第7章电冰箱 本章要点 热力学状态参数 °压—焓图的形成及应用 制冷剂的种类、命名及性质 电冰箱的类型、结构与工作原理 电冰箱制冷系统的主要部件与结构 电冰箱电器控制系统的工作原理 电冰箱常见故障的分析和维修
第7章电冰箱 • 本章要点 •热力学状态参数 •压—焓图的形成及应用 •制冷剂的种类、命名及性质 •电冰箱的类型、结构与工作原理 •电冰箱制冷系统的主要部件与结构 •电冰箱电器控制系统的工作原理 •电冰箱常见故障的分析和维修
7.1.3压焓图及其应用 1压焓图中有关的物理量 1)焓1kg的物质在某一状态时,所含的热量称为该物质的焓。符号为H,单 位为kJ/kg。制冷系统内流动的工质具有内能,同时工质的推动功是指工 质获得推动工质的力并在力的方向上发生了位移。焓是工质所具有的能 量总和在热膨胀过程中如果与外界介质无热交换,又不对外做功,则其焓 值不变。在绝热压缩过程中,与外界介质无热交换,但消耗了外界功以完 成压缩过程,因而工质的焓增加。焓的增量等于外界所做的功。物质在各 种状态下的焓值可从压焓图上直接查得 2)熵表征工质状态变化时其热量传递的方向和程度,熵是1Kg物质在状 态变化过程中吸收或放出的热量Q和此时物质的热力学温度T的比值,用 符号S表示,单位为KJ/KgK。公式为: △S=[KJ/(kgk 在制冷工程中,通常把0℃时饱和制冷液体的熵值定为47KJ(KgK)。若 物质吸收热量则熵值△S为若物质放出热量则熵值AS为负,由熵值即判断 物质热量传递的方向,同时传递的热量多则熵值大,反之熵值小,所以熵值 可以反映热量传递的程度。若工质的状态变化过程是在无热量增减的情 况下进行的,那么AQ=0,则熵值AS=0,这样的过程称为等熵过程。 3)干度湿蒸汽中存在的蒸汽量与湿蒸汽总质量的比值,称为干度用X表 示X=1时,为干饱和蒸汽状态是饱和蒸汽的特殊状态
7.1.3压焓图及其应用 • 1.压焓图中有关的物理量 • 1)焓 1kg的物质在某一状态时,所含的热量称为该物质的焓。符号为H,单 位为kJ/kg。制冷系统内流动的工质具有内能,同时工质的推动功是指工 质获得推动工质的力并在力的方向上发生了位移。焓是工质所具有的能 量总和,在热膨胀过程中,如果与外界介质无热交换,又不对外做功,则其焓 值不变。在绝热压缩过程中,与外界介质无热交换,但消耗了外界功以完 成压缩过程,因而工质的焓增加。焓的增量等于外界所做的功。物质在各 种状态下的焓值可从压焓图上直接查得。 • 2)熵 表征工质状态变化时其热量传递的方向和程度，熵是1Kg物质在状 态变化过程中吸收或放出的热量Q和此时物质的热力学温度T 的比值,用 符号S表示，单位为KJ/Kg.K。公式为: • ΔS= [KJ/(kg·K)] • 在制冷工程中,通常把0℃时饱和制冷液体的熵值定为4.7KJ/(Kg·K)。若 物质吸收热量则熵值ΔS为,若物质放出热量则熵值ΔS为负,由熵值即判断 物质热量传递的方向,同时传递的热量多则熵值大,反之熵值小,所以熵值 可以反映热量传递的程度。若工质的状态变化过程是在无热量增减的情 况下进行的,那么ΔQ=0,则熵值ΔS=0,这样的过程称为等熵过程。 • 3)干度 湿蒸汽中存在的蒸汽量与湿蒸汽总质量的比值,称为干度,用X表 示,X=1时,为干饱和蒸汽状态,是饱和蒸汽的特殊状态
2压焓图 在制冷系统中,制冷剂的状态参数,常用压力与焓所组成的 压焓图来表示。压焓图是制冷工程中进行热力计算的最简便 的工具,对分析制冷过程中制冷剂的状态变化、运行情况、 故障原因,以及理解制冷机理有很大用处。 以制冷剂的焓(H)值为横坐标,绝对压力(P)为纵坐标,绘出 的表示制冷剂状态的曲线图就叫压焓图。图上用不同的线簇 将工质在不同状态下的温度、比体积、熵及蒸气的干度同时 表示出来。每一种制冷剂都有一张标准的压焓图,在图上可 以查到该制冷剂在各种状态下的参数。下面以图7-3为例, 介绍制冷剂压焓图的组成
