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空調制冷設備和制冷原理

 為了理解空調器的工作原理,首先要懂得一些基本的物理概念。 1、溫度

      溫度是物體冷熱程度的度量。根據氣體分子運動論,從微觀來看溫度是物體 大量分子熱冷庫運動的宏觀表現,氣體分子熱運動的平均動能越大,氣體的 溫度越高。

      ⑴ 攝氏溫標,記作℃,把標準大氣壓下純水結冰時的溫度 定為0℃時,水沸騰的溫度為100℃。

      ⑵ 華氏溫標,記 作?F,32?F相當于0℃,212?F相當于100℃。華氏溫標與攝氏溫標之間的換算關系為:

      t (?F)=9/5* (θ℃)+32

      θ(℃)=9/5*[t(?F)-32]

      ⑶開氏溫標,記作K,又稱熱力學溫標,熱力學溫標不能低于0K。0K約相當于 -273℃,373K約相當于100℃。根據熱力學理論,0K時物質內分子熱運動的速度為零。開氏溫標與攝氏溫標之間的換算關系為 T(K)= θ(℃)+273.15

      2、濕度

      空氣大約由3/4的氮氣和1/4的氧氣組成,此外還含有少量的其他氣體,其中水蒸氣的含量 是經常變化的,其變動對人們生活的影響也比較大。空氣中水蒸氣的含量用濕度來表示,表示方式有三種:

      ⑴絕對濕度。以單位體積空氣中所含水蒸氣的質量來計算,其單位是kg/m3

      ⑵相對濕度。在一定溫度下空氣中所含水蒸氣的最大量有一定的限度。所謂相對濕度,即為由 下式所規定的百分數:相對濕度(記作%H)=空氣中水蒸氣的含量 / 該溫度下水的飽和蒸汽量。

      ⑶含濕量。在空調器運用中,需要對空氣加濕或除濕,因此引起了這個參量。把1千克干燥空氣 所伴有的水蒸氣質量稱為含濕量。

      3、露點

      當空氣中的水蒸氣超過飽和量時,就會析出水。也即,只要空氣的相對濕度達到100%H,如 果再降溫,就會有水蒸氣凝結成水。

      我們把冷卻到使空氣中的相對濕度達 到100%時的溫度,稱為該空氣的露點溫度。在空調器的使用中,伴隨著降溫過程有水析出即是這個道理。

      4、熱量和傳熱

      當 兩個溫度不同的物體相接觸時,能量將會從高溫物體傳向低溫物體,最終兩物體的溫度達到平衡一致。這個能量的轉移過程稱為傳熱,轉移的能量習慣上稱為熱量。 熱量的單位有:焦耳(J),千焦耳(KJ),卡(cal),千卡(kcal)。焦爾與卡之間的換算關系是:1卡=4.1868焦耳

      物體傳熱的方式有三種:對流、熱傳導、熱輻射。

      ⑴ 液體或氣體的對流運動而進行的熱傳遞,稱為熱對流。熱對流如果是由于液體或氣體自重 的比重變化所引起,稱為自然對流;如果是由于外加力所引起的,則為強制冷庫對 流。空調器內安裝離心風機和軸流風機,強制空氣流動,都是為了強迫換熱。

      ⑵ 熱 傳導。當兩個溫度不同的物體相接觸或同一物體個部分的溫度不相等時,在溫度梯度的驅動下形成的傳熱稱為熱傳導。

      ⑶ 熱輻射。物體的熱量不用借助中間的傳熱介質,而是轉化為輻射能,穿過空間向四周傳 播,稱為熱輻射。

      5 、比熱、顯熱與潛熱

      ⑴比熱。 使1克的某種物質溫度升高1℃所需的熱量定義為該物質的比熱。

      ⑵顯熱。 當物體吸熱(或放熱)僅使物體分子的熱動能增加(或減少),即僅是使物體溫度 升高(或降低),并沒有改變物質的形態,那么它所吸收(或放出)的熱稱為顯熱。

      ⑶ 潛熱。 當物體吸熱(或放熱)僅使物體分子的熱位能增加(或減少),即僅是使物體狀態發生改變,而其溫度不變,那它所吸收的(或放出)的熱稱為潛熱。如制 冷劑在吸熱沸騰是吸收的熱就是潛熱。

