热力学过程分析及其计算.ppt

制冷原理与设备配置 热力学过程分析及其计算 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 单级理论循环的热力学计算 冷库单级循环压焓图状态点的查找与分析 冷库单级循环的热力学计算 理论双级循环压焓图状态点的查找与分析 双级理论循环的热力学计算 冷库双级循环压焓图状态点的查找与分析 冷库双级制冷系统的热力学计算 中央空调溴化锂制冷系统的热力学分析 单级循环热力学状态点分析 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 ● ● 低温低压（饱和蒸气） 高温高压（过热蒸气） 状态点1 状态点2 单级循环热力学状态点分析 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 ● ● 高温高压（过热蒸气） 常温高压（饱和液体） 状态点2 状态点3 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 ● ● 高温高压（过热蒸气） 常温低压（湿蒸气） 状态点4 状态点5 单级循环热力学状态点分析 理论单级循环压焓图状态点的查找与分析 ● ● 常温低压（湿蒸气） 低温低压（饱和蒸气） 状态点5 状态点1 单级循环热力学状态点分析 单级蒸气压缩式制冷循环 单级蒸汽压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。 制冷剂蒸汽压缩、冷凝成液体，放出热量 冷凝后的制冷剂流经节流元件进入蒸发器。从入口端的高压pk降低到 低压p0，从高温tk降低到t0，并出现少量液体汽化变为蒸汽。 制冷剂液体在低压（低温）下蒸发吸热 制冷剂蒸汽回到压缩机中压缩 单级循环热力学状态点分析 单级理论循环热力学计算 1.单位质量制冷量 q0 制冷压缩机每输送1kg制冷剂经循环从被冷却介质中制取的冷量称为单位质量制冷量，用q0表示。 q0=h1-h4=r0（1-x4） 式中 ： q0单位质量制冷量（kJ/kg）； h1与吸气状态对应的比焓值（kJ/kg）； h4节流后湿蒸汽的比焓值（kJ/kg）； r0蒸发温度下制冷剂的汽化潜热（kJ/kg）； x4节流后气液两相制冷剂的干度。 单级循环热力学计算 2.单位容积制冷量 qv 制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸汽（按吸气状态计）经循环从被冷却介质中制取的冷量，称为单位容积制冷量，用qv表示。 qv= q0/v1 式中： qv单位容积制冷量（kJ/m3）； v1制冷剂在吸气状态时的比体积（m3/kg） 3.理论比功w0 制冷压缩机按等熵压缩时每压缩输送1kg制冷剂 蒸汽所消耗的功，称为理论比功，用w0表示。 w0=h2-h1 式中： w0理论比功（kJ/kg）； h2压缩机排气状态制冷剂的比焓值（kJ/kg）； h1压缩机吸气状态制冷剂的比焓值（kJ/kg） 4.单位冷凝热负荷 qk 制冷压缩机每输送1kg制冷剂在冷凝器中放出的热量，称为单位冷凝热负荷，用qk表示。 qk=（h2-h2）+（h2-h3）=h2-h3 式中： 单级循环热力学计算 qk单位冷凝热负荷（kJ/kg）； h2与冷凝压力对应的干饱和蒸汽状态所具有的比焓值（kJ/kg）； h3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有的比焓值（kJ/kg）； 对于单级蒸汽压缩式制冷理论循环，存在着下列关系 qk = q0 +w0 5.制冷系数 0 单位质量制冷量与理论比功之比，即理论循环的收益和代价之比，称为理论循环制冷系数，用0表示， ε0=q0 / w0 =（h1-h4）/（h2-h1） 例1-1　假定循环为单级蒸汽压缩式制冷的理论循环，蒸发温度t0=-10℃，冷凝温度tk=35℃，工质为R22，循环的制冷量Q0=55kW，试对该循环进行热力计算。 解：　 点1：t1=t0= 10℃，p1=p0=0.3543MPa，h1=401.555kJ/kg，v1=0.0653m3/kg 点3：t3=tk=35℃，p3=pk=1.3548MPa，h3=243.114 kJ/kg， 由图可知，h2=435.2 kJ/kg， t2=57℃ 单级循环热力学计算 1）单位质量制冷量 q0=h1-h4= h1-h3=401.555-243.114=158.441kJ/kg 4）理论比功 w0=h2-h1=4