02单级蒸气压缩式制冷循环.ppt

制冷剂循环方式 R22 R CO2单机压缩 CO2双机压缩 冷凝温度/℃ 53.81 54.90 冷却器出口温度/℃ 43.1 40.45 当量冷凝温度/℃ 55 55 55 55 节流阀循环COP 4.285 4.068 2.608 3.120 膨胀机循环COP 5.558 5.562 5.559 5.569 CO2跨临界循环与蒸气压缩式循环性能比较 由上面的表可以看出，对于CO2跨临界制冷循环，即使采用双级压缩，其循环的COP也低于常规工质的蒸气压缩式循环，然而采用膨胀机循环，COP则比较高，与常规工质的蒸气压缩式循环相当。所以利用膨胀机回收膨胀功，是提高CO2制冷循环效率的根本途 径，也是CO2制冷技术推广和应用的关键。 2.6 单级蒸气压缩混合工质制冷循环 2. 6.1 劳仑兹循环 由两个变温热源与两个绝热 压缩、绝热膨胀过程组成的逆卡 诺循环，就称为劳伦兹循环。 这样，对于外部为变温热源 时，降低制冷工质在吸热或放热 过程中的传热温差，使制冷工质 的温度变化趋势与冷、热源温度 的变化趋势完全一样，从而提高 循环的制冷系数。所以，劳伦兹 循环是外部具有变温热源的理想 制冷循环。 循环制冷量： QO=∫T4 ds= TOm(Sa- Sb) 循环制热量： Qk=∫T2 ds= Tkm(Sa- Sb) 不难证明，制冷系数： εh=Qo/Σω = Tom / (Tkm - Tom ) 1 2 3 4 T S Tkm Tom Sa Sb 非共沸混合制冷剂在等 压下冷凝或蒸发时温度均发 生变化，冷凝时温度逐渐降 低，蒸发时温度逐渐升高， 利用这一特性，采用非共沸 混合工质就可以达到减少传 热温差的目的。极限情况下 循环即变为劳仑兹循环。 2. 6.2 单级蒸气压缩混合工质制冷循环 非共沸混合制冷剂单级蒸气压缩制冷循环的T-S图及p-h图 采用非共沸混合工质与纯制冷剂循环的区别仅在于制冷剂在冷凝和蒸发时温度在不断地变化。这样不仅可以达到节能，而且可以扩大温度使用范围。 第二章 习题 问答题： 1.什么叫热力完善度？它与制冷系数有何区别？ 2.为什么蒸气压缩式制冷机不能完全按照逆卡若循环来工作？蒸气压缩 式制冷的理论循环与理想循环有哪些主要区别？实际循环与理论循环又 有哪些只要区别？ 3.在蒸气压缩式制冷循环的热力计算中，为什么多采用压—焓（lgp-h） 图?试说明压—焓图的组成。 4.什么叫有害过热？为什么要采用回热循环？有些制冷剂不宜采用回热 循环，为什么？ 习 题： 1. 一理想制冷循环，被冷却物温度恒为5℃，冷却介质温度恒为25℃， 两个传热过程的传热温差均为5℃。试求（1）理想制冷循环的制冷系数 εc为多少？（2）考虑温差时，两个等温过程和两个等熵过程组成的制 冷循环的制冷系数ε为多少？（3）热力完善度η为多少？ 2. 试计算以下循环的制冷系数和热力完善度，并进行分析比较。工作条 件是：tk=30℃，t0=-15℃；制冷剂分别为：R717、R22和R134a。 （1）节流阀代替膨胀机的循环。（2）干压缩代替湿压缩的循环。 （3）基本理论制冷循环代替理想制冷循环。 3. R22制冷机按其基本理论循环工作时当tk=30℃，试计算t0在 0~15℃之间变化时的循环功、单位质量制冷量、单位容积制冷量、制 冷系数，并进行分析讨论（提示：按t0间隔5℃进行计算）。 谢谢大家 ！ 第二章 单级蒸气压缩式制冷循环   2. 1单级蒸气压缩式制冷的理论循环 2. 1.1系统与循环 蒸气压缩式制冷是以消耗机械 能（电能）作为补偿，完成将低温 热源的热量向高温热源传递的过程， 利用制冷剂液体在低压下气化产生 吸热效应来实现制冷的。 蒸气压缩式制冷系统主要由制 冷压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发 器四个主要设备组成，并用管道相 连接，构成一个封闭的循环系统。 2. 1 . 2 压烩图及温熵图 2. 1. 3 制冷循环过程在压烩图上的表示 蒸气压缩式制冷理论循环的T-s图和p-h图 1-2：等熵压缩过程； 2-3-4：等压冷却和冷凝过程 ： 4-5：等焓节流过程； 5-1：等压吸热气化过程。 2.1.4单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 1kg制冷剂每完成一个理论制冷循环，所获得的制冷量 及耗功率： *单位质量制冷量q0 q0=h1－h5=h1－h4 （kJ/kg） *单位容积制冷量q