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文檔簡介
1、制冷基礎(chǔ)知識一、制冷術(shù)語:什么叫工質(zhì) ?凡是用來實現(xiàn)熱能與機械能的轉(zhuǎn)換或用來傳遞熱能的工作物質(zhì)統(tǒng)稱為工質(zhì)。在制冷裝置中,不斷循 環(huán)流動以實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作物質(zhì)稱為工質(zhì)。 也是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。 例如:氟利昂、 氨、水等。什么叫制冷劑? 制冷劑即制冷工質(zhì),是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取被冷卻對象的 熱量而蒸發(fā),在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給周圍空氣或水而被冷凝成液體。 制冷機借助于制冷劑的狀態(tài)變化, 達到制冷的目的。什么叫載冷劑 ?載冷劑也稱冷媒 是指在間接制冷系統(tǒng)中用以傳送冷量的中間介質(zhì)。 載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻 后,送到冷卻設(shè)備中,吸收被冷卻物體或環(huán)境
2、的熱量,再返回蒸發(fā)器被制冷劑重新冷卻,如此不斷的循 環(huán),以達到連續(xù)制冷的目的。載冷劑傳遞冷量是依靠顯熱作用,而不象別的制冷劑那樣依靠蒸發(fā)潛熱來 實現(xiàn)制冷。例如:空氣、水、鹽水、有機化合物及其水溶液等。制冷系統(tǒng)中的工作參數(shù)的概念1、溫度:溫度是表示物質(zhì)冷熱程度的量度。 常用的溫度單位(溫標)有三種:攝氏溫度、華氏溫度、絕對溫度。1)攝氏溫度(t , C):我們經(jīng)常用的溫度。用攝氏溫度計測得的溫度。2)華氏溫度(F , T):歐美國家常用的溫度。3)絕對溫標(T, o K): 一般在理論計算中使用。三種溫度單位之間換算:A 、華氏溫度F ( T ) = 9/5 X攝氏溫度t( C) + 32 (已
3、知攝氏溫度求華氏溫度)B、攝氏溫度t (C)=華氏溫度F (T) -32 X 5/9 (已知華氏溫度求攝氏溫度)例:F (2121003205-150-17.8絕對溫標 T(例:t (-30243-10263027330303T )C)C、o K)(C)= 攝氏溫度 t ( C) 273 (已知攝氏溫度求絕對溫度)T ( o K)(P):在制冷中,壓力是單位面積上所受的垂直作用力,即壓強。通常用壓力表、壓力計2、壓力 測得。1)壓力的常用單位 有:Mpa (兆帕),Kpa (千帕),Pa(帕),bar (巴或巴帕),kgf/cm 2 (平方厘 米公斤力),atm或B0 (即標準大氣壓,一般看作
4、是:1bar、0.1M Pa), at(工程大氣壓),mmH(毫米汞 柱),mmhO (毫米水柱)。2) 換算關(guān)系:1 Mpa= 1000 Kpa =106 Pa = 10 bar = 10atm=10at= 7500.6 mmH= 10.197 kgf/cm 21 B0= 760 mmHg = 1.01326 bar = 0.101326 Mpa(平工程上一般用:1bar (巴或巴帕) =0.1Mpa (兆帕)=100 Kpa (千帕)=105 Pa(帕)1 kgf/cm 2 方厘米公斤力1 atm或B0(標準大氣壓)=1 at(工程大氣壓)=760 mmHg (毫米汞柱)1 mmHg (毫
