制冷與低溫技術(shù)原理低溫原理部分

《制冷與低溫技術(shù)原理低溫原理部分》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、制冷與低溫原理之低溫原理部分（18學(xué)時）厲彥忠授課大綱緒論第一章、低溫工質(zhì)的性質(zhì)第二章、獲得低溫的方法第三章、氣體液化循環(huán)第四章、溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)第五章、氣體精餾原理及設(shè)備熱能與人工制冷能量的存在形式能量守恒定律—第一定律熱能的品質(zhì)與價值能量轉(zhuǎn)換的方向性—第二定律熱能與冷能熱量的逆向傳遞—有能量附加投入熱?電，投入？熱?冷，投入？熱能與人工制冷非自發(fā)過程進行需要投入能量高溫區(qū)低溫區(qū)低溫區(qū)高溫區(qū)輸出功輸入功動力機制冷機溫度與能量等級有效能—火用的概念溫度與能量等級因為獲得同樣能量所耗費的代價更大溫度越低能量價

2、值越高室溫空調(diào)、氣調(diào)保鮮冷凍、冷藏低溫儲藏生物培養(yǎng)20?C0?C-30?C-80?C-160?C-200?C-250?C-270?C天然氣液化烷、烯、炔等分離空氣液化氧、氮、氬分離高溫超導(dǎo)氫氣液化氦氣液化低溫超導(dǎo)普通制冷深度制冷（即低溫）120K低溫制冷技術(shù)的進步低溫的定義--溫區(qū)的劃分：T>120K普通制冷T<120K深度制冷T<20K超低溫制冷T<1K極低溫制冷低溫制冷技術(shù)的進步低溫技術(shù)應(yīng)用--應(yīng)用領(lǐng)域：普冷（以對象劃分）：空調(diào)（>0?C）、冷藏(0?-30?C)、冷凍(-30?-80?C)深冷（以工

3、質(zhì)劃分）：石油氣天然氣（~120K）、空氣（~80K）超低溫（以工質(zhì)劃分）：氖氣氫氣（~20K）、氦氣（~4K）極低溫（以溫度級劃分）：1K、1mK、1μK低溫技術(shù)涉及內(nèi)容工作特點獲得低溫液態(tài)產(chǎn)品----液化技術(shù)獲得純凈的低溫介質(zhì)—分離技術(shù)提供低溫環(huán)境--------低溫制冷技術(shù)借助低溫獲得高真空—低溫泵技術(shù)相關(guān)技術(shù)低溫工質(zhì)的儲藏與運輸?shù)蜏亟^熱技術(shù)低溫制冷技術(shù)的進步低溫的獲得—低溫及獲得時間：1877年法國Cailletet獲得霧狀液滴的氧氣—低溫歷史的開始1883年波蘭Wroblewski獲得了液氧，之

4、后又獲得了液氮1892年英國Dewar發(fā)明了杜瓦，1898年液化了氫氣1908年荷蘭Onnes液化了最后的“永久性”氣體氦，之后又獲得了超流氦低溫制冷技術(shù)的進步低溫的獲得—低溫及獲得時間：1911年荷蘭Onnes發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象1933年美國Giauque對順磁鹽絕熱去磁獲得0.27K的低溫1963年美國Kurti用絕熱退磁法獲得1.2?10-6K的低溫1966年Hall采用He3-He4稀釋制冷獲得0.1K連續(xù)制冷，接著Ford以同樣的方法獲得0.025K的連續(xù)制冷低溫制冷技術(shù)的進步低溫的獲得—低溫及獲得

5、時間：中國的低溫研究起步于50年代1951年開始自行設(shè)計和試制空分設(shè)備1953年成立中科院低溫研究室1956年成立中國制冷低溫專業(yè)1956年建立氫液化裝置1959年建立氦液化設(shè)備低溫制冷技術(shù)的進步科技發(fā)展的需求推動低溫技術(shù)進步氣體行業(yè)—煉鋼、焊接、制造、航天推進低溫產(chǎn)品—液態(tài)氣體（純凈氣體、低溫冷源）特種環(huán)境—航天、航空、軍事、試驗交叉學(xué)科—物理、化學(xué)、材料低溫制冷技術(shù)的進步相關(guān)技術(shù)的發(fā)展推動低溫技術(shù)進步新材料—凈化、蓄冷、保溫、新工藝—工藝流程、新工質(zhì)新方法—低溫制冷、超低溫制冷新技術(shù)—絕熱技術(shù)、儲運技

6、術(shù)授課大綱緒論第一章、低溫工質(zhì)的性質(zhì)第二章、獲得低溫的方法第三章、氣體液化循環(huán)第四章、溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)第五章、氣體精餾原理及設(shè)備低溫工質(zhì)的性質(zhì)120K以下低溫工質(zhì)既作為制冷工質(zhì)，又作為原料和產(chǎn)品可以是相變制冷，也可以是單相制冷單靠增加壓力不能被液化低溫工質(zhì)構(gòu)成的循環(huán)可以是閉式循環(huán)，也可能是開式循環(huán)高、低溫?zé)嵩礈夭詈艽?，必須采用回?zé)岱绞降蜏毓べ|(zhì)的性質(zhì)120K溫度區(qū)：烴類：烷、烯、炔等如：石油氣（主要為戊、己烷）、天然氣（主要為甲烷）80K溫度區(qū)：空氣成分：氧、氬、氮等超低溫區(qū)：20K溫區(qū)：氫4K溫區(qū)：氦低溫工

7、質(zhì)的性質(zhì)低溫工質(zhì)的種類及應(yīng)用120K級的低溫：天然氣的液化與分離廣義天然氣含：石油氣、煤層氣、合成氨尾氣、高爐尾氣用途：石化行業(yè)80K級的低溫：空氣的液化與分離提取純度較高的氧、氬、氮成分用途：制氧行業(yè)多用于冶金20K以下級的低溫：氫氣的液化、氦氣的液化用途：液氫作為冷劑、燃料，液氦作為制冷劑低溫工質(zhì)的性質(zhì)主要低溫工質(zhì)的種類分析甲烷：CH4，Ts=111.7K,M=16天然氣的主要成分用作為燃料（民用、汽車等）原作為化工原料生產(chǎn)H2等低溫工質(zhì)的性質(zhì)主要低溫工質(zhì)的種類分析氧：O2，Ts=90.K,M=32助

8、燃劑，煉鋼氮：N2，Ts=77.K,M=28合成氨原料氣，保鮮保護氣氬：Ar，Ts=87.K,M=40焊接保護氣以上均來自空氣低溫工質(zhì)的性質(zhì)主要低溫工質(zhì)的種類分析氖：Ne，Ts=27.K,M=20來自空氣，燈泡氣，制冷劑氫：H2，Ts=20.K,M=2來自煤（水煤氣）、天然氣、水電解等用作燃料氦：He，Ts=4.2K,M=4來自合成氨尾氣、天然氣，用作制冷劑低溫工質(zhì)的性質(zhì)空氣及其組成氣體的性質(zhì)空氣=干空氣+水蒸氣+雜質(zhì)干空氣：