1、单击此处编辑母版标题样式单击添加署名或公司信息n电冰箱、空调器原理与维修项目教学教程河南信息工程学校王国玉项目一 制冷维修基本功n 制冷设备的维修质量取决于维修人员维修基本技能，熟练掌握维修基本功是一名合格的制冷维修人员必备的基本专业素质，下面我们就从最基本的制冷维修基本功学起。1.1项目学习目标1.2项目任务分析项目一是完成本课程至关重要的基本功，即“基本功=基本技能+基本知识”。本项目从制冷维修工使用的仪表的认知进入，引出更多的基本知识。意在将枯燥理论知识，分解为制冷基本知识与制冷有关热工知识两大部分。所以要求掌握如下知识：1.掌握数字温度计的使用方法，加深对温度物理概念的理解。2通过解读
2、压力表读数，更好掌握公制压力，单位是MPa；英制压力，单位是1b/in2。还有的压力表表盘上标注有常用制冷剂饱和压力对应的饱和温度，有些压力表可以同时读出真空压力和表压，称为复合压力表，复合压力表在制冷工作中特别有用，因为在压缩机的吸收管路中，压力常低于大气压。3.熟悉理解制冷中温度、压力、比容、热量、露点、固态、液态和气态等物理现象和物理量。4. 熟悉理解与制冷有关热力学中液体、蒸汽和状态变化、沸腾温度与压力的关系、饱和、过冷和过热状态、显热、潜热和蒸发制冷、饱和温度和饱和压力、临界温度和临界压力和过热度和过冷度等物理现象和概念。5. 制冷剂的物理、化学、安全要求和分类。掌握常用制冷剂的特性
3、。6. 理解冷冻油的作用、要求，能够合理选用冷冻油。1.3项目基本技能1.3.1维修仪表的使用1. 数字温度计（1）数字温度计简介 数字温度计是以数字方式显示的温度计，可用来检测环境、冰箱及冷库中的温度，它以铬-镍热电偶或热敏电阻作为测温元件，性能稳定。维修中常用的数字温度计结构如图1-1所示。 图1-1 数字温度计（2） 数字温度计的使用方法 打开温度计电池盖，按极性装入干电池。 按压FSW功能转换键，分别显示：室内温度室外温度时间 室内温度显示“IN”，室外温度显示“OUT”。 开机液晶显示屏LCD全显示2秒后，显示测量温度。 拨动（/）转换开关，可分别显示温度为摄氏温度或华氏温度。 按压
4、FSW功能转换键4秒以上关机，但时钟继续计数。 电池电量不足时，LCD闪动，此时测量值无效应更换电池。2. 干湿球温度计 普通的固定式干湿球温度计是将两支相同的水银温度计固定在一块平板上，其中湿球温度计的感温包上缠绕保持湿润状态的纱布，另一支的感温包裸露在空气中作为干球温度计，如图1-2所示。固定式干湿球温度计必须使用蒸馏水，并使湿球纱布紧贴温度计感温包，保持湿润和清洁。纱布与储水器之间要保持2030mm左右，以免 度影响空气流动。根据测得的空气干球和湿球温度，可从专门的线图或表中查出空气的相对湿度。当空气不流动或流速很小时，湿沙布上的水与周围空气的热湿交换不充分，湿球温度计的测量结果误差较大
5、；空气的流速愈大，热湿交换愈充分，所测湿球温度愈准确。因此，工程上采用装有一通风电机的通风式干湿球温度计，通风式干湿球温度计是一种较精密的仪器，测量时也要使用蒸馏水，防止将水滴通过风道沾在干球温度计的温包上造成巨大的误差，使用中不能将仪器倾斜和倒置。图1-2 固定式干湿球温3.压力表的使用（1）压力表内部结构 弹簧式压力表是制冷设备维修使用最普遍的压力表，标有负压刻度的弹簧式压力表又叫真空压力表，它的规格按表盘直径分为60mm、100mm、150mm等几种。它主要由弹簧管、游丝、指针、表盘等组成。其内部示意图和构造，如图1-3（a）和（b）所示。工程上将真空表和压力表制成一体，称为连程压力表。