5、米汞柱)=1 托=133.3 Pa(帕)1 mmH2O (毫米水柱)=9.8 Pa(帕)3)幾種壓力表示法:(1)大氣壓(Bo)空氣對地球表面所產(chǎn)生的壓力。大氣壓的大小與位置高度和溫度有關(guān),所以規(guī)定 了標準大氣壓,其值為0.1M Pa。絕對壓力(Pj ):在容器中,分子熱運動而對容器內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力。用Pj或P絕來表示。制冷劑熱力性質(zhì)表中的壓力一般為絕對壓力。(2) 表壓(Pb):制冷系統(tǒng)中用壓力表測得的壓力。用 Pb或P表來表示。 表壓是容器內(nèi)氣體壓力與 大氣壓(Bo)的差值。 Pb= Pj- B0:一般認為:表壓加上1bar、或0.1Mpa,就是絕對壓力。(3)真空度(H:容器內(nèi)的絕對壓力小
6、于當?shù)卮髿鈮旱臄?shù)值,即當表壓是負值時,它的絕對值就 是真空度。對于制冷系統(tǒng)來說,就是制冷系統(tǒng)低于外界大氣壓力。 用H或P真表示。H二 Pj或H= I Pj- B 0 I。一般不加說明時壓力均指表壓。3、氣化、蒸發(fā)、沸騰、沸點1)氣化:是指物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的現(xiàn)象。氣化有 蒸發(fā)和沸騰兩種形式2)蒸發(fā):是指在任何溫度下的 液體表面進行的氣化現(xiàn)象。如盤中的水在室溫下水量會慢慢的減 少直至消失的現(xiàn)象,還有水變水蒸氣的現(xiàn)象。3)沸騰:是指液體通過各種途徑吸熱使溫度升到沸點時,在 液體內(nèi)部進行的劇烈氣化現(xiàn)象。但 在制冷過程中,制冷劑的汽化被習慣稱為蒸發(fā)。4)沸點:是指液體在飽和狀態(tài)下的飽和溫度。也就是制冷
7、技術(shù)中所說的蒸發(fā)溫度。4、比熱、顯熱、潛熱1 )比熱:1克的物質(zhì)溫度升高1C所需的熱量即為該物質(zhì)的比熱。單位為 KJ/Kg.K即千焦/千克K或Kcal/Kg.k即千卡/千克C。2 )顯熱:僅使物體溫度升高或降低,但并沒有改變物體的形態(tài),那么物體所吸收或放出的熱稱為 顯熱。如冷水變熱水所吸的熱為顯熱。3 )潛熱:僅使物體狀態(tài)發(fā)生改變,但其溫度不變,那么物體所吸收或放出的熱稱為潛熱。如制冷劑從液體變氣體沸騰時所吸的熱就是潛熱。單位為J/g(焦耳/克)或KJ/Kg (千焦/千克)。R7175、制冷劑熱力性質(zhì)表: 制冷劑熱力性質(zhì)表列出了制冷劑在飽和狀態(tài)的溫度(飽和溫度)和壓力(飽和壓力)等參數(shù)。(氨)
8、、R22飽和狀態(tài)溫度、壓力對照表. 制冷劑在飽和狀態(tài)的溫度和壓力是一一對應(yīng)的。1)什么是飽和狀態(tài)?飽和狀態(tài)就是制冷劑氣體和液體共存的狀態(tài)。 一般認為:蒸發(fā)器、冷凝器、氣液分離器(氨分)、低壓循環(huán)桶里的制冷劑是處于飽和狀態(tài)的。處于飽和狀態(tài)下的蒸汽(液體)稱為飽和蒸汽(液體),飽和蒸氣也稱為干飽和蒸氣;所對應(yīng)的溫度、 壓力稱為飽和溫度和飽和壓力。在制冷系統(tǒng)中,對于一種制冷劑來說,其飽和溫度與飽和壓力是一一對應(yīng)的,飽和溫度越高,飽和 壓力也越高。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)以及在冷凝器中冷凝都是在飽和狀態(tài)下進行的,所以蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力、 冷凝溫度與冷凝壓力也是一一對應(yīng)的。對應(yīng)關(guān)系可查制冷劑熱力性質(zhì)表。蒸發(fā)
