什么是制冷?

什么是制冷?,第1张

什么是制冷?

[拼音]:zhileng

[外文]:refrigeration

即致冷,又称冷冻,将物体温度降低到或维持在自然环境温度以下。实现制冷的途径有两种,一是天然冷却,一是人工制冷。天然冷却利用天然冰或深井水冷却物体,但其制冷量(即从被冷却物体取走的热量)和可能达到的制冷温度往往不能满足生产需要。天然冷却是一传热过程。人工制冷是利用制冷设备加入能量,使热量从低温物体向高温物体转移的一种属于热力学过程的单元 *** 作。通常所说的制冷 *** 作专指人工制冷,而其制冷温度不低于150K,制冷温度更低时称为深度冷冻(简称深冷)。人工制冷在工业上的应用已有一百多年的历史,现已在工业部门、科学研究及日常生活中广泛应用。化学工业与制冷技术的关系十分密切,这不仅因为许多化工生产过程,如合成橡胶、合成纤维、合成塑料、染料和医药等的制造以及气体混合物的液化和分离等需要低温条件,而且制冷过程本身所使用的许多制冷剂也是由化工生产提供的。

原理

制冷须从低温物体中吸取热能,并将它传给较高温度的物体。根据热力学第二定律(见化工热力学),这样的热量传递只有在加入外功时才成为可能。制冷 *** 作要经过如下热力学循环来实现:首先制冷剂于低压条件下,在吸热器或蒸发器中从低温待冷物体吸取热量(如果是液体制冷剂则汽化为蒸气);再使气(汽)体制冷?a href='http://www.baiven.com/baike/224/276303.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>良友梗馐毕耐饽埽敝评浼辽呶露龋蝗缓笾评浼猎诶淙雌骰蚶淠髂谟诘妊固跫吕淙椿蚶淠蛔詈笾评浼辆诹鞣Щ蚺蛘突跹菇滴拢绻且禾逯评浼猎蚪糠制V评浼辆鲜鲅罚垢呶麓湮锾宓娜攘看私系臀露鹊睦淙醇痢V评涔滩闹评淞浚胨耐獠磕芰康谋戎党莆评湎凳V评湎凳呛饬恐评洳僮骱没档闹匾副辍?/p>方法

根据对制冷剂加压方法的不同,可分为:

(1)压缩制冷。气(汽)态制冷剂经压缩机升压,接受外功而制冷的工作流程(见热力学过程)。制冷剂用空气,称为空气压缩制冷;制冷剂是低沸点液体(如氨、氟利昂),称为蒸气压缩制冷。前者的优点是空气无毒、易得,但其缺点是热容小,所以为产生一定的制冷量时需要空气循环量大,因而动力消耗也大。后者靠汽化和冷凝传递热量,所需制冷剂循环量小,有较高的制冷系数,是目前应用最广的制冷方法。

(2)吸收制冷(图1)。




利用吸收剂(如水)吸收蒸发器中产生的制冷剂蒸气(如氨蒸气),经泵加压后送入解吸器,于冷凝器的压力下加热逐出制冷剂蒸气。由吸收器、泵、解吸器和节流阀组成的循环系统起到了增压作用,同时,在解吸 *** 作时消耗热能。此法最大的优点在于吸收剂的解吸,有可能利用廉价易得的低温热源,而不需要比较昂贵的压缩机和消耗电能,对于有余热可利用的化工厂尤为适宜。

(3)蒸汽喷射制冷(图2)利用一定压力的蒸汽喷射作用,使制冷剂增加了压力。比较蒸汽压缩制冷和蒸汽喷射制冷可知,在此以锅炉和喷射泵代替了压缩机,蒸汽热能的消耗代替了压缩机电能消耗。蒸汽喷射制冷所用的制冷剂一般为水,故不能产生很低的制冷温度,但水蒸气无毒、易得,用于空调比较适宜。

(4)半导体制冷。利用半导体的温差效应制冷。当两种不同的导体组成一个闭合回路,并使两接点处于不同温度,则回路内将产生电动势。相反,若在回路中接一直流电源,则一个接点温度上升,另一个接点温度下降。普通导体的这种温差效应很弱,但半导体的效应却很显著,可用于制冷。半导体制冷器件体积小, *** 作方便、制冷温度易于控制,但价格昂贵。可用于某些制冷量小的场合(如医疗器械)。此外,还有多种获得低温的方法,如绝热去磁、涡流管制冷和气体吸附等。采用绝热去磁法可以获得0.001~0.005K的低温。




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