6、图1-3 弹簧式压力表的内部结构（2）压力表刻度的解读制冷维修中多使用表盘直径为60mm的真空压力表，它既可以测量正压也可以测量负压（真空度），常见的表盘刻度如图1-4所示，单位有公制MPa（兆帕）和英制bf/in2(磅/平方英寸)两种，表盘由里向外第一圈刻度为公制压力，单位是MPa；第二圈刻度是英制压力，单位是1b/in2。还有的压力表表盘上标注有常用制冷剂饱和压力对应的饱和温度，如图1-5所示，该表盘由里向外第一圈刻度是公制压力，单位是MPa；第二圈刻度是制冷剂R22与内圈压力值对应的饱和温度，单位是；第三圈刻度是制冷剂R12与内圈压力值对应的饱和温度，单位也是。这种真空压力表能显示R22
7、、R12两种制冷剂的蒸发压力对应的蒸发温度。有些压力表可以同时读出真空压力和表压，称为复合压力表，复合压力表在制冷工作中特别有用，因为在压缩机的吸收管路中，压力常低于大气压。 （3） 使用注意事项压力表应垂直安装。测量液体压力时应加缓冲管测量值不能超过压力表测量上限的2/3，测量波动压力时，测量值不能超过压力表测量上限的1/2。力表的使用期限为一年，达到使用期限的压力表，须到指定的单位进行检测，合格后方可使用。4.卤素检漏仪的使用（1）卤素检漏仪简介卤素检漏仪是检测以氟利昂为制冷剂的制冷设备有无泄漏的检漏仪器，它体积小、灵敏度高、使用携带方便。卤素检漏仪是根据六氟化硫等负电性物质对负电晕放电有
8、抑制作用这一基本原理制成的。它由传感器探头和电子指示器两部分组成，结构如图1-6所示。（2）卤素检漏仪的使用方法及注意事项 接通电源，缓慢转动调节电位器，使检漏仪仅有一个发光二极管亮，报警扬声器发出清晰慢速的“嘀嗒”声。此时为仪器正常工作点。 将传感器探头靠近制冷设备被检部位慢慢移动，当接近漏源时，被测气体进入探头，报警扬声器的嘀嗒声频率加快，指示灯将逐个点亮，被测气体氟利昂浓度越大，发出的声频越高，被点亮的发光二极管越多。根据这一原理，就可检测到被测气体的泄漏处。 使用卤素检漏仪时，要保持清洁，避免油污、灰尘污染探头。若探头的保护罩或滤布污染，可小心撤下保护罩或滤布，用酒精等中性溶剂清洗，然
9、后用氮气等吹干后再照原样装好。 使用卤素检漏仪，要防止撞击传感器的探头，更不要随意拆卸，以免损坏探头。 卤素检漏仪在使用中如出现工作点调不稳、信号灯或扬声器发出的节拍声不规则时，首先要检查干电池的电压是否太低，如不属于电源系统的问题，则多为卤素检漏仪的探头已污染或损坏。5.钳形电流表的使用（1）钳形电流表简介 钳形电流表简称钳形表，又叫卡表，是测量交流电流的专用电工仪表，钳形表与万用表组合在一起，构成多用钳形表，它由电流互感器和万用表组合而成。其显示方式有指针式和数字式。指针式多用钳形表外观如图1-1所示，数字式多用钳形表外观如图1-8所示。（2）使用钳形电流表的注意事项使用钳形表测量交流电流
10、时应先估计被测电流的大小，选择合适的量程。一般先选择较大量程，然后视被测电流的大小，调整到合适量程。测量交流电流前，应保持钳口的清洁，清除互感器钳口上的油污、杂质，以减小测量误差。导线夹入钳口后，钳口铁心的两个面应很好地吻合，被测导线位于钳口的中央。钳形表只能钳住所测电路的一根导线，不能同时钳住同一电路的两根导线，如图1-9所示。测量较小电流时，可将被测导线在钳形铁心上绕几圈后再测量，将读取的电流值除以圈数，即是测量的实际电流值。使用钳形表检测交流电流时，不可夹钳裸露导线，以免发生触电危险。 指针式钳形表每次测量完毕，应将转换开关拨至最大量程，以免再次使用时未选择量程就操作而损坏仪表。1.3.
