大一学年化工专业课件制冷循环配套.ppt

* 第十二章 制冷循环 * 吸收式制冷装置 —依靠高温热源向环境传递热量作为代价而实现制冷的装置。 吸收式制冷装置—采用吸收器、蒸气发生器和泵来取代蒸气压缩制冷装置的压气机。 工作过程（氨＋水）：吸收器中，氨水溶液吸收来自蒸发器的氨蒸气。由于氨溶解时产生溶解热，为了保持溶液的吸收能力，要用冷却水冷却吸收器。泵浓溶液加压后送入蒸气发生器。蒸气发生器加热浓溶液，使其中所溶解的氨蒸发产生氨气。 常用工质：氨（制冷剂）＋水（吸收剂） 水（制冷剂）＋溴化锂 （吸收剂） 吸收式制冷，由泵完成制冷剂的加压，耗功比用压气机压缩制冷剂蒸气的耗功小得多。 蒸气发生器中氨气蒸发后低浓度的氨水溶液，经节流降压后流回吸收器重新利用。 * 第十二章 制冷循环 * 优点：构造简单，造价低廉，耗功少，可利用生产过程的余热来加热蒸气发生器。 缺点：不可逆损失大，热量利用系数较小。 近年来，以溴化锂作为吸收剂，水蒸气作为制冷剂的吸收式制冷装置发展较快，常用做大型空气调节装置的制冷设备。 吸收式制冷装置热量利用系数ξ—装置制冷量和耗热量之比，即 式中： 为加热蒸气发生器所需的热量，用来使制冷剂氨气在较高压力下从制冷溶液中蒸发出来； 为制冷量。 热量利用系数表示吸收式制冷循环工作的有效程度。 * 第十二章 制冷循环 * 12-5 热泵循环 由热力学第一定律知，热泵向高温环境的供热量等于其所消耗的功量与其从低温环境所吸收的热量之和，所以 热泵循环—用于向高温环境提供热量，使其得到和维持相对较高温度的逆向循环。 热泵供热系数(热泵性能系数)—热泵的供热量，即制冷剂在冷凝器中向高温环境放出的热量 与循环中的耗功 之比，即 * 第十二章 制冷循环 * (a)夏季制冷循环 (b)冬季供热循环 用一只四通换向阀控制制冷装置中制冷剂的流向。夏天室内换热器作为蒸发器，对室内制冷；冬时室内换热器作为冷凝器，对室内供热。 制冷供热两用空调装置 * 第十二章 制冷循环 * ※12-6 制冷剂及其热力学性质 理想的制冷剂：汽化潜热大以获得较大的制冷量；制冷温度范围内饱和压力接近或略大于大气压力，以免在蒸发器内造成高真空；环境温度下饱和压力不太大，以降低压气机成本及装置的耐压要求；临界点温度较高而三相点温度较低，使制冷循环能在远低于临界点的状态下进行，更多地利用定温过程，提高制冷系数。 物理化学性质方面，制冷剂应满足如下条件：表面传热系数高，以减小换热器的面积；有一定的吸水性，以免发生冰塞；没有腐蚀性；化学稳定性好，不燃、不爆、不分解；无毒、无刺激性；价格低廉，易于大量生产。 常用制冷剂有氨、氟里昂、水等，此外氯甲烷、二氧化硫、二氧化碳等。 * 第十二章 制冷循环 * 制冷剂的替代 氟里昂类制冷剂性能稳定，品种多样，可满足制冷循环不同的工作参数范围及要求，曾广泛用做制冷工质，但由于进入大气层的氟里昂被同温层的紫外光损坏释放出的氯原子对臭氧层有损耗作用。 国际社会1987年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。规定签约国要分阶段限制生产和消费氟里昂11、氟里昂12、氟里昂113、氟里昂114、氟里昂115。我国1991年6月加入该议定书缔约国，并制定了具体淘汰计划：承诺除保留1家企业满足医用气雾剂行业的需求外，2007年6月30日前完全停止氟里昂11和氟里昂12的生产。 氟里昂134a无毒、无味、无色、不燃、不爆，热稳定性好，化学性质十分稳定。与氟里昂12相比，其消耗臭氧潜能值ODP为0，且制冷能力相当，是一种理想的氟里昂替代物，得到了广泛使用。 * 第十二章 制冷循环 * 第十二章 制冷循环 12-1 逆向卡诺循环 12-2 空气压缩制冷循环 12-3 蒸气压缩制冷循环 12-4 蒸汽喷射制冷循环及吸收式制冷装置 12-5 热泵循环 ※12-6 制冷剂及其热力学性质 * 第十二章 制冷循环 * 12-1 逆向卡诺循环 逆向卡诺循环—理想的最简单的制冷循环。由四个过程组成： 1-2为绝热膨胀； 2-3为定温吸热； 3-4为绝热压缩； 4-1为定温放热。 循环中系统消耗净功 ，从冷库中的低温物体吸热q2，向温度较高的环境放热 。 过程2-3，工质从冷库中吸取热量： 过程4-1，工质向环境放出热量： 循环中消耗的净功： * 第十二章 制冷循环 * 制冷系数(制冷性能系数) 可见，当T1＝c