9、溫度C蒸發(fā)壓力(絕對)20.463 Mpa0.363 MPa-150.236 Mpa0.136 MPa-250.151 Mpa0.051 Mpa-330.103 Mpa0.003 Mpa-350.093 Mpa-0.007 Mpa (冷凝溫度C冷凝壓力(絕對)冷凝壓力(301.169 Mpa1.069 MPa351.353 Mpa1.253 MPa401.557 Mpa1.457 Mpa蒸發(fā)壓力(表壓)表壓)2)查表練習:(1)氨( R717)真空度為 53.2 mmHg)( 2)氟里昂 22(R22)蒸發(fā)溫度C20.531 Mpa0.431 Mpa-150.296 Mpa0.196 Mpa-
10、250.201 Mpa0.101 Mpa-330.144 Mpa0.044 Mpa-350.132 Mpa0.032 Mpa蒸發(fā)壓力(絕對) 蒸發(fā)壓力(表壓)冷凝溫度c303540冷凝壓力1.192 Mpa1.355 Mpa1.534 Mpa絕對)1.092 MPa1.255 MPa1.434 Mpa冷凝壓力(表壓)7、蒸發(fā)、吸氣、排氣、冷凝的壓力和溫度1)蒸發(fā)壓力(溫度):是指液體制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)沸騰時的飽和壓力(溫度)。蒸發(fā)溫 度與蒸發(fā)壓力呈一一對應(yīng)關(guān)系。蒸發(fā)溫度可以通過回氣壓力表的讀數(shù)換算成絕對壓力后,查制冷劑的熱 力性質(zhì)表得到。蒸發(fā)溫度一般比庫溫 低10度左右。按設(shè)計規(guī)定:冷卻間的
11、蒸發(fā)溫度為-810C ;凍結(jié) 物冷藏間的蒸發(fā)溫度為-28 C ;凍結(jié)間的蒸發(fā)溫度為-33 C。制冷系統(tǒng)最佳的蒸發(fā)溫度是根據(jù)制冷工藝要 求而決定的,如以水或鹽水為載冷劑時, 則蒸發(fā)溫度比載冷劑出口溫度低 46C;以空氣為載冷劑用風 機強制循環(huán)時,則蒸發(fā)溫度比空氣溫度低510C;當空氣為自然對流時,則蒸發(fā)溫度比庫溫低1015Co 當在一定的冷凝壓力下,蒸發(fā)溫度過高或過低都是不利的。蒸發(fā)溫度過高,滿足不了系統(tǒng)的降溫要求; 蒸發(fā)溫度過低,則制冷量下降,單位制冷量耗功增加。決定蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力的主要因素是制冷劑的 蒸發(fā)量與壓縮機吸氣量之間的關(guān)系。如果蒸發(fā)量等于壓縮機的吸氣量,則蒸發(fā)壓力與蒸發(fā)溫度會穩(wěn)定