11、2制冷维修工具认知与使用1.认识制冷维修工具制冷维修专用工具如表1-1所示。2.开启阀的结构与使用（1）启开阀的结构对于小型灌装制冷剂，开启时需用专用的启开阀，它由阀针、板状螺母、调节手柄等构成，如图1-10所示。（2）启开阀的使用方法逆时针旋转启开阀手轮，直至阀针完全缩回。逆时针方向旋转板状螺母使其升到最高位置，然后将阀与制冷剂罐中心的凸台拧紧。 顺时针旋转板状螺母，直至拧紧，如图1-11所示。将检修阀通过加液管连接到启开阀的接头。顺时针旋转调节手轮使其前端的阀针刺入制冷剂罐凸台，再逆时针旋转调节手轮，制冷剂便从刺破的针孔经接头排出，从压力表读出压力值。 如罐内制冷剂未使用完，可顺时针旋转调
12、节手轮至最低位置，重新封闭制冷剂罐，但不可拆动启开阀，否则罐内制冷剂会泄漏。3.二通检修阀（1）二通检修阀的结构 二通检修阀又称直角阀，是制冷设备维修中最常用的检修阀，其外观如图1-12所示，内部结构如图1-13所示。（2）二通检修阀的使用方法维修制冷设备时，与检修阀垂直的带外螺纹的连接口B用于连接真空泵等检修设备，与检修阀调节手轮相对的连接口A用于连接制冷设备的制冷系统，另一个连接口用于安装真空压力表。顺时针旋转调节手轮，关闭修理阀，切断接口B与接口A、压力表的连接，外接维修设备与制冷系统、压力表不通；逆时针旋转调节手轮，打开检修阀，接口A与接口 B、压力表相通。4.三通修理阀（1）三通修理
13、阀的结构三通修理阀又称复式修理阀，结构如图1-14所示，这种阀上装有两块压力表，一块是真空压力表（蓝色、低压表），用来测量制冷系统的真空度和低压侧压力，另一块是高压表（红色），只能测量正压力，测量压力范围大。（2）三通修理阀的使用方法三通修理阀的接口B接高压软管（红色），接口A接低压软管（蓝色）,接口E接维修软管（黄色）。 顺时针旋转手轮A，关闭接口E与接口A和低压表G1的连接，逆时针旋转为打开。顺时针旋转手轮B，关闭接口E与接口B和高压表G2的连接，逆时针旋转为打开。5.检修阀和压力表使用举例检修阀一般通过加液管与制冷系统和维修设备进行连接。（1）加液管 加液管是一种机械强度较高的耐氟橡胶软
14、管或耐压塑料尼龙管，两端装有穿心螺母，该螺母有英制和公制两种，如加液管螺母与制冷设备的接头制式不符时，可选用转换接头，如图1-15所示。加液管接头分带顶针和不带顶针两种形式，外形如图1-16所示，维修空调器时，应使用一端带有顶针的加液管，如加液管不带顶针，可另配带顶针的转换接头。（2） 维修电冰箱时三通修理阀的使用 用三通修理阀维修电冰箱时，设备连接如图1-17所示，三通修理阀的接口B用来连接制冷剂容器；接口A连接真空泵；接口E连接制冷设备的工艺管。（3）用二通检修阀测量空调器的静态制冷剂压力 打开空调器气阀维修口盖帽。 将二通检修阀调节手轮顺时针旋到底。 选择带顶针的接头。将二通检修阀通过加
15、液管连接到空调器的气阀维修口上，如图1-18所示，读出压力表的读数。1.4项目基本知识1.41 制冷常用物理现象与物理量 热和冷是自然界最常见的物理现象，但是在制冷工程中将最常见的物理现象应用到淋漓尽致。要想学习好制冷技术就必须从冷、热现象开始。在本项目中，我们将讲解一些常用物理量概念并举一些简单的应用例子。所涉及到的内容不能代替物理课程，但足够我们用了。对于没有物理学基础的人来说，这一节作为必修知识，是不可以省略。1.什么是热？热可以定义为可在两个热力系之间或热力系与外界之间因温度差而传递的一种能量形式。 我们要注意，热量只能自然地从温度较高的物体向温度较低的物体转移，我们说它是“往下走”的
16、。当然，如果没有温差就没有热量的转移。 热量的国际单位是焦耳，我们注意到它也是功的单位，由于功和热是同一个物理性质能量的两种不同形式，所以可以用同一个单位来表示。实际上我们可以看到许多例子，在其中能量的一种形式功，物体通过摩擦转化成另一种形式热。常见的例子就是汽车的轮胎与路面的摩擦使轮胎变热。 在国际单位中，使用焦耳作为各种形式的能量的唯一的单位，使用千瓦作为功率的唯一单位可以简化计算过程。但是，在一些使用米制的国家，在制冷工作中，人们仍然会使用卡或千卡作为热能的单位。1卡是指将1克15的水的温度升高1所需要的热量。3.密度、比容和比重在制冷工程中基本状态参数有三个：温度、压力和比容。（1）密
17、度密度（d）是某种物质单位体积的质量（m）即： 式中V为体积。（2）比容比容（v）是密度的倒数，即：物质的密度和比容会随着温度和压力的变化而变化，尤其是液体和气体。（3）比重液体的比重定义为它的密度与相同体积的4的水的密度的比值。4的水的密度为1000kg/m3，所以比重为 式中d：物质的密度，kg/m3；dw是4的水的密度，kg/m3。质量、密度和比容都是物质的物理特性。4.温度与温标温度是表示物体冷热程度的物理量，衡量温度的标尺即温标可分为摄氏温标、华氏温标和热力学温标，对应的温度分别为摄氏温度、华氏温度和热力学温度。（1）摄氏温度摄氏温度符号为t，单位为；摄氏温标规定，在1标准大气压下，
