第一节单级蒸汽压缩循环.ppt

四、实际制冷循环的特点 压缩过程非等熵，并伴有吸热和放热； 系统存在节流损失 ：吸、排气阀、节流阀等 存在传热温差，过程不可逆； 改善循环：吸气过热和过冷节流、回热循环； 系统存在流动损失； 系统存在不凝性气体。 实际制冷过程描述 1’-1”吸气管过热,流动损失 1”-10吸气阀节流 10-2’先吸热压缩,后放热压缩 2’-2”排气阀节流 2”-20排气管放热冷却 20-3冷凝放热 3-3’供液管液体过冷,流动损失 3’-4’节流过程中,制冷剂降温降压对外吸热增焓 4’-1’蒸发制冷 (4)其他条件不变，吸气过热度的影响 p h 1 2 5 pk p0 3 4 2′ 1′ q′0 q0 w′ w 过热度 q0 w ? R12 R22 R717 不变(略降) (4)其他条件不变，吸气过热度的影响 p h 1 2 5 pk p0 3 4 2′ 1′ q′0 q0 w′0 w0 过热度 q0 N v1 G Q0 R12 R22 R717 不变 (w G ) 有害过热： 发生在蒸发器后的吸气管中的过热过程，装置的q0未增加，Q0和?下降。 过热度大小的确定： 氨 蒸发器出口：干饱和蒸气 压缩机吸气过热度：5~8oC 氟利昂：蒸发器出口过热度3~6oC 对制冷系数的影响 防止液击[Liquid strike]，减少有害过热 (5)回热循环[Regeneration Cycle] ： 利用气液换热器(回热器)使膨胀阀节流[Throttle]前的冷剂液体与压缩机吸入前的冷剂蒸气进行热量交换，使液体过冷、气体过热的工作循环。 冷凝器 2’ 1’ 回热器 4 4’ 膨胀阀 5’ 蒸发器 1 p h 1 2 5 pk p0 3 4 4′ 2′ 5′ 1′ 无过冷过热时： 1-2-3-4-5-1 有过冷过热时： 1′-2′-2-3-4-4′-5′-5-1-1′ h 1 2 5 pk p0 3 4 4′ 2′ 5′ 1′ p 过热度过冷度 装置是否可采用回热循环? Yes Yes (防止闪气) No R12 R22 R717 从冷凝器出来的冷剂由于过冷度低，在膨胀阀前降低到气化对应的压力而产生气泡，使进入膨胀阀的冷剂量减少的现象。 * * 第一节 单级蒸汽压缩式制冷循环 一、单级蒸汽压缩式制冷系统的组成 制冷剂的变化过程 压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度 放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体 得到低温低压制冷剂 制冷剂液体吸热、蒸发、制冷 制冷系统各部件的主要用途 压缩机： 制冷系统的“心脏”，压缩和输送制冷剂蒸气 冷凝器： 输出热量 节流阀： 节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量 蒸发器： 吸收热量（输出冷量）从而制冷 四大部件的作用： 2－3：冷凝器内的等压冷却、冷凝、过冷过程 3－4：节流阀内的等焓节流过程 4－1：蒸发器内的吸热等压气化过程 1－2：压缩机中的等熵（绝热）压缩过程 图上各线段代表循环的不同过程 1:出蒸发器进压缩机 3:出冷凝器进膨胀阀 4:出节流阀进蒸发器 2:出压缩机进冷凝器 二、单级蒸汽压缩式制冷理论循环热力计算 2.冷凝器 4.节流阀 1.制冷压缩机 Wc= h2 –h1 q=h2 –h3 h3 =h4 q=h1 –h4 w h1 h2 3.蒸发器 h3 h4 h1 h4 q h2 h3 q 等压 q w h2 q h4 h3 h1 1.状态点的确定 X=0 X=1 3 4 1 2 2’ h h4 Ρo qo Ρk w lgp X=0 X=1 3 4 1 2 2’ h1 h h2 h4 Ρo qo Ρk w lgp qk 1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点 2点:Pk等压线与s1等熵线交点 3点:Pk等压线与x=0液态饱和线交点 4点：Po等压线与h3等焓线交点 (1)单位质量制冷量q0 kJ/kg q0=h1- h4 (2)单位容积制冷量qv kJ/m3 qv= q0/v1=(h1-h4)/v1 (3)单位质量耗功率w kJ/kg w=h2-h1 (4)单位冷器热负荷qk kJ/kg qk= h2-h3 （5）理论制冷系数ε ε=q0/w=(h1-h4)/ (h2-h1) 2.单级蒸汽压缩式制冷理论循环热力计算 X=0 X=1 3 4 1 2 2’ h1 h h2 h4 Ρo qo Ρk w lgp qk （8）冷凝器总负荷Qk kW Qk = qm qk= qm(h2-h3) (6)制冷剂质量流量qm kg/s qm =Q0/q0 （7）压缩机的理论耗功率 N= qm w= qm(h2-h1) kW 例题：某单级