12、不 變。反之,則會引起蒸發(fā)壓力與蒸發(fā)溫度的升高或降低。影響蒸發(fā)量和吸氣量的因素主要與庫房的熱負 荷、蒸發(fā)器的傳熱面積和壓縮機的容量有關(guān)。在實際操作中,通過節(jié)流器來改變蒸發(fā)量與吸氣量之間的 關(guān)系,是調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)壓力的基本方法。 在冷凝溫度不變時,蒸發(fā)溫度越高,制冷量應(yīng)增加。2)壓縮機的吸氣壓力 (溫度) :壓縮機吸氣口處制冷劑氣體的壓力 (或溫度) ??梢酝ㄟ^壓縮機 吸氣壓力表 (或溫度計 )觀測到。由于回氣管道存在流動阻力,所以 吸氣壓力比蒸發(fā)壓力略低,而吸氣溫 度總是高于蒸發(fā)溫度(其差值稱為過熱度),一般高出510Co氟利昂系統(tǒng)吸氣過熱度增加可使制冷量 略有增加,一般控制在515C;氨
13、系統(tǒng)吸氣過熱度過高是有害的, 一般控制在58Co在制冷系統(tǒng)中, 如果吸氣壓力過低,將引起壓縮比增大、油壓過低和制冷效率降低等不良后果。因此,壓縮機的安全保 護上都裝有低壓控制器,以保證壓縮機運行的經(jīng)濟性和安全性。引起吸氣壓力過低的主要原因有:蒸發(fā)壓力過低、回去管道堵塞或吸氣閥開得過小等。而吸氣溫度過低,則有可能吸入濕蒸汽,導(dǎo)致壓縮機發(fā) 生液擊;如吸氣溫度太高,必將提高壓縮機的排氣溫度,使制冷量下降,功耗增大;因此吸氣過熱度太 大或過低,都會對系統(tǒng)不利。制冷系統(tǒng)開始調(diào)試時,調(diào)節(jié)節(jié)流機構(gòu)的開啟度,只要排氣壓力允許,壓縮 機能正常運行,應(yīng)盡量提高吸氣壓力。3)排氣壓力(溫度):是指制冷劑蒸汽經(jīng)壓縮機
14、壓縮后排出排氣口處的壓力(溫度)??梢酝ㄟ^壓縮機排氣壓力表(或溫度計)觀測到。排氣溫度也可以用吸氣狀態(tài)和排氣壓力在壓焓圖上查得。由于冷 凝器盤管的管道阻力,使排氣壓力比冷凝壓力略高。 排氣溫度取決于吸氣壓力Po、排氣壓力R、壓縮比 (Pk/P。)、吸氣過熱度和干度,吸氣溫度過高或壓縮比較大,都會使排氣溫度升高。在其他參數(shù)不變的情況下,壓縮機吸、排氣壓差越大,排氣溫度越高;吸氣過熱度越大,排氣溫度越高。壓縮比是指氣體被壓縮后的絕對壓力與壓縮前的絕對壓力之比,稱為壓縮比,又稱“壓力”比。在制冷壓縮機中,通常 以冷凝壓力(絕對壓力)與蒸發(fā)壓力(絕對壓力)之比代替。為方便起見,制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力與冷凝
15、 壓力都在壓縮機的吸、排氣口檢測。即通常稱為壓縮機的吸、排氣壓力。在使用氟利昂制冷劑的單級活 塞壓縮機的壓縮比一般不超過10,而使用氨的單級活塞壓縮機的壓縮比一般不超過 8;對于單級螺桿壓 縮機,因采用噴油冷卻,其壓縮比比活塞壓縮機的大一些;對于單級離心式壓縮機的壓縮比比活塞壓縮 機的小得多,即使用氟利昂也只能達到 4左右。如果壓縮比過高將會使壓縮機的吸氣量減少,相應(yīng)的輸 氣量減少;壓縮終了的溫度過高,相應(yīng)的排氣溫度升高,造成潤滑油變稀甚至揮發(fā)分解和碳化,則會降 低傳熱效果和惡化壓縮機的潤滑條件;制冷劑經(jīng)節(jié)流損失增大,節(jié)流后制冷劑的干度增大,制冷量和制 冷性能下降;故對壓縮機的可靠性和經(jīng)濟性均