18、把纯水的冰点和沸点分别定位0和100，其间等分成100份，每一份即为1.（2）华氏温度 华氏温度符合为tf,单位为；华氏温标规定，在1标准大气压下，把纯水的冰点和沸点分别定位32和212，其间等分成180份，每一份为1。（3）热力学温度热力学温度又称开氏温度或绝对温度，符号为T，单位为K；热力学温标规定，在1标准大气压下，把纯水的冰点和沸点分别定位273.16K和373.16K,其间等分成100份，每一份为1K。（4）三种温标之间的关系如图1-19所示。 （5）三种温标的换算摄氏温度与热力学温度的换算 Tt273.15t273(K) tT273.15T273()摄氏温度与华氏温度的换算 tf9
19、/5t32() t5/9(tf32)() 温度的测量使用温度计，常用的温度计有玻璃温度计、压力式温度计、半导体温度计。5.压力、绝对压力、表压、真空压力（1）压力和单位定义：压力定义为施加在单位面积上的力。用公式的形式来表达就是： 如果力的单位为牛顿，面积的单位用平方米，则压力的单位为牛/米2（N/m2）。压力的单位A：国际单位在国际单位制中，力的单位是牛顿（N）,面积的单位是平方米（m2），压力（压强）的单位为帕斯卡，简称帕，用符号Pa表示。1Pa1N/m2制冷技术中，通常用千帕（KPa）或兆帕（MPa）作为单位。1 MPa103 KPa106PaB:工程单位工程技术上常用的压力单位称为工程
20、单位，常用千克力/平方厘米（f/cm2）表示。1f/cm29.8104Pa0.1MPaC:采用液柱高度为压力单位压力的单位可以用液柱高度h表示。常用的液体有汞（水银）和水，相应的压力单位为汞柱(mmHg)高度和水柱(mmH2O)高度。1mmHg1.33Pa(2)标准大气压（Patm）标准大气压又称物理大气压，是指纬度为45的海平面上，大气常年的平均压强。其值为760mmHg，标准大气压用符号B（atm）来表示；工程上为了计算方便，把大气压力近似定为1千克力/平方厘米（1f/2）来计算，称为一个工程大气压（Patm）。1标准大气压（1B）=760mmHg1B1.033/21/20.1 MPa因测
21、量基准不同，工程上气体的压力分为绝对压力、表压力和真空度。绝对压力（P绝）我们定义绝对真空的空间里压力为零，以零为起点的压力，指容器内的气体或液体对于容器内壁的实际压力，用符号P绝表示。 表压力（P表）以环境压力（当地大气压）为起点的压力，即压力表上读取的压力值，表示被测工质的压力与当地大气压力的差值，用符号表示。绝对压力、表压和大气压之间的关系如下：P表P绝B表压使用起来很方便，因为大多数的压力测量仪器是以大气压的读数为零度来进行校准的。真空度（Pvac）当流体产生的压力和密闭容器内气体绝对压力低于大气压力时，这个压力与大气压之间的差值就称为真空压力或真空度，用符号P真表示。反映在压力表上为
22、负压力。绝对压力、大气压和真空度之间的关系如下：P真BP绝上述三种压力与大气压力的关系如图1-20所示。 6湿度、湿球温度和露点温度自然界的空气由干空气和水蒸气两部分组成，即：空气（湿空气）干空气水蒸气 湿空气按吸湿能力分为饱和湿空气和未饱和湿空气。在一定温度下，空气中所含水蒸气的量达到最大值时，这种空气叫饱和空气；当空气中所含水蒸气量未达到最大值时，这种空气叫未饱和空气。（1）湿度空气中的水蒸气含量用湿度表示，它分为绝对湿度、相对湿度计及含湿量。 绝对湿度。每立方米湿空气中所含水蒸气的质量叫做空气的绝对湿度，单位为/m3。 相对湿度 。 湿空气中水蒸气的实际含量与该温度下湿空气可容纳的水蒸气
23、最大含量之比，叫做相对湿度，用符号表示。相对湿度可用湿空气的绝对湿度与相同温度下饱和空气的绝对湿度之比来表示。相对湿度反映了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度，相对湿度小，湿空气偏离饱和的程度远，它的干燥程度高，吸收水蒸气的能力大，反之，相对湿度大，湿空气就潮湿，吸湿能力小。从人的舒适感觉看，夏季空调室内的相对湿度应控制在40%65%，冬季控制在40%60%。 含湿量 。湿空气中每公斤（）干空气所含有的水蒸气克数（g），单位为（g/）。（2）干球温度和湿球温度 普通温度计的温包是干燥的，它所测出的温度称为干球温度。将温度计的温包用纱布包住，纱布另一端浸入水中，由于毛细作用使温包湿润，这时测出的温
24、度称为湿球温度。当温度计周围的空气未饱和时，湿球周围纱布吸收的水分就不断吸收热量蒸发，使温包温度降低，空气相对湿度越小，纱布上的水分蒸发就越快，湿球温度比干球温度低得就越多。 湿球温度并不直接反映空气的冷热程度，而是反映空气的干湿程度，所以常用干湿球温度计（如图1-21所示）来测量空气的相对湿度，为提高测量准确度，工程上常采用装有一小通风电机的通风干湿球温度计来测量空气的干球和湿球温度。（3）露点温度湿空气能容纳的水蒸气量与温度有关，温度越高，空气能容纳的水蒸气量越大。若保持空气中水蒸气的含量不变，降低空温度，空气将逐渐接近饱和。若继续冷却空气，便会有部分水蒸气凝结为露滴从湿空气中析出，湿空气
