在每一级压缩可使压比减小，并在压缩后进行排气冷却，可使在一级压缩的排气温度降低。见表3135.1两级压缩制冷的

21、循环形式过程：压缩两个阶段。PPn,PnPk中间冷却完全冷却、不完全冷却一次节流：PkPo(kT0)节流过程二次节流：PkPm,PnlP0(TkTm,TmT0)有四种基本循环形式：见表314,F3345.2两级压缩制冷的系统流程与循环分析一次节流中间完全冷却的两级压缩制冷循环系统流程及循环的ph图，见F335工作过程：要点：中间冷却器的作用高压级吸由三部分中间冷却器端差：二与一号=3-5。(3)热力计算：假定已知制冷量0。单位制冷量q=h1-h7比功w0=h2-hi低压级制冷剂流量：qm=01q低压级制冷剂耗功率：PkD=qn0vD%o低压级输气量:实际:qvs,D=qnDVi理论：q,hD=

22、qvs,o/d高压级比功：WG=hi-h3高压级流量：可由中间冷却器热平衡确定质量平衡：Qn.G=q.Dqs6rrQuBqn7qn7=qn,D热平衡：qnih2+qn.Dh5+(c-qn.d)h=qn.Jb+q.oh?所以qn.G=qD(h2-h)/(h3-h)IWJ压级耗功率：Pk=J=定值Qvh.D“GQmDeVD2 .热力计算例题：P1255.4复叠式制冷要点：采用复叠式制冷的原因制冷系统与循环（参考教材P131）,自学5.5C02制冷采用C02作制冷剂通过制冷循环实现连续制冷5.5.1近临界循环和跨临界循环COz临界点，31,7.28Mpa,-IO0C2.65Mpa03.48Mpa5C

23、3.97Mpa在常温冷却介质冷却下，冷却（或冷凝）在近临界温度，或超过临界温度，故单级压缩循环可能是上两种情况，近临界或跨临界循环。两种循环表示在ph图上由图可知两种循环的单位制冷量5都很小，对于跨临界循环，可以进一步提高高压侧压力来增加.（原因是等温线t3存在一斜度平缓段），但提高压力对COP的影响是先增后减，因此，存在一最佳Pn值,其确定方法见图354。要点，解释：P138*号段5.5.2跨临界循环的应用装置CO2汽车空调系统组成：见F355b,循环ph图十=定值工作过程：特点：无凝，系统压力高，但压比小，贮液器及回热器的作用，见P140热泵式水加热器系统组成：见F356工作过程：特点：见

24、P140,P1413、单机双级制冷压缩机应用R22,按一级节流中间不完全冷却的两级压缩循环工作，tk=35C,to=-40C,高低压级理论输气量之比J=1/3,取4。=0.66g=0.76试确定中间压力，绝对效率7=0.776热交换过程及热换热器6.1 过程见p2302386.2 蒸发器要点：各类蒸发器的特点6.21蒸发器的分类和结构干式蒸发器：制冷剂在管内一次完全汽化见F6-6,P238特点：在正常运转条件下，液体体积占管内体积1520乳有效沸腾面积均为管内表面积30%。干式壳管式蒸发器：用于冷却液体，管内制冷剂管外（壳侧）载冷剂管组排列方式V直管式U型管式见F68F6-9板式蒸发器：由金属

25、传热板片叠加而成，板片为波纹状，波纹形式有人字、水平、锯齿。属高效紧凑式。冷却完全型：蛇形管式，外加翅片干式蒸发器优缺点：P244再循环式蒸发器，制冷剂经多次循环后完全汽化见F6-17(重力供液)F6-18F6-20(泵力供液)满液式蒸发器：见F6-21优缺点:P2476.2.2蒸发器内的对流换热包括.管内流动沸腾池？沸腾被冷却介质强迫对流换热自然对流换热表面传热系数计算关联式!通用I专用制冷剂侧：(1)(2)(3)见P247250表面式蒸发器空气侧单机对流换热6.2.3蒸发器的传热计算流动压力降：P制冷剂的Pf运行工况(t0)8P被冷却介质P泵送功率COP所以针对具体蒸发器，计算AP干式管管

26、内蒸发器载冷剂侧：四部分，参见公式64449制冷剂侧:6沿程APm局部gg2di0.3106Reg0.25匕计算较复杂通常：义=20-50%P表面式蒸发器空气流动压降见(6-54)蒸发器设计的一般原则满液式结构：要点：防止出气带液载冷剂流体：盐水：0.5-1.5ms水：22.5ms温降：水：4-5C干式壳管式制冷剂质量流量：qm巴巴存在Qmopt流程数：内肋管：二级U型管光管：4、6?载冷剂水温降：4-6C折流板数：表面式蒸发器：见P257结构参数6.3冷凝器6.3.1 分类与结构风冷冷凝器：多为蛇管式结构自然通风：丝管式见F6-26强制通风：管片式：F6-27管带式：F6-282.水冷式冷凝