16、不利。在通常情況下,壓縮機冷凝壓力一般變化不大,而 壓縮比增大的主要原因是蒸發(fā)溫度低引起蒸發(fā)壓力降低所致。排氣溫度過高,會引起潤滑油黏度下降, 使?jié)櫥Ч儾?,易造成運轉(zhuǎn)部件的損壞。另外當排氣溫度升高到接近潤滑油閃點時,還容易出危險。為了保證壓縮機的安全正常運行,規(guī)定 R12系統(tǒng)的排氣溫度不能超過130C; R22 R717和R502以及氨 單機系統(tǒng)不能超過150C。對于螺桿壓縮機,R22和R717系統(tǒng)不能超過105C; R12不能超過90C。4)冷凝壓力(或溫度):是指制冷劑在冷凝器內(nèi)由氣體冷凝成飽和液體時的壓力(或溫度)。 冷凝溫度可以通過冷凝壓力表的讀數(shù)和查制冷劑的熱力性質(zhì)表求得。它對系
17、統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、安全性都有直接、重大的影響。據(jù)計算在蒸發(fā)溫度不變的情況下,冷凝溫度在2540C內(nèi),每升高C增加耗電量3.2%左右。如冷凝溫度過高,將使排氣溫度過高,潤滑油大量揮發(fā)進入換熱器,造成換熱效率降低。 此外,冷凝溫度過高相應(yīng)會使冷凝壓力過高,將使系統(tǒng)失去安全運行的保證,所以規(guī)定R22和R717制冷系統(tǒng)冷凝溫度不得高于40C,冷凝壓力不得高于1.5MPa表壓;R12制冷系統(tǒng)冷凝溫度不得高于50C, 冷凝壓力不得高于1.2MPa表壓。在蒸發(fā)溫度不變時,冷凝溫度升高,制冷量應(yīng) 減少。在蒸發(fā)溫度不變時,冷凝溫度升高,壓縮機消耗功率應(yīng)增加。在蒸發(fā)溫度不變時,冷凝溫度升高, 壓縮機排氣溫度應(yīng)增高。
18、冷凝溫度的高低,取決于冷凝器的傳熱面積、熱阻、冷卻介質(zhì)的溫度、流量和流速,以及壓縮機的 排氣溫度和排氣量等。在壓縮機和冷凝器選定之后,水冷式冷凝器的冷凝溫度主要取決于冷卻水溫度 和冷卻水量。如果出水溫度高,冷凝溫度和冷凝壓力也高,從而增加壓縮機的耗電量;但是用水量減 少,水泵可省電。因此,通常水冷式冷凝器的冷凝溫度一般比冷卻水的出水溫度高35C。風冷式冷凝器的冷凝溫度一般比空氣溫度高 1015C .5)中間壓力(溫度):在兩級壓縮的系統(tǒng)中,制冷劑在中間冷卻器上的壓力和對應(yīng)的飽和溫度??蓮闹虚g 冷卻器上壓力表的讀數(shù), 查制冷劑的熱力性質(zhì)表得到。 中間壓力和溫度在一定范圍內(nèi)隨高、低壓級壓縮機的工作
19、 容積、冷凝壓力和蒸發(fā)壓力的變化而變化。在系統(tǒng)運行操作中,中間壓力和溫度不能隨意調(diào)節(jié),只能控制中間冷卻 器的供液量,以保證中間冷卻器的正常液面。8過熱蒸汽和過熱度、過冷液體和過冷溫度:1)在一定壓力下,蒸汽的溫度高于對應(yīng)壓力下的飽和溫度,稱為 過熱蒸汽。為保證壓縮機的安 全運轉(zhuǎn),防止液擊現(xiàn)象,吸氣溫度(即吸入壓縮機進氣閥處的制冷劑溫度)必須比蒸發(fā)溫度要高一點,也就是要使制冷劑氣體變成過熱氣體,應(yīng)有一定的 過熱度(即壓縮機吸氣溫度與蒸發(fā)器內(nèi)飽和蒸發(fā)溫度 的差值)。2)吸氣溫度超過飽和蒸發(fā)溫度的差值稱為吸氣過熱度。A、在氨制冷系統(tǒng)中,為了保證壓縮機完全運行,防止液擊,并且使回氣管絕熱層的造價不至于
20、 過高,允許吸入氣體稍有過熱,一般情況下,吸氣過熱度一般要求控制在510C。B在氟利昂制冷系統(tǒng)中,對于沒有回熱器或氣液過冷器 的情況下,吸氣溫度應(yīng)比蒸發(fā)溫度高5C 左右;對于有回熱器或氣液過冷器的情況下,吸氣溫度應(yīng)比蒸發(fā)溫度高15C左右;但其吸氣溫度最高不 得超出15C。如吸氣過熱度太大,必將引起壓縮機的排氣溫度過高,使冷凝器熱負荷增加,制冷量下降,功耗增 大;如吸氣過熱度過低,則有可能吸入濕蒸汽,導(dǎo)致壓縮機發(fā)生液擊;因此吸氣過熱度太大或過低,都 會對系統(tǒng)不利。3)在一定壓力下,液體的溫度低于對應(yīng)壓力下的飽和溫度,稱為 過冷液體。制冷劑蒸氣在冷凝 器中被冷卻水或空氣完全冷凝成液體時,此時的液體
