第四章制冷概述.ppt

* * * * 可逆的绝热过程熵不变，是等熵过程。但不可逆的绝热过程，是个熵增过程。 * 在制冷机中，通常都是以周围环境介质作为它的高温热源，而以被冷却物体作为它的低温热源。 * 熵是工质的状态参数，其变化与过程无关，只取决于变化前后工质的状态。 * 实际制冷循环，工质在流动或状态变化过程中，因摩擦、扰动及内部不平衡等因素而引起一定的损失，在换热器中，因存在传热温差而引起传热损失，因此任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。 * 制冷系数是与循环的工作温度等因素有关，对于工作温度不同的制冷循环，就无法按照制冷系数的大小来判断循环经济性的好坏，在这种情况下，只能根据热力完善度的大小来判断。 * * * * * 该方程各量的含随具体过程不同有所差异。 * * * * * 单冷式窗式空调器 * * 1 压缩机 2 高压避震管 3 单向阀 4 冷凝器 5 冷凝压力调节阀 6 储液瓶 7 手阀 8 干燥过滤器 9 液管电磁阀 10 视液镜 11 膨胀阀 12 分布头 13 蒸发器 14 蒸发压力调节阀 15 吸气过滤器 16 曲轴箱压力调节阀 17 低压避震管 18 热气电磁阀 19 热气旁通阀 20 油压差 * 1．压缩机：将蒸发器中的制冷剂蒸气吸入，并将其压缩到冷凝压力，然后排至冷凝器。活塞式、螺杆式、涡旋式、滚动转子式、滑片式和离心式等 。 4．蒸发器：使经节流机构流入的制冷剂液体蒸发成蒸气，以吸收被冷却物体的热量。满液式、干式、套片式等 。 2．冷凝器：将来自压缩机的高压制冷剂蒸气冷却并冷凝成液体。将制冷剂从蒸发器吸取的热量及由压缩功转换的热量一起传给冷却介质。壳管式、套片式、套管式、蒸发式等。 3．节流机构： 将高压制冷剂液体由冷凝压力降低到蒸发压力 。将系统高低压部分隔开。膨胀阀（节流阀）、毛细管等 。 * 蒸汽制冷机理论循环分析与热力计算 根据热力学第一定律，如果忽略位能和动能的变化，稳定流动的能量方程可表示为 　　　　　　　　　　　　　 式中 Q 和 w 是单位时间内加给系统（设备）的热量和机械功(率);当热量和功朝向系统时,Q 和 w 取正值。 G是制冷剂的稳定质量流量(循环量)（kg / s ) ； h是比焓;下标1和2分别表示制冷剂流进系统（设备）和离开系统（设备）的状态点。 * 高温 环境 低温 冷室 蒸发器 冷凝器 * 1—2表示制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程，压力由蒸发压力p0升高到冷凝压力pk 。点1表示制冷剂进入压缩机的状态。它是对应于蒸发温度t0的饱和蒸气。位于p0=f(t0)的等压线与饱和蒸气线（x=1）的交点上。点2表示制冷剂出压缩机时的状态，也就是进冷凝器时的状态。点2表示过热蒸气状态。可通过1点的等熵线和压力为冷凝压力pk的等压线的交点来确定。 如果忽略压缩机与外界环境所交换的热量，则有： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式中 （h2-h1)表示压缩机每压缩并输送1kg的制冷剂所消耗的功，称为单位压缩功，kJ/kg。即： * 2—3—4表示制冷剂在冷凝器中的冷却与冷凝过程，在这一过程中，制冷剂的压力保持不变，且等于与冷凝温度tk相对应的饱和蒸气压力pk，在冷却阶段（2—3）制冷剂释放显热由过热蒸气（温度为t2）冷却到干饱和蒸气（温度为t3即冷凝温度tk）。点3位于饱和蒸气压力pk线与饱和蒸气线（x=1）的交点；在冷凝阶段（3—4）制冷剂保持恒定的冷凝温度tk释放潜热由干饱和蒸气冷凝成饱和液体。冷凝压力pk的等压线和x＝0的饱和液体线的交点即为点4的状态。 式中 (h2-h4)称为冷凝器单位热负荷，用qk表示。它表示1kg制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量，kJ/kg。 即： 假设制冷剂在冷凝器中向外界放出热量为Qk ,无机械功输入W=0 ，那么-Qk=G（h4-h2） * ??? 4—5表示制冷剂在通过节流阀时的节流过程。制冷剂的压力由冷凝压力pk降到蒸发压力p0，温度由冷凝温度tk降到蒸发温度t0，并进入两相区（湿蒸气区）。 节流阀出口处（点5）为两相混合物，它的焓值可由下式表示： h5=（1-x5）hf0+x5hg0 式中 hf0 和hg0分别为蒸发压力p0 下饱和液体与饱和蒸汽的焓值；x5为制冷剂出节流阀时的干度。 制冷剂液体通过节流孔口时绝热膨胀, Q=0 ，对外不作功, W=0,故有： 0=G（h5-h4） 即h5= h4 因此认为节流前后焓值不变. 由点4作等焓线与蒸发压力p0的等压线的交点即为点5的状态。点5表示制冷剂出节流阀时的状态，也就是进入蒸发器时的状态。 * 5—1表示制冷剂在在蒸发器内的汽化过程，是在蒸发温度t0、蒸发压力p0下进行的，液体制冷剂吸