27、器:壳管式套管式天然水水自来水循环水壳管式立式：见F630卧式：见F6-29套管式：蛇形,螺旋形.F6-313 .蒸发式和淋激式.4 .冷却水系统：且流式见F6-33循环式冷却塔自然通风强制通风：F6-346. 3.2冷凝器内的对流换热制冷剂侧：冷却介质侧：7. 3.3冷凝器的传热计算：水冷式给定条件：冷剂、Qk、工况主要参数选择：材料：水速：冷却水进口温度及温升：t-twl=8-120C污垢热阻：表6T（3）P计算:式（6-7）风冷式给定条件：参数选择：结构：空气进口温度及温升：1.=I3-15。Mf=IoC迎面风速：3-5msAP计算：6.4蒸发器供液量的自动调节1 .4.1热力膨胀阀控制

28、蒸发器出口过热度，随负荷变化自动调节制冷剂流量。内平衡式结构与工作原理：见F-6-382 属膜片受力：P1=P.+P3膨胀阀特性：静态特性：其容量（供液能力）与过热度关系。关闭过热度：3 S开启过热度：稍大于关闭过热度也称静态（或装配）过热度均为3Co4 P打开过热度：从开启至额定（或最大）中过热度变化值2-4Co（可变）工作过热度：OPS=SS+0P：5-70C-R战Ip-鹿kH过热度SSOPSP静特性曲线：F6-39注意：一般有20$的容量裕度。5 .感温包的充注.相同于系统不同于系统液体充注充注形式：.气体充注交叉充注：不同工质.吸附充注同种液体充注：要求温包内始终有液体存在，即保证膜片

29、上方压力始终为保和压力。见F6-40:表示过热度控制示意图.特点：交叉充注特点：小不同，但,rn才不变。气体充注：同种工质，但限量。当低于规定值时，温包内有液体存在，工作与液体充注相同。但当。超过时，温包内全部汽化，压力几乎不再随温度变化，因此阀的开度不变。吸附充注：（见P290底）6 .外平衡式采用外平衡式的原因：如采用内平衡式当存在APTfkqn,Jf有效面积利用J外平衡式结构：增加了根平衡管使膜片下的蒸气作用力为蒸发器出口压力，从而使膨胀阀提供的过热度与蒸发器出口处的饱和温度相对应。热力膨胀阀容量：补充内容：定义：通过在某压差作用下处于一定开度的膨胀阀的制冷剂流量，在一定的蒸发温度下完全

30、蒸发时所产生的冷量QO对应额定开度额定容量。在一定ZojKj3时流量计算式：M=KCDAyJPK一常数与冷剂有关Co流量系数与阀有关P1-P2=AP阀进出口压差。影响容量的因素：（I）MocJXA；（2）小f0JMJQoJ；7 .4.2热电膨胀阀：控制信号反馈滞后大热力膨胀阀不足之处（2）控制精度较低（3）调节范围有限热电式原理：利用被调参数产生电信号其去控制阀上电压或电流,继而控制阀针动作而实现调节。调节系统组成：传感器：检测过热度有两种方法见/6-44（八）(2)见/6-44S)电子调节器：输出控制信号。执行器：控制阀针。阀的种类及工作特性按驱动执行器方式分：热动式：电加热产生的热力驱动。

31、见F6-45电磁式：电磁线圈产生的磁驱动，见F6-46a电动式：步进电机正反向旋转带动阀针移动。特点：见P2946. 4.3毛细管与浮球阀1 .毛细管：di：0.72.5mm,1.:0.6-6m毛细管内制冷剂过程：见图6-48存在临界流动现象液相长度+两相长度+自由膨胀区临界压力PcrP.Pcr毛细管供液能力的影响因素：入口处：耳、rprc;di,1.用影响较小或无。另外，如热交换作用，管型状况，安装位置等。参考计算式：q,n=5.44(P1.)0571*”毛细管的优缺点：(思考问题)浮球阀：(自学)6. 5制冷系统的传热强化与消弱要点：6. 51强化传热的原则及方法原则：从热阻较大侧进行并要

