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2013年注册公用设备工程师考试基础辅导资料(24)

2014-05-27  点击: 次  建培教育

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制冷机的概念与应用

制冷机(refrigerating machine)

将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化(能量转换和热量转移)的工质称为制冷剂。制冷的温度范围通常在120K以上,120K以下属深低温技术范围。制冷机广泛应用于工农业生产和日常生活中。

1834年,美国的J.珀金斯试制成功人力转动的用乙醚为工质的可以连续工作的制冷机。1844年,美国的J.戈里试制了用空气为工质的制冷机,用在医院中制冰和冷却空气。1872~1874年,D.贝尔和C.von林德分别在美国和德国发明了氨压缩机,并制成了氨蒸气压缩式制冷机,这是现代压缩式制冷机的发端。19世纪50年代,法国的卡雷兄弟先后研制成功以硫酸和水为工质的吸收式制冷机和氨水吸收式制冷机。1910年出现了蒸汽喷射式制冷机。1930年出现了氟利昂制冷剂,促进了压缩式制冷机的迅速发展。1945年,美国研制成功溴化银吸收式制冷机。

根据工作原理制冷机可分为:①压缩式制冷机。依靠压缩机的作用提高制冷剂的压力以实现制冷循环,按制冷剂种类又可分为蒸气压缩式制冷机(以液压蒸发制冷为基础,制冷剂要发生周期性的气-液相变)和气体压缩式制冷机(以高压气体膨胀制冷为基础,制冷剂始终处于气体状态)两种。②吸收式制冷机。依靠吸收器-发生器组(热化学压缩器)的作用完成制冷循环,又可分为氨水吸收式、溴化锂吸收式和吸收扩散式3种。③蒸汽喷射式制冷机。依靠蒸汽喷射器(喷射式压缩器)的作用完成制冷循环。④半导体制冷器。利用半导体的热-电效应制取冷量。

制冷机的主要性能指标有工作温度(对蒸气压缩式制冷机为蒸发温度和冷凝温度,对气体压缩式制冷机和半导体制冷器为被冷物体的温度和冷却介质的温度),制冷量(制冷机单位时间内从被冷却物体移去的热量)、功率或耗热量、制冷系数(衡量压缩式制冷机经济性的指标,指消耗单位功所能得到的冷量)以及热力系数(衡量吸收式和蒸汽喷射式制冷机经济性的指标,指消耗单位热量所能得到的冷量)等。现代制冷机以蒸气压缩式制冷机应用最广。


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