      6 、焓和熵

      物質分子無論在何種狀態下,都在不停地運動著,所以物質總是含有一定的內能(分子的動能和 分子位能之和)的。1kg物質在某一狀態時所含的內能及推動功所轉換的熱量總和,稱為此物質在該狀態下的熱焓,簡稱為焓,用H表示,單位為千焦耳/千 克。

      熵也是物質狀態的參數,用S表示,其意義表示為:物質在狀態變化 過程中所吸收的極微小熱量與加入熱量前的絕對溫度之比。其單位為kl/kg·K。其數學表達式:△s=△q/T

      7、制冷劑和制冷循環

      7.1 制 冷劑的選用條件:

      ①不燃、不爆、無毒、無刺激。

      ②蒸發潛熱大,以便有較高的制冷效率。

      ③臨界溫度高于室溫

      ④在室溫下冷凝所需壓力不要太大,以便密閉蒸發器容易制造

      ⑤ 冷凝溫度不宜太低,以便液化容易。

      ⑥蒸發壓力稍高于大氣壓,這樣容易 避免空氣滲入系統內

      ⑦傳熱系數大,便于熱交換。

      ⑧粘度小,以減少流動阻力。

      ⑨單位質量的體積小,以節省系統的空間。

      ⑩沒 有腐蝕性,有一定溶解水的能力,以免降溫時結出冰渣,堵塞管路。

      國際 上規定可作制冷劑的物質都以R為縮寫字頭后綴以數碼表示,如氨用R717表示,水用R718表示,氟里昂12用R12表示。目前能滿足上述條件的制冷劑首 推氟里昂系列,例如目前電冰箱用制冷劑主要為氟里昂12(代號R12),學名二氟二氯甲烷,化名分子式CHF2CL2。目前空調器用制冷劑主要為氟里昂 22(代號R22),學名二氟一氯甲烷,化名分子式CHF2CL。

      7.2 制 冷循環

      在蒸汽壓縮式制冷系統中,制冷劑從某一狀態開始,經過各種狀態 變化,又回到初始狀態,在這個周而復始的熱力過程中,每一次都消耗一定機械能(電能)而從低溫物體中吸出熱量,并將此熱量轉移到高溫物體。這個一面改變制 冷劑狀態,一面完成制冷劑作用的全過程被稱為制冷循環。

      ⑴蒸發過程: 節流降壓后的制冷劑液體(混有飽和蒸汽)進入蒸發器,從周圍介質吸熱蒸發成氣體,實現制冷。在蒸發過程中,制冷劑的溫度和壓力保持不變。從蒸發器出來的制 冷劑已成為干飽和蒸汽或稍有過熱度的過熱蒸汽了。物質由液態變成氣態時要吸熱,這就是制冷系統中使用蒸發器吸熱制冷的原因。

      ⑵壓縮過程:壓縮機是制冷系統的心臟,在壓縮機完成對蒸汽的吸入和壓縮過程,把從蒸發器出 來的低溫低壓制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽。壓縮蒸汽時,壓縮機要消耗一定的外能即壓縮功。

      ⑶冷凝過程:從壓縮機排出來的高溫高壓蒸汽進入冷凝器后同冷卻劑進行熱交換,使過熱蒸汽逐 漸變成飽和蒸汽,進而變成飽和液體或過冷液體。冷凝過程中制冷劑的壓力保持不變。物質由氣態變為液態時要放出熱量,這就是制冷系統要使用冷凝器散熱的道 理。冷庫凝器的散熱常采用風冷或水冷的形式。

      ⑷節流過程:從冷凝器出來的高壓制冷劑液體通過減壓元件(膨脹閥或毛細管)被節流降壓, 變為低壓液體,然后再進入蒸發器重復上述的蒸發過程。

      上述四個過程依 次不斷循環,從而達到制冷的目的。

       山東臨沂冰峰制冷設備有限公司成立于1998年,臨沂制冷設備以質量為根本、信譽為生命,經十多年的不懈努力逐步發展成為一家集制冷設備、配件銷售、設計安裝、維修于一體的專業化制冷企業。目前公司代理了國內外數十萬種名優制冷產品,并與多家知名廠家建立了很鐵的合作關系。

來源:      時間:2011-10-25 11:52:51
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