21、是飽和液體。飽和液體若在冷凝器 (或過冷器)中進 一步冷卻,其溫度低于飽和溫度.就成為過冷液體。4)飽和液體溫度和過冷液體溫度之差稱為過冷度、制冷劑的過冷度一般為5C左右。液體溫度低 于飽和溫度的數(shù)值稱為液體過冷度。過冷度可從節(jié)流裝置前液體管上測得。制冷劑的過冷對提高制冷 系數(shù)是很有益的。在一般的制冷機中,進入節(jié)流裝置的制冷劑液體一般都不是飽和液體,而是過冷液體。 采用過冷液體是為了增加制冷量,提高制冷系數(shù)。它還能減少經(jīng)過節(jié)流部件時的節(jié)流損失,提高制冷系 數(shù)。為使制冷劑過冷,除確保冷卻水的流量和壓力外,還要盡量采用溫度低的冷卻水;對于風冷式冷凝 器,就要保證空氣流速和流量,并盡可能采用較低溫度
22、的空氣。液體過冷一般發(fā)生在冷凝器底部、蒸發(fā) 器內(nèi)、中間冷卻器內(nèi)。制冷劑液體經(jīng)過再冷卻后,其單位質(zhì)量制冷量增加;因此,節(jié)流閥前液體過冷有 利于提高制冷效率。如液體過冷度小,側(cè)會使制冷劑液體出現(xiàn)閃發(fā)氣體(即液體制冷劑中的一部分因壓力突然降低而汽化所生成的氣體),造成膨脹閥供液量不足,降低制冷能力。9、溫差:1)傳熱溫差:指傳熱壁兩側(cè)的兩種流體的溫度差。溫差是熱傳遞的推動力。 比如:制冷劑與冷卻水;制冷劑與鹽水;制冷劑與庫房的空氣之間均存在溫差。由于傳熱溫差的存在,使得被冷卻物溫度比蒸發(fā)溫度高;冷凝溫度比冷凝器冷卻介質(zhì)溫度高。10、濕度:濕度是指空氣的潮濕程度。濕度是影響換熱的一個因素。1)濕度的三
23、種表示方法:(1)絕對濕度(Z):每立方米空氣含有水汽的質(zhì)量。(2)含濕量(d): 一千克干空氣含有的水汽量(g)。(3)相對濕度(©):表示空氣實際絕對濕度接近飽和絕對濕度的程度。在一定溫度下,一定量的空氣只能容納一定的水汽,超過這一限度,多余的水汽就會凝結(jié)成霧,這 種一定限量的水汽量稱為飽和濕度。在飽和濕度下,有對應(yīng)的飽和絕對濕度Zb,它隨空氣溫度變化而 變化。在一定溫度下,空氣濕度達到飽和濕度時稱為 飽和空氣,它不能再接受更多的水汽;能夠繼續(xù)接 受一定量水汽的空氣稱為未飽和空氣。未飽和空氣的絕對濕度 Z與飽和空氣絕對濕度zb的比值即相對濕度。© =Z/Zb X 100
24、%用它來反映實際絕對濕度接近飽和絕對濕度的程度。11、什么是體積、比體積、相密度?(1)體積是工質(zhì)所占據(jù)的空間,。常用V (即大V)表示。對于液體和固體,V就是體積動的空間。(2)比體積是體積除以質(zhì)量,即單位質(zhì)量的工質(zhì)所占有的體積。符號為V (即小V,工程熱力學(xué)中約定用小寫字母表示單位質(zhì)量工質(zhì)的參數(shù)),單位為m/kg。如果質(zhì)量為m的工質(zhì)占有的體積為V,則 工質(zhì)的比體積為:V =V/m。由于工質(zhì)的比體積隨溫度和壓力而變化,實用中往往需要規(guī)定某一狀況為 標準狀態(tài)。國際上把壓力為101325Pa,溫度為0C(即273.15K)的狀態(tài)規(guī)定為 標準狀態(tài)。(3)密度是質(zhì)量除以體積,即單位體積工質(zhì)的質(zhì)量稱為
