一蒸气压缩式制冷的热力学原理.pptVIP

第一章　蒸气压缩式制冷的热力学原理 液体气化制冷原理 液体气化制冷原理 液体气化制冷的工作过程 一、逆卡诺循环 逆卡诺循环：在两个恒温热源之间进行的理想循环。 一、逆卡诺循环 制冷循环的热力完善度 热力完善度是表征实际制冷循环接近理想循环的程度 蒸气压缩式： 制冷系数与热力完善度比较 制冷系数ε和热力完善度η都是反映实际制冷循环经济性的指标。但二者的含义不同。 ε只是从能量转换的角度，反映制冷循环中收益能与补偿能在数量上的比值，不涉及二者的能量品位。 η同时考虑了能量转换的数量关系和实际循环中的不可逆程度的影响。 ε的数值可能大于1、小于1或等于1。η始终小于1。 制冷系数与热力完善度比较 用ε值的大小来比较两台实际制冷机的循环经济性时，必须是同类制冷机，并以相同热源条件为前提才具有可比性。 用η作评价指标，使任意两台制冷机在循环的热力学经济性方面具有可比性，无论它们是否同类机，也无论它们的热源条件相同或是不同。 有温差传热的逆卡诺循环 变温热源时的逆向可逆循环——洛伦兹循环 第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环 为了便于应用热力学理论对蒸汽制冷机的实际过程进行分析，提出了理论循环。 理论循环忽略了制冷机在实际运行中的一些复杂因素，将循环加以简化抽象。 理论循环是今后研究实际制冷循环的基础。 理论循环是一些假设 第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环 逆卡诺循环的关键是两个等温过程，利用纯工质或共沸工质的定压蒸发和冷凝实现，循环在湿蒸气区进行。 实际循环却是两个定压、一个绝热压缩、一个绝热节流过程 1、逆卡诺循环的局限 2、蒸气压缩式制冷工作过程 干压缩代替了湿压缩: 压缩机吸气状态为干饱和或过热蒸汽。 节流阀代替了膨胀机 简化了设备，但损失了膨胀功，并造成节流损失。 制冷循环的分析工具 lgp-h图和T-s图 1点、2线、3区 6等值线 分析与计算工具 T-S图 R22的P-h图 R134a的P-h图 R600a的P-h图 理论循环在T-s图和lnP-h图上表示 第三节 蒸气压缩式制冷循环的改善 制冷循环演变思想 理想循环：逆卡诺循环、劳仑兹循环 两个等温过程?两个等压过程 循环位于气液两相区 理论循环 膨胀机?膨胀阀 湿压缩?干压缩 无温差传热?温差传热 循环的改善 根据不同的目的改善制冷循环 实际循环：存在各种损失 改善制冷循环的措施 过冷的手段： 设置过冷器,增大冷凝器面积（程度有限） 回热循环:注意回热不一定能改善制冷循环COP，与制冷剂种类有关 节流前制冷剂饱和液体的过冷 节流后5点的干度大小直接影响了q0的大小。 改进方法： （1）改善节流过程，使之更接近等熵过程。 （2）液体过冷 有效过热和有害过热 蒸发器出来的低温制冷剂蒸气，在通过吸入管道进入压缩机前从周围环境吸取热量而过热，但它并没有对被冷却物体产生任何制冷效应，这种过热称为有害过热或无效过热。 吸入蒸气的过热过程发生在蒸发器本身的后部，或者发生在安装于被冷却室内的吸气管道上，或者发生在二者皆有的情况下，那么过热而吸收的热量来自被冷却空间，因而产生了有用的制冷效果，这种过热称为有效过热。 有效过热的过热度对制冷系数的影响 闪发蒸气分离器对制冷性能的影响 采用闪发蒸气分离器，减少了一级压缩的制冷剂流量； 采用闪发蒸气分离器，降低了二级压缩机进口的蒸气温度和比容。 采用闪发蒸气分离器可有效降低压缩机的功耗，故闪发蒸气分离器也称之为经济器。 二、中间冷却器 闪发蒸气分离器利用节流闪发出的制冷剂蒸气与经过一级压缩后的高温制冷剂蒸气混合，混合后的制冷剂蒸气仍为过热蒸气，因此称之为不完全冷却（不适合过热损失较大的制冷剂，如氨等）。 中间冷却器利用节流后的制冷剂可充分冷却经过一级压缩后的高温制冷剂蒸气,使其冷却至饱和蒸气状态； 中间冷却器可设有液体冷却盘管，使来自冷凝器的高压液体获得较大的再冷度，既有节能作用，又有利于制冷系统稳定运行。 改善制冷循环的措施小结 提高能效比COP 高压液体的过冷（再冷） 多级压缩 双级压缩、经济器 回收膨胀功（采用膨胀机） 非共沸制冷剂 降低制冷温度 双级压缩 复叠式 思考题与作业P29 思考题：3、4、5、6 作业： 1、3 补充：有一台厨房冰箱和家用空调器使用相同的制冷剂R22，经实验测定，冰箱的COP只有1.1，而家用空调器的COP达到3.0，实验时，冷凝温度同为54.4℃，而蒸发温度分别为-25℃（冰箱）和7.2℃（空调器）。请利用p-h图分析空调器的COP比冰箱大的原因。 一、实际循环过程分析 过程线1?2 ?3 ?4 ?1所组成的循环表示蒸发压力为P0、冷凝压力为Pk的蒸气压缩式理论循环。 过程线