25、达到饱和时的温度或空气开始结露时的温度叫露点温度，露点温度简称露点。13.2与制冷有关的热力学基础知识1.液体、蒸汽和状态变化物质有三种不同的存在形式(也称作相)：固态、液态和气态。我们可以做一个实验很好地显示了物质的状态是如何从液态变为气态（沸腾），从气态变为液态（冷凝）的。比如，室温下的一壶水，所受到的压力为海平面的大气压，即一个大气压(1.013105N/m2)。这时我们开始用火将铝壶加热，我们可以发现，随着热量的增加，水的温度不断升高。但是，在其后的一个时间点，温度会停止在100，即使继续加热，温度也不再上升了。但此时我们可以观察到铝壶中的水（液体）一直翻滚（俗语称水烧开了）在物理学中
26、沸腾。此时被烧开的水变为水蒸汽或者说蒸汽状态了。只要还有液体（水）存在，继续加热，温度也不会升高。同时在揭开壶盖时，发现壶盖上水蒸汽立即变化为水（由气态变为液态）。也就是说蒸汽中的热量移走（被冷却），降低它的温度。继续冷却到温度不再下降时，气体开始冷凝成液体，当所有的气体全部凝结成水时，再继续移走热量会导致水的温度下降。2.沸腾温度与压力的关系我们可以从实验过程中得出一个结论，那就是，当压力为1atm (1.013105N/m2)，温度为100时，水的状态在气态和液态之间进行变化。让我们在环境压力较高的情况下做一个同样的实验，比如1.75atm 。这时，当水的温度达到100时，继续加热，它并没
27、有沸腾而是温度继续升高。然而当温度达到116时，沸腾过程开始了，温度保持不变直到液体完全蒸发。这表明水沸腾的温度随着压力的不同发生了变化。对于水而言，在1.75atm的压力下其沸点为116，也就是说，在低于116时，水不会沸腾。3.饱和、过冷和过热状态发生沸腾的温度和压力条件称为饱和状态，沸点从技术角度而言指的就是饱和温度和饱和压力。从实验中可以看出，在饱和状态下，物质存在的状态可以是液体、蒸汽或汽液混合物的状态。在饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽，饱和状态下的液体称为饱和液体。饱和蒸汽是处于沸腾温度时的蒸汽，饱和液体是处于沸腾温度时的液体。当蒸汽的温度高于饱和温度（沸点）时，就称为过热蒸汽，而当
28、液体低于饱和温度时就称为过冷液体。对于给定的压力，过热蒸汽和过冷液体可以处于许多不同的温度，但是，饱和蒸汽或液体对于给定的压力只存在一个对应的温度值。人们已经制作出了许多物质的饱和参数表，表中列出了这些物质的饱和温度、相应的饱和压力以及其它一些饱和状态的参数。4.显热、潜热和蒸发制冷显热。当我们对一种物质加热，或将热量从中移出，导致其温度发生变化，但如果物质的状态保持不变，那么在这种情况下该物质的焓的变化就称为显热变化。潜热。如果对一种物质加热或将热量移出，所导致的结果是物质的状态发生了变化而温度不变，那么该物质中的焓的变化就称为潜热变化。物质的状态从液体变为气体时的焓值的变化称为汽化潜热；从
29、气体变为液体时焓值的减少量称为凝结潜热，与汽化潜热的值相等。 熔解潜热和汽化潜热。物质的状态从液态到气态的变化需要获取汽化潜热，而汽化过程的温度和压力保持不变。如果对一个固体状态的物质进行加热，它的温度会升高，达到某一温度后就不再继续上升，这时它的状态开始发生变化，由固体变成液体，它将会熔解。相反，当我们将气体的热量移除时，它的温度会下降，最终冷凝成液体，冷凝过程温度和压力保持不变；当我们将液体的热量移除时，它的温度会下降，最终凝固成固体，凝固过程温度和压力保持不变。5.饱和状态 密闭容器中的液体吸热汽化，逸出液面的分子数逐渐增多，当蒸气分子的密度达到一定程度时，在同一时间内逸出液面和返回液面
30、的分子数相等，气液两态达到动平衡，这种状态称为饱和状态。处于饱和状态的蒸气，称为饱和蒸气；处于饱和状态的液体，称为饱和液体；未达到饱和状态的液体，称为未饱和液体。6.饱和温度和饱和压力饱和状态时的温度和压力称为饱和温度和饱和压力。通俗地讲，液体在某压力下的饱和温度就是该压力下的沸点，与液体沸点对应的压力就是该温度下的饱和压力。一定的饱和温度对应着一定的饱和压力，两者有着一一对应的关系，饱和温度随着饱和压力的增大而增大，饱和压力随饱和温度的升高而增大。如水在一个标准大气压（0.1MPa）下的沸点是100，而在0.048MPa的绝对压力（约半个大气压）下的沸点为80。我们生活中使用的高压锅，就是通