25、密度,符號為P,單位為kg/m3。顯然,比體積與密度互為倒數(shù),V p =1。Bn附 1即 Q =y V比體積和密度都是說明工質(zhì)在某一狀態(tài)下分子疏密程度的物理量,二者互不獨立,通常以比體積作 為狀態(tài)參數(shù)。12、熱量、熱能和功功和熱量是系統(tǒng)與外界之間通過邊界(即系統(tǒng)與外界的分界面)進行能量傳遞的兩種本質(zhì)不同的方 式。功和熱量都不是系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù),而是過程量。(1) 熱育b是物質(zhì)內(nèi)部的分子不停地作無規(guī)則的運動所具有的能能量。熱能的大小用溫度來表示。溫度越高,分子運動越劇烈,物體的熱能也就越多;溫度低,分子運動就緩慢,物體的熱能就少。溫度就是表示物體熱或冷的程 度,熱和冷是相對的,它們都是表示物體所含
26、熱能的多少。增加物體的熱能叫做加熱;移去物體的熱能叫做制冷。(2)熱量是能量的一種形式。它是表示物體吸熱或放熱多少的物理量。當溫度不同的兩個物體相 接觸時,兩者溫度逐步趨于一致,發(fā)生了熱能從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉(zhuǎn)移,此時物體所放 出或吸收的能量稱為熱量。在法定計量的符號為 Q單份為J(焦耳)。因溫度變化而引起的熱量變化的 計算式為Q= mCp(t1 12)式中Q 一熱量(J);m 一物體的質(zhì)量(k5);Cp 比定壓熱容J /(kg K);t1、t2物體的初始與終了溫度(K)。米制的熱量單位為cal(卡),英制熱力學(xué)中規(guī)定,當物體吸熱時熱量取正號;放熱時取負號。 單位為Btu(英熱單位
27、)。它們與法定計量單位之間的關(guān)系為:cal( 卡)=4.1868J1 Btu(英熱單位)=1055J熱力學(xué)所涉及或外界(3)功熱力學(xué)中,功是指除溫差以外的其他不平衡勢差所引起的系統(tǒng)與外界之間傳遞的能量。的功包括容積功和流動功。A容積功是在工質(zhì)與外界間的壓力差的作用下,工質(zhì)的容積發(fā)生變化,工質(zhì)對外界所作的功(膨脹功) 對工質(zhì)所作的功(壓縮功)的統(tǒng)稱。B流動功是在制冷和空調(diào)中,系統(tǒng)中的工質(zhì)流動時所作的功。什么叫冷噸?單位如何換算?冷噸是冷凍噸的簡稱,是指1噸0C的水在24h內(nèi)變?yōu)?C的冰所需的制冷量。表示空調(diào)的制 冷能力。進口設(shè)備有采用此單位的。冷噸不是法定計量單位,各國冷噸的實際大小也不一致。1
28、3、它們與法定計量單位的換算如下:1USRT( 美國冷噸)=3.517kW= 3024 kca1 / h(千卡/時); 1BRT(英國冷噸)=3. 923kW= 3373 kca1 /h(千卡/時);IJRT( 日本冷噸)=3.86lkW = 3320 kca1 /h(千卡/時)1冷噸=3000 kcal (大卡即千卡)1 kW(千瓦)=860 kcal /h(千卡/時)1 kcal(千卡)=3.969 Btu(英熱單位) I Btu(英熱單位)=252 cal(卡)1 kcal(千卡)=427 kg m千克米)14、什么是熱力學(xué)能(內(nèi)能)熱力學(xué)能也稱內(nèi)能。熱力學(xué)能是指以一定方式儲存于物質(zhì)內(nèi)部
