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空调用制冷技术 第一章 蒸气压缩式制冷的热力学原理 液体的性质 气化时要吸收气化潜热； 沸点（饱和温度）与压力有关： 压力降低 → 饱和温度降低 H2O：101.33kPa时，饱和温度为100℃； 0.87kPa时，饱和温度为5℃ NH3：101.33kPa时，饱和温度为-33.33℃； 2.189kPa时，饱和温度为-60℃ 只要创造一定的低压条件，就可以利用液体的气化获得需要的低温！ 液体气化制冷的基本流程 蒸气压缩式制冷的工作原理 四个主要热力过程： 低压制冷剂液体吸热气化：蒸发器； 低压制冷剂蒸气被压缩：制冷压缩机； 高压制冷剂蒸气放热液化：冷凝器； 高压液态制冷剂压力（温度）的降低：节流机构。 传热温差： 冷凝温度：一定高于环境中可用冷却介质的温度； 蒸发温度：一定低于被冷却介质的温度。 第一节 理想制冷循环 一、逆卡诺循环(Reverse Carnot Cycle) 在两个温度不相同的定温热源之间进行的理想循环。 制冷循环的几个指标 逆卡诺循环的制冷系数 逆卡诺循环的制冷系数与制冷剂的性质无关，其大小仅取决于被冷却物和冷却剂的温度； 被冷却物温度越低、冷却剂温度越高，制冷系数越小。 热泵 热泵的经济性指标 供热系数μ：单位耗功量所获取的热量。 二、劳伦兹循环(Lorenz Cycle) 由两个等熵绝热过程和两个可逆多变过程组成的理想制冷循环。 劳仑兹循环的制冷系数 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 复习：温-熵图 临界点 饱和线 等温线：水平 等压线 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 1.理论循环12341的构成 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 2.与理想制冷循环的区别 （1）用膨胀阀代替膨胀机； （2）蒸气的压缩在过热区进行，而不是在湿蒸气区进行； （3）两个传热过程均为等压过程，并且具有传热温差。 为什么采用理论制冷循环？ 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 (1)用膨胀阀代替膨胀机 原因：?液体制冷剂膨胀过程的膨胀功不大； ?膨胀机结构复杂、机件小，摩擦损失大； ?简化装置、便于调节流量。 结果：? 节流过程不可逆，减低了有效制冷量； ? 损失了膨胀功we。 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 (2)用干压缩代替了湿压缩 原因：?压缩机吸入湿蒸气，导致制冷量显著下降； ?湿蒸气进入压缩机会导致其工作条件恶化：破坏压缩机的 润滑、导致液击，压缩机受到破坏。 如何实现干压缩？ ?采用可调节制冷剂流量的节流装置，保证蒸发器出口为饱和蒸气或过热蒸气； ?在蒸发器出口设置气液分离器。 第2节 蒸气压缩式制冷的理论循环 (3)传热温差 理想制冷循环中：无传热温差； 理论制冷循环中：必然存在传热温差！ 冷凝温度高于冷却剂温度 蒸发温度低于被冷却物的温度 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(1) 制冷剂的压焓图 lgp-h图上的点、线、区： 1点：临界点k 2线：饱和液线、饱和蒸气线 3区：过冷液区、湿蒸气区、 过热蒸气区 5制冷剂的状态：过冷液、饱和液、湿蒸气、饱和蒸气、过热气体 特别注意： 制冷剂的热力参数h(比焓)、s(比熵)都是相对值，使用压焓图和物性表时，必须注意它们之间的h、s基准点是否一致！ 基准点不一致的图、表，尽量不要混用！ 不得已需要使用时，要注意换算！ 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(2) 蒸气压缩式理论循环在lgp-h图上的表示 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(3) 热力计算的步骤： 1、确定制冷工况 蒸发温度（或蒸发压力） 冷凝温度（或冷凝压力） 液态制冷剂的再冷温度（或过冷度） 压缩机的吸气温度（或过热度） 2、利用压焓图（或/和制冷剂的性质表）确定各状态点的状态参数 3、计算各项指标： 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(4) (1)单位质量制冷量q0和单位容积制冷量qv (2)质量流量Mr 体积流量Vr (3)冷凝器的热负荷φk 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(4) (4)压缩机的理论耗功率Pth (5)理论制冷系数εth (6)制冷效率ηR 3.蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算(4) (7)热泵循环的理论供热系数μth 第3节 蒸气压缩式制冷循环的改善 一、膨胀阀前液态制冷剂再冷却 方法：设置再冷却器（过冷器）； 采用回热循环。 一、膨胀阀前液态制冷剂再冷却 采用蒸气回热循环时，根据回热器内的热平衡： 液态制冷剂因再冷却而增加的制冷量Δq0， == 气态制冷剂