31、过增加压力来提高饱和温度（水的沸点），进而更容易煮熟、煮烂食物。 在一定压力下，液体只有达到相应的饱和温度才能沸腾汽化。同样蒸气只能在与其压力相对应的饱和温度下才能冷凝液化。如制冷剂R12，在标准大气压下的饱和温度是-29.8，要想使它在环境压力（标准大气压）下液化，只能将环境温度降为-29.8及以下；那么能不能在环境温度下液化呢？根据饱和温度与饱和压力的关系，通过提高饱和压力来提高其冷凝温度，完全可以使其在环境温度下液化。如R12蒸气被压缩机压缩至0.96MPa送往电冰箱冷凝器内，对应的冷凝温度升高为40，就是在炎热的夏天也可以向空气中放热液化。7.临界温度和临界压力饱和蒸汽的温度越高，要使
32、它液化所需的压力也越高。事实表明，当温度升高到超过某一特定数值后，即使压力再大也不能从气态液化变成液态，而只能处于气态，这一特定温度称为临界温度。与临界温度对应的饱和压力称为临界压力，临界温度和临界压力就是最高饱和温度和饱和压力。8.过热度和过冷度蒸气在某压力下的温度高于该压力所对应的饱和温度时，这种蒸气称为过热蒸气，过热蒸气所处的状态称为过热状态。过热蒸气比同压力下饱和温度高出的值，称为过热度。氟利昂R22在空调器蒸发器中的沸腾汽化温度（饱和温度）是5，压缩机吸入的蒸气温度是15，因此压缩机的吸气状态处于过热状态，吸气过热度是10。液体在某压力下的温度低于该压力所对应的饱和温度时，这种液体称
33、为过冷液体，这种液体所处的状态称为过冷状态，或称未饱和状态。 过冷液体比同压力下饱和液体的饱和温度所低的值，称为过冷度。氟利昂R22蒸气经压缩机压缩升压，在空调器冷凝器中冷凝液化的温度（饱和温度）达到40，而从冷凝器末端流出的液态制冷剂是35，则流出冷凝器的制冷剂过冷度是5。1.3.3制冷剂制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。特别是在制冷技术中压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置是硬件，制冷剂是“软件”，不论空调器，还是电冰
34、箱光有硬件，没有“软件”将无法制冷。目前，可以作为制冷机的物质有百余种，现在仍在使用的也有数十种。各个国家、厂家对制冷剂的命名较为混杂。世界上大多数国家均采用美国供暖制冷空调工程师协会标准中的规定。我国也在国标中规定采用此命名方式。 该命名方式将制冷剂的名称和它的化学结构联系起来，用R开头加一串字母数字组合，只要知道它的分子式，就可以写出它的名字，反之亦可。制冷剂的物理和化学性质直接关系到制冷装置的制冷效果、经济性、安全性及运行管理，因而对制冷剂性质要求的了解是不容忽视的。1.物理、化学和安全的要求制冷剂的粘度应尽可能小，以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。制冷剂的导热系数应当高，以提高
35、换热设备的效率，减少传热面积。制冷剂与油的互溶性质。制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来分析。如果制冷剂与润滑油能任意互溶，其优点是润滑油能与制冷剂一起渗到压缩机的各个部件，为机体润滑创造良好条件；且在蒸发器和冷凝器的热换热面上不易形成油膜阻碍传热。其缺点是从压缩机带出的油量过多，并且能使蒸发器中的蒸发温度升高。部分或微溶于油的制冷剂，其优点是从压缩机带出的油量少，故蒸发器中蒸发温度较稳定。其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜，影响了传热。由于制冷剂在运行中可能泄漏，故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。应具有一定的吸水性，这样就不致在制冷系统中形成“冰塞”，影响正常
36、运行。应具有化学稳定性：不燃烧、不爆炸，使用中不分解，不变质。同时制冷剂本身或与油、水等相混时，对金属不应有显著的腐蚀作用，对密封材料的溶胀作用应小。2.制冷剂的分类在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、氟里昂和烃类。按照化学成分。制冷剂可分为五类：无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力。制冷剂可分为三类：高温（低压）制冷剂、中温（中压）制冷剂和低温（高压）制冷剂。3.制冷剂的命名方法无机化合物无机化合物的简写符号规定为R7()。括号代表一组数字，这组数字是该无机物分子量的整数部分。卤代烃和烷烃类烷烃类化合物的分子通式为CmH2m
37、+2；卤代烃的分子通式为CmHnFxClyBrz(2m+2 = n+x+y+z)，它们的简写符号规定为R(m-1)(n+1)(x)B(z)。非共沸混合制冷剂非共沸混合制冷剂的简写符号为R4()。括号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。共沸混合制冷剂共沸混合制冷剂的简写符号为R5()。括号代表一组数字，这组数字为该制冷剂命名的先后顺序号，从00开始。环烷烃、链烯烃以及它们的卤代物写符号规定：环烷烃及环烷烃的卤代物用字母“RC”开头，链烯烃及链烯烃的卤代物用字母“R1”开头。(6)有机制冷剂则在600序列任意编号例如：R600a。4.常用制冷剂的特性目前使用的制冷剂已达7