2.压焓图 在制冷系统中，制冷剂的状态参数，常用压力与焓所组成的 压焓图来表示。压焓图是制冷工程中进行热力计算的最简便 的工具，对分析制冷过程中制冷剂的状态变化、运行情况、 故障原因，以及理解制冷机理有很大用处。 以制冷剂的焓(H)值为横坐标，绝对压力(P)为纵坐标，绘出 的表示制冷剂状态的曲线图就叫压焓图。图上用不同的线簇 将工质在不同状态下的温度、比体积、熵及蒸气的干度同时 表示出来。每一种制冷剂都有一张标准的压焓图，在图上可 以查到该制冷剂在各种状态下的参数。下面以图7-3为例， 介绍制冷剂压焓图的组成
临界点k等比体积线 2/ (过冷却区) 合等压线p (饱和区) 0.2 tK过热区) 0.1 100 焓H(kJ/kg) 600 图7-3压焓图
图7-3 压焓图
压焓图由“8线1点”组成: 1)等压线p以垂直于纵坐标的水平线表示。每一个压力值有一条等压线 等压线所标志的压力为绝对压力。等压线上的任意一点压力相等,是一条 水平直线。 2)等焓线h以垂直于横坐标的垂线表示。等焓线上的各点焓值相等,是 条垂直线 3)饱和液体线(x=0)在压焓图中,将表示各种温度下的饱和液体的点标 出,再将这些点连成一条曲线,这条曲线就称为饱和液体线。饱和液体线 表示制冷剂是将要沸腾的液体。饱和液体线上各点的干度x=0。 4)饱和蒸汽线(x=1)饱和蒸汽线是表示干蒸汽的线。将表示各种温度下 的饱和蒸汽的点标出,连接成一条曲线,即为饱和蒸汽线。饱和蒸汽线上 各点的干度x=1。 5)临界点k饱和液体线与饱和蒸汽线的交点k称为临界点,即液、气、过 热蒸汽三个状态区的交点。这二线一点将压焓图分为三个区域:饱和液体 线左方为过冷液区;饱和液体线与饱和蒸汽线之间的区域为气体与液体共 存区(湿蒸汽区),也称饱和区;饱和蒸汽线右方为过热蒸汽区。图中的点对 应着制冷剂的五种状态一过冷状态(在过冷液体区内)、饱和液态(在饱和液 线上)、湿蒸汽状态(在湿蒸汽区内,自左向右干度逐渐增大)、干饱和蒸汽 状态(在干蒸汽线上)和过热蒸汽状态(在过热蒸汽区内)
• 压焓图由“8线1点”组成: • 1)等压线p 以垂直于纵坐标的水平线表示。每一个压力值有一条等压线。 等压线所标志的压力为绝对压力。等压线上的任意一点压力相等，是一条 水平直线。 • 2)等焓线h 以垂直于横坐标的垂线表示。等焓线上的各点焓值相等，是 一条垂直线。 • 3)饱和液体线(x=0) 在压焓图中，将表示各种温度下的饱和液体的点标 出，再将这些点连成一条曲线，这条曲线就称为饱和液体线。饱和液体线 表示制冷剂是将要沸腾的液体。饱和液体线上各点的干度x=0。 • 4)饱和蒸汽线(x=1) 饱和蒸汽线是表示干蒸汽的线。将表示各种温度下 的饱和蒸汽的点标出，连接成一条曲线，即为饱和蒸汽线。饱和蒸汽线上 各点的干度x=1。 •5)临界点k 饱和液体线与饱和蒸汽线的交点k称为临界点，即液、气、过 热蒸汽三个状态区的交点。这二线一点将压焓图分为三个区域：饱和液体 线左方为过冷液区；饱和液体线与饱和蒸汽线之间的区域为气体与液体共 存区(湿蒸汽区)，也称饱和区；饱和蒸汽线右方为过热蒸汽区。图中的点对 应着制冷剂的五种状态—过冷状态(在过冷液体区内)、饱和液态(在饱和液 线上)、湿蒸汽状态(在湿蒸汽区内，自左向右干度逐渐增大)、干饱和蒸汽 状态(在干蒸汽线上)和过热蒸汽状态(在过热蒸汽区内)
6)等干度线x在饱和区内将干度相等的各点连接成一条曲线,即构成等干度线, 用x表示。等干度线是一组曲线,每一个工值都可画一条曲线,但此线只存在于饱 和区(湿蒸汽区)内。其中两条特殊的等干度线已绘出,即X=0和X=1。 7)等温线t将温度相同,但压力和比体积各不相同的各状态点用线连接成一条 折线,就构成等温线。等温线的温度用t表示。等温线在过冷液体区内为垂直线, 与等焓线平行。因为制冷剂处于液态时,即使压力不同,只要温度相同,它的焓 值就几乎不变。在饱和区内的等温线为水平线,与等压线一致。在过热区内的等 温线为向右弯曲的倾斜线。 8)等比体积线v将温度和压力都不同,但比体积相同的各状态点用虚线连成 条曲线,就构成等比体积线。等比体积线用v表示,如图所示,它是一组向右上方 弯曲的曲线。 ∞9等熵线S将相等熵值的各点连接成一条曲线,即构成等熵线,用S表示