32、考虑如下约束：应使效率高，功耗少成本低可靠性应综合评判。文献10给出一判据:见式(6-74)方法：主要是通过表面加工处理，使表面对流换热增强。制冷剂凝结与沸腾换热强化应用高效传热管：低肋、微肋、多空表面管。见P299-300空气侧：7. 5.2蒸发器表面结霜及霜抑制结霜过程及其对蒸发器的影响过程：见P302影响：热阻增加，空气侧阻力增加，参见图6-56抑制结霜的措施：7载冷与蓄冷间接冷却：制冷机载或蓄冷剂被冷却对象，（第二制冷剂）载冷：载输冷量蓄冷：储存冷量8. 1载冷剂与蓄冷剂载冷剂特性要求：（P315）常用传统载冷剂：水无机盐水溶液氯化钙（钠、镁）其结晶点与浓度有关，因此根据使用温度来确定

33、其配比浓度。一般希望卬卬口且对应的析冰点比蒸发温度低5-8C有机载冷剂：甲、乙醇、乙二醇、丙二醇蓄冷剂：共晶冰：共晶点温度及融化潜热。见表7-1利用流态冰进行载冷流态冰：组成：冰晶（微小冰粒）+水+不冻液，具有流动性。由专用设备流态冰生成器制取。载冷特点：单位载冷能力大泵容量、功耗J输送管道尺寸J使用载冷换热器处，进出口温差小，使冷却温度分布均匀可减少冷却器尺寸。流态冰载冷技术制冰晶机:常用氨制冷流态冰传输机理属非牛顿流体新型载冷系统：参见实例说明:7. 3蓄冷普冷中的蓄冷：蓄冷温度不太低,蓄冷量大。紫八*十显热蓄冷：储能密度低占据空间大蓄冷方式潜热蓄冷：储能密度高空间占据小，释冷恒隘蓄冷的意

34、义：实现制冷与用冷分时螂“心.改善电制冷对电网供需向影响空调蓄冷方式：水蓄冷冰蓄冷：蓄冷密度大蓄冷器体积小，但蓄冷导致JfPTf初投资T气体水气物发展方向，优态盐见表7-2.各种蓄冷方式对比共晶盐Fig.7-6有无蓄冷空调系统。冰蓄冷：冰融化：335kjkg潜热（1）制冰方式：静态制冰：换热表面结冰，冰不流动，结冰一融冰过程在同一处反复进行。融冰外融型见F.7-7内融型动态制冰：通过间歇地或连续地剥离出冰片或冰粒，并与液体混合，可以流动。方式多样，但技术复杂，示例说明，见图7-81）收获型制冰2）流态冰制取3）过冷冰制取：水的冰点0C,但纯净水初始结冰可降至-6C,开始而后恢复至0C,凝固起始

35、温度低于正常凝固温度一一称过冷之差为过冷度。（2）制冰热交换器主要型式：管装：结构简单，但形成块冰，结冰过程热阻T球灌式（冰球）流态冰形式：蓄冷系统见图7T0（3）空调冰蓄冷系统实例：见表7-38液态低温工质的制取7.1 低温工程的性质7.1.1 低温工程的种类120K级的低温：天然气组分，如妙类（烷、烯、快）约120K；80K级的低温：空气成分：如QA-N2约80K；20K级以下的低温：氢气的液化（20K）,氮的液化（He,4.2K）。氧。2M=32Tx:90k炼钢(2)氮N2M=28Tx:77k,空气主要成分-保护气(3)僦ArM=40T=872r焊接保护气（4）其他气体：如甲烷的、覆氢H

36、2、氮”,通常所指的低温技术包括：获得纯净的低温介质（分离技术）；获得低温液态工质（液化技术）；利用低温工质获得所需的低温温度（低温制冷技术）；利用低温制冷获得高真空（低温泵）；低温工质的储藏与运输；低温绝热技术。7.1.2 空气及其组成气体的性质空气=干空气+水蒸气其中干空气：N2O2ArCO2.可写作理想气体对待，M=28.97,Tx=78.9（泡点）/81.7（露点）在相平衡（汽/液）情况下：液体中，N2:59%02：40%Ari1%所谓的空分：就是从空气中提取N2、。2、Ar以及Ne等稀有气体。主要是低温分离，此外还有常温分离方法：分子筛变压吸附（PSA）、膜分离等。7.1.3 氢的性质（1）性质最为复杂的低温工质有三个同位素HDT0”2的密度最小，易燃易炸，可用作制冷工质、洁净燃料、重氢的原料（2）正氢与仲氢Ortha-Hydrogen正氢，双原子同向旋转；Para-HydrOgen仲氢，双原子异向旋转平衡氢（e-）=OH2+PH2=f（T）（O-P）正一