38、080种，并正在不断发展增多。但用于食品工业和空调制冷的仅十多种。其中被广泛采用的只有以下几种：氨（代号：R717）氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨的凝固温度为-77.7，标准蒸发温度为33.3，在常温下冷凝压力一般为1.11.3MPa，即使当夏季冷却水温高达30时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m3。 氟利昂-12（代号：R12）R12为烷烃的卤代物，化学名称二氟二氯甲烷，分子式为CF2Cl2。它是我国中小型制冷装置中使用较为广泛的中压中温制冷剂。R12的标准蒸发温度为29.8，冷凝压力一般为0.780.98MPa，凝固温度为-155，单位
39、容积标准制冷量约为288kcal/m3。氟利昂-22（代号：R22） R22也是烷烃的卤代物， 学名二氟一氯甲烷，分子式为CHClF2，标准蒸发温度约为41，凝固温度约为160，冷凝压力同氨相似，单位容积标准制冷量约为454kcal/m3。R-134a (代号：R134a）分子式 ： CH 2 FCF 3 （四氟乙烷） ，分子量 ：102.03 沸点 ：-26.26 ， 凝固点 ：-96.6C ，临界温度 ：101.1 ，临界压力 ：4067kpa饱和液体密度 ：25 ， 1.207g/cm 3 ，液体比热 ：25 ， 1.51KJ/(Kg)溶解度 ( 水中， 25 ) ：0.15% ，临界密
40、度 ：0.512g/cm3破坏臭氧潜能值（ ODP ） ：0 ， 全球变暖系数值（ GWP ） ：0.29沸点下蒸发潜能 :215 kJ/kg质量指标 ： 纯度 99.9 % ，水份PPm 0.0010，酸度 PPm 0.00001 ，蒸发残留物PPm 0.01R-404A 制冷剂R404A由 HFC125, HFC-134a 和 HFC-143混合而成，在常温下为无色气体，在自身压力下为无色透明液体，R-404A适用于中低温的新型商用制冷设备、交通运输制冷设备或更新设备。R-410A 制冷剂R-410A制冷剂，别名R410A，由于R-410A属于HFC型环保型共沸制冷剂（完全不含破坏臭氧层的
41、CFC、HCFC），得到目前世界绝大多数国家的认可并推荐的主流低温环保制冷剂，广泛用于新冷冻设备上的初装和维修过程中的再添加。符合美国环保组织EPA、SNAP和UL的标准，符合美国采暖、制冷空调工程师协会（ASHRAE）的A1安全等级类别（这是最高的级别，对人身体无害）。5.冷冻油冷冻油。制冷压缩机所使用的润滑油叫做冷冻机油，简称冷冻油。压缩机所有运动部件的磨合面必须用润滑油加以润滑，以减少磨损。冷冻油的作用。把磨合面的摩擦热能及磨屑带走，从而限制了压缩机的温升，改善了压缩机的工作条件。压缩机活塞与气缸壁、轴封磨合面间的油蜡，不仅有润滑作用，而且有密封作用，可防止制冷剂的泄漏。冷冻油的要求。黏
42、度适当；浊点低于蒸发温度；凝固点足够低；闪点足够高；化学稳定性好；杂质含量低；绝缘性能好。冷冻油的选用。牌号选择。目前，我国生产的冷冻油主要有5种，其牌号按运动黏度来标定，黏度越大，标号越高。不同牌号的冷冻油不能混用，但可以代用。代替原则是：高标号冷冻油可代替低标号冷冻油，而低标号冷冻油不能代替高标号冷冻油，使用R12做制冷剂的压缩机可采用HD18号冷冻油；使用R22做制冷剂的压缩机可采用HD-25号冷冻油。质量判断。从冷冻油外观可以初步判断其质量的优劣。当冷冻油中含有杂质或水分时，其透明度降低；当冷冻油变质时，其颜色变深。1.5项目知识拓展1.5.1热力学基础知识1. 热力学第一定律它可以表
43、述为：热可以转变为功，功也可以转变成热；一定量的热消失时，必然伴随产生相应量的功；消耗一定的功时，必然产生与之对应量的热。或者说：热能可以转变为机械能，机械能可以转变为热能，在它们的传递和转换过程中，总量保持不变。当物体从外界吸收热量Q时，物体的内能应增加，增加的数值等于Q；当物体对外作功W时，物体的内能应减少，减少的数值等于W。如果物体从外界吸收热量Q，同时又对外作功W，则物体内能的增加量应为E=Q-W，通常写为Q=E+W式中：Q物体从外界吸收的热量，单位为J（焦耳）；E物体内能的增加量，单位为J（焦耳）；W物体对外作的功，单位为J（焦耳）。上式表明：物体从外界吸收的热量，一部分使物体的内能
