第四章制冷原理选读.ppt

主要内容 第一节 单级蒸汽压缩式制冷循环 第二节 两级蒸汽压缩式制冷循环 第三节 复叠式制冷循环 基本要求: 第一节 单级蒸汽压缩式制冷循环 单级蒸汽压缩式制冷原理及特点 理想的制冷循环 单级蒸汽压缩式制冷的理论循环 蒸汽压缩式制冷的实际循环 一、 单级蒸汽压缩式制冷原理及特点 二、 理想的制冷循环 三、 单级蒸汽压缩式制冷的理论循环 （三）单级蒸气压缩式制冷 理论循环的热力计算 （五）冷凝温度和蒸发温度变化时循环性能的变化 （六）单级蒸气压缩制冷理论循环的修正 四、 蒸汽压缩式制冷的实际循环 （三）单级蒸汽压缩式制冷 实际循环的热力计算 （四）计算实例 第二节 两级蒸汽压缩式制冷循环 采用两级蒸气压缩式制冷循环的原因 两级压缩制冷循环 两级压缩制冷循环的热力计算 两级压缩制冷循环的计算实例 一、采用两级蒸气压缩式制冷循环的原因 二、两级压缩制冷循环 三、 两级压缩制冷循环的热力计算 四、两级压缩制冷循环的计算实例 五、两级压缩制冷机的特性 第三节 复叠式制冷循环 蒸发压力过低带来的问题： 二、复叠式制冷循环的原理 三、复叠式制冷循环的优点 为了要获得比较低的蒸发温度，又要使压缩机的压缩比控制在一个合适的范围内，则必须采用两级压缩制冷循环，甚至多级制冷压缩循环，采用两级压缩循环可获得-70℃的低温 （一）两级压缩制冷循环 指来自蒸发器的制冷剂蒸气（压力为p0）先进入低压级汽缸压缩到中间压力（ pm），经过中间冷却后再进入高压级汽缸，压缩到冷凝压力（ pk）后排入冷凝器的循环 （二）两级压缩制冷系统的组成方式 1. 由两台压缩机组成双级双机系统 一台为低压级，另一台为高压级 2. 由一台压缩机组成单机双级系统 其中一个或两个汽缸为高压缸，其余作为低压缸，高低压缸缸数比一般为1：2或1：3 （三）两级压缩的节流方式 1. 两级节流 指制冷剂从冷凝器出来后经过两个节流阀再进入蒸发器的循环。即先由pk节流到中间压力pm ，再由pm节流到p0 2. 一次节流 指制冷剂只经过一个节流阀，压力从pk直接节流到蒸发压力p0；因两者压差较大，可利用其压差实现远距离或高层冷库的供液，可减少润滑油进入蒸发器的机会且调节方便（常用） （四）两级压缩的冷却方式 1. 中间完全冷却 指低压机排出的蒸气被冷却成中间压力pm下的饱和蒸气（氨用） 2. 中间不完全冷却 指低压机排出的蒸气只降低了温度，但未达到干饱和状态（氟里昂用） （五）两级压缩的冷却和节流的组合方式 1. 两级节流中间完全冷却 2. 两级节流中间不完全冷却 3. 一级节流中间完全冷却（氨用） 4.一级节流中间不完全冷却（氟里昂用） （六）典型的两级压缩循环 两级压缩一级节流中间完全冷却循环系统原理图 两级压缩一级节流中间完全冷却循环系统原理图 两级压缩一级节流中间完全冷却循环的lgp-h图 两级压缩一级节流中间不完全冷却循环系统原理图 两级压缩一级节流中间不完全冷却循环lgp-h图 两种循环的压焓图比较 （三） 两级压缩制冷循环的优点 1. 各级压缩比减小，压缩机的输气系数大大提高 2.采用中间冷却，降低了高压级排气温度，改善压缩机的润滑条件 3. 功耗降低。如在t0=-30℃， tk=30℃，采用两级压缩的功耗要比单级减少12% 但因两级压缩需增加一台压缩机，一个中间冷却器和一只节流阀，初投资较大，所以只要在蒸发温度要求较低时采用 （一） 首先选择好制冷剂、循环形式及确定循环的工作参数 两级压缩循环必须使用中温制冷剂；中间冷却方式取决于制冷剂的种类；循环工作参数的选择原则与单级相同 （二） 确定中间压力（中间温度） 1. 若已选配好压缩机可通过计算确定中间压力（依据是确定的压缩机的理论输气量之比为定值） 1） 按一定间隔选择若干个中间温度，按所选的中间温度分别进行热力计算，求出不同中间温度下的理论输气量的比值ξ 2）绘制ξ=f（tm）曲线，在此曲线上找到已选定的两级压缩机的理论时期量之比值ξ所对应的中间温度，然后查出对应的中间压力 2 . 从计算确定中间压力的数值，以便选配压缩机 （三）计算内容 1. 单位制冷量q0 2. 低压级消耗的单位理论功w0d 3.低压级的质量的循环量md 若制冷机的冷负荷为Q0 ；则 m0d= Q0 /q0 4. 低压级的轴功率Pcd 5. 低压级的实际输气量Vsd 6. 低压级的理论输气量Vhd 7. 高压级压缩机的单位理论功wgd 8.高压级压缩机的制冷剂流量mg 3. 制冷剂流动存在流动阻力 压缩机的排气压力上升，蒸发器的吸气压力下降；造成冷凝温度和