•6)等干度线x 在饱和区内将干度相等的各点连接成一条曲线，即构成等干度线， 用x表示。等干度线是一组曲线，每一个工值都可画一条曲线，但此线只存在于饱 和区(湿蒸汽区)内。其中两条特殊的等干度线已绘出，即X=0和 X=1。 • 7)等温线t 将温度相同，但压力和比体积各不相同的各状态点用线连接成一条 折线，就构成等温线。等温线的温度用t表示。等温线在过冷液体区内为垂直线， 与等焓线平行。因为制冷剂处于液态时，即使压力不同，只要温度相同，它的焓 值就几乎不变。在饱和区内的等温线为水平线，与等压线一致。在过热区内的等 温线为向右弯曲的倾斜线。 • 8)等比体积线v 将温度和压力都不同，但比体积相同的各状态点用虚线连成一 条曲线，就构成等比体积线。等比体积线用v表示，如图所示，它是一组向右上方 弯曲的曲线。 •9)等熵线S 将相等熵值的各点连接成一条曲线，即构成等熵线，用S表示
73.1电冰箱的分类 1按制冷方式分类 1)蒸发沸腾制冷的机械压缩式冰箱。 2)吸收扩散制冷的吸收式冰箱。 3)半导体制冷的半导体电冰箱。 4)化学式冰箱。 2按容积规格分类 冰箱的规格是指它的箱内有效容积,其单位通常为升(用L表示)。1升=1000毫升 =0.001立方米 根据容积不同,冰箱可分为: 1)小型冰箱,容积为50L~120L; 2)中型冰箱,容积为130L~250L; 3)大型冰箱,容积为300L以上; 有些进口冰箱往往用立方英尺为单位,容积1立方英尺=28.32升。 3按电冰箱结构分类 1)单门式。又称冷藏箱,除了用于制冷和冷冻少量食品外,主要用于食品的冷藏。 2)双门式。又称冷冻冷藏箱,从外形上看,冷冻室与冷藏室分开,拿取食品时,两 者之间温度影响较小,而冷冻室容积比单门冰箱要大, 3)三门及多门冰箱 单门和双门式冰箱的外形如图74所示
7.3.1电冰箱的分类 1.按制冷方式分类 1)蒸发沸腾制冷的机械压缩式冰箱。 2)吸收扩散制冷的吸收式冰箱。 3)半导体制冷的半导体电冰箱。 4)化学式冰箱。 2.按容积规格分类 冰箱的规格是指它的箱内有效容积，其单位通常为升(用L表示)。1升=1000毫升 =0.001立方米。 根据容积不同，冰箱可分为： 1)小型冰箱，容积为50L～120L； 2)中型冰箱，容积为130L～250L； 3)大型冰箱，容积为300L以上； 有些进口冰箱往往用立方英尺为单位，容积1立方英尺=28.32升。 3.按电冰箱结构分类 1)单门式。又称冷藏箱，除了用于制冷和冷冻少量食品外，主要用于食品的冷藏。 2)双门式。又称冷冻冷藏箱，从外形上看，冷冻室与冷藏室分开，拿取食品时，两 者之间温度影响较小，而冷冻室容积比单门冰箱要大， 3)三门及多门冰箱。 单门和双门式冰箱的外形如图7-4所示
表7-3电冰箱星级符号意义 冷冻室性能级平均冷冻负荷冷冻食品贮藏 别 温度(℃) 期 *(一星级) 不高于-6 星期 *(二星级) 不高于-12 1个月 *(三星级)不高于18 3个月 **(四星级)不高于24 6~8个月
表7-3 电冰箱星级符号意义 冷冻室性能级 别 平均冷冻负荷 温度（℃） 冷冻食品贮藏 期 *（一星级） 不高于-6 一星期 **（二星级） 不高于-12 1个月 ***（三星级） 不高于-18 3个月 ****(四星级) 不高于-24 6～8个月
隔热板 蒸发器 蒸发器 冷冻室 吸气管 门把手 冷凝器 门把手 蒸发器 排水管 冷藏室 干燥 滤器 机 接水盘 (a)单门直冷式 (b)双门直冷式 制冰盒 动方向 蒸发器 门把手 温度控制 冷戴室 压缩机 (c)双门间冷式 图74单门和双门电冰箱
图7-4 单门和双门电冰箱
磁条 磁条 气室 气室 翻边 磁条糸 气室 翻边 8国翻边 气室 图7-6磁性门封
图7-6 磁性门封