44、增加，另一部分用于物体对外作功。2热力学第二定律热力学第二定律表述：热不能自发地，不付出代价地，从低温物体传至高温物体。如同低水位不能自动向高处流动，必须通过水泵做功（抽水）才能把低水位水送往高处一样。又例如制冷机消耗一定的机械能将低温物体的热量转移到外界高温环境中，从而实现连续制热的目的。热力学第一定律和热力学第二定律，都是根据无数次的实践才得出的经验定律，它具有广泛的适用性和高度的可靠性。3热传导热能通过物质从高温区向低温区的流动。利用传导作用(例如通过水壶底)进行的热能传递。热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液
45、体中，热传导过程往往和对流同时发生。各种物质的热传导性能不同，一般金属都是传热的良导体；玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是传热的不良导体，石棉的热传导性能极差，常作为绝热材料。4. 热对流 液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。对流是液体和气体中热传递的特有方式，气体的对流现象比液体明显。对流可分自然对流和强迫对流两种。自然对流往往自然发生，是由于温度不均匀而引起的，例如下雨现象。强迫对流是由于外界的影响对流体搅拌而形成的。 加大液体或气体的流动速度，能加快对流传热，例如空调器制冷时，利用风扇电动机加快对流传热。5. 热辐射 固体、液体和气体因其温
46、度而产生的以电磁波形式辐射的能量。温度越高,辐射越强。物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同。它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。热辐射是远距离传热的主要方式，如太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的。1.5.2热工基础知识1什么是热工？工程热力学与传热学的简称。其中工程热力学主要是研究热力学机械的效
47、率和热力学工质参与的能量转换在工程上的应用，如将热力学能转化成机械能推动动力机械做功以及其效率的学科，再如，空调将机械能转化成热力学能等；而传热学是研究热量传递的一门学科，如反应堆的导热，对流换热，辐射能的传递等。2.什么是热力系统？热力学研究中作为分析对象选取的某特定范围内的物质或空间。系统以外的物质或空间称为外界。系统与外界之间的界限称为分界面。分界面可以是：真实的或假想的；固定的或移动的。与外界之间既有能量又有物质交换的系统称为开口系统或控制体；与外界之间只有能量（功和热）而没有物质交换的系统称为封闭系统或闭口系统；与外界之间没有热量交换的系统称为绝热系统；与外界之间既没有能量也没有物质
48、交换的系统称为孤立系统。自然界没有绝对的封闭系统、绝热系统和孤立系统。在分析实际问题时，为了简化可以应用上述概念作近似处理。3.什么是系统的热力状态？状态: 某一时刻,系统中物质表现在热力现象方面的总状况。状态参数：描述系统状态的物理量称为状态参数。基本状态参数：当系统与外界发生相互作用时，系统的状态将发生变化，系统状态的变化一般表现为系统中工质的压力、温度、比容、内能（焓和熵）这些物理量的变化，并且这些物理量的变化与变化的过程无关。4.焓 是一个热力学系统中的能量参数。是物体在某种状态（温度和压力）下所具有能量的总和。1kg的物质(制冷工质)在某一状态（温度和压力）时，所含的热量称为该物质的
49、焓。 焓的单位是焦耳。比焓是单位质量的物质的焓，它的单位是焦耳/千克。5.熵物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。熵在热力学中是表征物质状态的参量之一，通常用符号S表示。它是从外界加进lkg物质(系统内)的热量Q与加热时该物质的绝对温度T(K)之比，用S表示，其关系式为：S=QT(kJkg)1.6项目学习评价1.思考练习题（1） 制冷剂的物理、化学和安全的要求有哪些？制冷剂在制冷中的作用？（2） 一台冰箱冷藏室的温度为摄氏6，换算成华氏温度和热力学温度分别为多少？（3） 空气的相对湿度、绝对湿度有何异同？（4） 饱和压力与饱和温度有什么关系？冷凝温度与沸点有什么关系？（5）夏
50、天挥发后的酒精蒸气如何重新变为液态？（6）你对热工知识了解多少，请写出来？9、静夜四无，荒居旧 。*10、雨中黄叶，灯下白人。*11、以我独沈久，愧君相 。*12、故人江海，几度隔山川。*13、乍翻疑梦，相悲各年。*14、他生白，旧国青山。*15、比不了得就不比，得不到的就不要。*16、行出成果，工作出富。*17、做前，能 四周；做，你只能或者最好沿着以脚起点的射向前。*9、没有失，只有 停止成功！。*10、很多事情努力了未必有果，但是不努力却什么改也没有。*11、成功就是日复一日那一点点小小努力的累。*12、世成事，不求其 ，留一份不足，可得无限完美。*13、不知香寺，数里入云峰。*14、意