29、的能量。從微觀上看,熱力學(xué)能包括 分子移動、轉(zhuǎn)動、振動的動能及分子間由于相互作用力的存在而具有的位能。熱力學(xué)能的符號為U,單位為J。通常將零攝氏度狀態(tài)的氣體的熱力學(xué)能定義為零,各種狀態(tài)下工質(zhì)的熱力學(xué)能可在有關(guān)圖表中 查得。對于熱力學(xué)封閉系統(tǒng), U= C 十 W式中 U系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化量(J);C 傳給系統(tǒng)的能量(J);W 對系統(tǒng)所作的功(J)。在理想壓縮過程中,制冷劑蒸氣得到外界的壓縮功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,這些能量必然轉(zhuǎn)換成內(nèi) 能儲存在制冷劑內(nèi)部、使其溫度、壓力升高,從而能夠通過冷凝器把熱量釋放給周圍的冷卻介質(zhì)。15、什么是焓和比焓?焓是狀態(tài)參數(shù)在數(shù)值上等于系統(tǒng)的熱力學(xué)能和壓縮功之和。也就
30、是一個內(nèi)能與壓力位能之和的復(fù)合 狀態(tài)參數(shù)。是隨物質(zhì)一起轉(zhuǎn)移的能量。焓的符號為H.單位為J。H = U 十 PV式中U內(nèi)能(J);P 壓力(Pa),V 一一容積(m3)。h,單位為J/kg。比焓具有能量的意義。顯然,P、V及U均為狀態(tài)參數(shù),故H也是一個狀態(tài)參數(shù)。制冷系統(tǒng)的分析計算中常用 比焓(質(zhì)量焓), 即單位質(zhì)量工質(zhì)的焓。比焓是焓除以質(zhì)量,符號為16、什么是熵和比熵?單位為J/K。當溫度為T的系統(tǒng)接受微小的熱量dQdQ/ dT,熵是一種導(dǎo)出的熱力狀態(tài)參數(shù)。熵的符號為 S, 時,如果系統(tǒng)內(nèi)未發(fā)生不可逆變化,則系統(tǒng)的熵增為 即dS= dC/dT。與焓一樣,只需了解工質(zhì)狀態(tài)變化時的熵值變化即可。從系
31、統(tǒng)熵的變化,可反映可逆過 程熱交換的方向及不可逆程度。比熵(質(zhì)量熵)是熵除以質(zhì)量,符號為S,單位為J/(kg K)。各種狀態(tài)下工質(zhì)的比熵可在有關(guān)圖表 中查得。1kg 工質(zhì)在熱力學(xué)溫度T下與外界熱交換量q,工質(zhì)在熱交換前后的比熵分別為 Si與S,則對于理 想可逆過程,q = T(S1 一 S)因此,可用比熵來表示熱交換量的計算式。當S S2> S1時,為熵增過程,q> 0,工質(zhì)從外界吸收熱量;當S<S時,為熵減過程qv0,工質(zhì)對外界放出熱量:當S時,為等熵過程,q = 0。顯然,制冷劑的理想絕熱壓縮過程是一個等熵過程。17、什么是熱容和比熱容?當一個系統(tǒng)由于加給一微小的熱量 Q而使溫度升高dT時,QZdT即是熱容。熱容的符號為c,單位為J/K。 系統(tǒng)在容積不變時的熱容為定容熱容, 用Cv表示。系統(tǒng)在等壓過程的熱容為定壓熱容,用Cp表示。 比熱容(質(zhì)量熱容是熱容除以質(zhì)量,符號為 C,單位為J/(kg K)。比熱容也分比定
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