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制冷原理与技术 第一章 蒸汽压缩式制冷 学习要点 1.掌握单级蒸气压缩式制冷系统的基本组成及其工作流程； 2.掌握制冷剂的压焓图； 3.理论循环在压焓图和温熵图上的表示； 4.掌握单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算方法； 5.掌握单级蒸气压缩式制冷的实际循环与理论循环的差别； 6.掌握有关因素对单级蒸气压缩式实际制冷循环的影响； 7.掌握单级蒸气压缩式制冷机的性能、工作条件对性能的影响； 8.掌握制冷机工况的概念及国标工况的含义； 1）压缩机 ①提高制冷剂的压力 ②形成输送制冷剂的动力 2）冷凝器 制冷剂高压蒸气与环境温度介质充分热交换 压缩过程为等熵过程； 离开蒸发器与冷凝器的为饱和蒸气与饱和液体； 除压缩机与节流阀以外流动没有流动阻力损失； 节流过程与外界没有热量交换。 点1：为制冷剂蒸汽进入压缩机的状态： t1＝t0 p1＝p0 可根据p0的等压线和干饱和蒸汽线的交点得出点1。 点4：为制冷剂出冷凝器的状态：t4＝tk p4＝pk 根据pk的等压线和饱和液体线交点即为点4。 点4：为制冷剂出节流阀(膨胀阀)的状态， t5＝t0 p5＝p0 由点3作竖直直线（即等焓线）与p0的等压线相交即得点4。 2.稳定流动的能量方程 根据热力学第一定律，如果忽略位能和动能的变化，加给系统的热量与外界功等于系统焓的变化，则稳定流动的能量方程可表示为 Q+P=M(h2-h1) kW 例2 某空气调节系统需冷量20kW，采用蒸气压缩式制冷，蒸发温度t0=4℃，冷凝温度tk=40℃，试进行制冷理论循环的热力计算。 1.2 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1.制冷压缩机的压缩过程不是等熵过程，而是多变过程； 2.实际制冷循环中压缩机吸入的制冷剂为过热蒸气，节流前往往是过冷液体，即存在气体过热、液体过冷现象； 3.制冷剂在设备及管道内流动时，存在着流动阻力损失，且与外界有热量交换； 4.实际节流过程不完全是等焓过程，节流后的焓值增加； 5.制冷系统中存在着不凝性气体。 利于压缩机运行，防止液击； 提高压缩机吸气温度，减轻或避免有害过热; 改善低温下压缩机的润滑条件; 回热循环特别适用于增加吸气过热度能提高其循环制冷系数、以及绝热指数较小，绝热压缩后排气温度较低的制冷剂，如R12（K=1.136）、R502。 对氨（K=1.310）、因为提高过热度后会降低其制冷系数，所以不采用回热循环。 1.吸气管道 ：从蒸发器出口到压缩机吸气入口之间的管道。 2.排气管道 ：压缩机出口到冷凝器入口之间的管道 过冷温度trc： trc=tk-（3～5℃） 压缩机吸气温度tgr： 氨： tgr＝t0+（5～8℃） 氟利昂（回热循环）： tgr=t1’+15℃ 1.蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件组成，各有何作用？ 2.画出单级蒸气压缩式制冷理论循环的p-h图和T-S图，说明各点的确定方法。 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？ 6.某一单级蒸气压缩式制冷理论循环用于食品冷藏，制冷量Q0＝116 kW，环境温度th=30℃，被冷却对象温度tc=-10，如果分别用R134a、R717作制冷剂，试进行制冷循环的热力计算。（Δtk＝5℃，Δt0＝10℃） 7. 试画出单级蒸气压缩式制冷实际循环的lgp-h图，并说明图中各过程线的含义。 8. 已知R22的压力为0.1MPa，温度为10℃。求该状态下R22的比焓、比熵和比体积。 9. 有一个单级蒸气压缩式制冷系统，高温热源温度为30℃，低温热源温度为-15℃，分别采用R22和R717为制冷剂，试求其工作时理论循环的性能指标。 10. 一台单级蒸气压缩式制冷机，工作在高温热源温度为40℃，低温热源温度为-20℃下，试求分别用R134a和R22工作时，理论循环的性能指标。 一、为什么要采用两级压缩式制冷 例:某单级制冷压缩机，工质为R22，相对余隙容积c=0.048，膨胀过程多变指数m=1.04，冷凝温度40℃； 一、为什么要采用两级压缩式制冷 一、为什么要采用两级压缩式制冷 单机双级：一台压缩机，一部分为高压级，一部分为低压级。 双机双级：两台压缩机，分别为高压级和低压级。 双级蒸气压缩式制冷循环基本类型 3.实例 4.一级节流中间不完全冷却循环