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制冷原理与设备第1章 单级蒸气压缩式制冷循环 主 编 李晓东 第1章 单级蒸气压缩式制冷循环 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 引课 1.1.1 制冷循环系统的基本组成 1.1.2 制冷循环过程 1.1.3 制冷系统各部件的主要用途 1.1.4 制冷剂的变化过程 小结 作业 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.1 制冷循环系统的基本组成 制冷循环系统 : 根据蒸气压缩式制冷原理构成的单级蒸气压缩式制冷循环系统，是由不同直径的管道和在其中制冷剂会发生不同状态变化的部件组成，串接成一个封闭的循环回路，在系统回路中装入制冷剂，制冷剂在这个循环回路中能够不停地循环流动 蒸气压缩式制冷循环系统图 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在制冷压缩机中的变化 制冷剂蒸气由蒸发器的末端进入压缩机吸气口时，压力越高温度越高，压力越低温度越低。 制冷剂蒸气在压缩机中被压缩成过热蒸气，压力由蒸发压力p0升高到冷凝压力pk。为绝热压缩过程。外界的能量对制冷剂做功，使得制冷剂蒸气的温度再进一步升高，压缩机排出的蒸气温度高于冷凝温度。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在冷凝器中的变化 过热蒸气进入冷凝器后，在压力不变的条件下，先是散发出一部分热量，使制冷剂过热蒸气冷却成饱和蒸气。 饱和蒸气在等温条件下，继续放出热量而冷凝产生了饱和液体。 制冷剂在节流元件中的变化 饱和液体制冷剂经过节流元件，由冷凝压力pk降至蒸发压力p0，温度由tk降至t0。为绝热膨胀过程。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在蒸发器中的变化 以液体为主的的制冷剂，流入蒸发器不断汽化，全部汽化变时，又重新流回到压缩机的吸气口，再次被压缩机吸入、压缩、排出，进入下一次循环。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 小结 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器 压缩过程（压缩机中进行） 通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。 冷却冷凝过程（冷凝器中进行） 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。 节流过程（节流阀中进行） 压力、温度降低，焓值不变 蒸发过程（蒸发器中进行） 吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 作业 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？ 蒸发器内制冷剂的汽化过程是蒸发吗？ 1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 引课 1.2.1 理论循环的假设条件和压焓图 1.2.2 理论循环的性能指标及其计算 小结 作业 1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成： 制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器 单级蒸气压缩式制冷循环，是指制冷剂在一次循环中只经过一次压缩，最低蒸发温度可达-40～-30℃。单级蒸气压缩式制冷广泛用于制冷、冷藏、工业生产过程的冷却，以及空气调节等各种低温要求不太高的制冷工程。 1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 1.2.1 理论循环的假设条件和压焓图 1.理论循环的假设条件 压缩过程为等熵过程； 冷凝和蒸发是与冷、热源换热； 出蒸发器的为饱和蒸气，出冷凝器的为饱和液体； 制冷剂流动过程中没有流动阻力损失； 节流过程中与外界没有热量交换。 1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 作业 3. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？ 4. 制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁？ 5 单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？ 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1.3.1 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环的区别 1.3.2 液体过冷、吸气过热及回热循环 1.3.3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 1.3.4 不凝性气体对制冷循环的影响 1.3.5 冷凝、蒸发过程传热温差对循环性能的影响 1.3.6 实际制冷循环在压焓图上的表示及性能指标 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1.3.1 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环的区别 1）制冷压缩机的压缩过程不是等熵过程，且有摩擦损失。 2）实际制冷循环中压缩机吸入的制冷剂往往是过热蒸气，节流前往往是过冷液体，即存在气体过热、液体过冷现象。 3）热交换过