制冷空调原理重点培训教程2.ppt

 （二）热交换设备 制冷系统的热交换设备主要是冷凝器和蒸发器，它们是制冷剂与外部热源介质之间发生热交换的设备。  图2-28 空气强制对流冷凝器 1-肋片 2-传热管 3-上封板 4-左端板 5-进气集管 6-弯头 7-出液集管 8-下封板 9-前封板 10-通风机 11-装配螺钉  图2-29 氨卧式壳管式冷凝器  图2-30 氟利昂套管式冷凝器  图2-31 蒸发式冷凝器结构原理 1-通风机 2-挡水栅 3-传热管组 4-水泵 5-滤网 6-补水阀 7-喷水嘴  ⒉ 蒸发器 　　 蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收低温热源介质（水或空气）的热量，达到制冷的目的。  冷却空气的蒸发器 空气自然对流时 多采用光盘管结构 空气强制对流时 采用翅片管结构 壳管式 沉没式 冷却液体（水或其它液 体载冷剂）的蒸发器  图2-32 卧式满液式蒸发器结构  图2-33 干式壳管蒸发器  图2-34 空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式 a) 蒸发器 b) 绕片管 c) 套片管 1-传热管 2-肋片 3-挡板 4-通风机 5-集气管 6-分液器  第一节 制冷与低温原理的热工基础 1.1.1 制冷与低温原理的热力学基础 1.热力学第一定律  热力学能 热力学能和总能  工质的总储存能 内部储存能 外部储存能 热力学能 总能 若工质质量m，速度cf，重力场中高度z  能量从一个物体传递到另一个物体有两种方式 推动功 2.能量的传递和转化  3．焓  进入系统的能量-离开系统的能量=系统中储存能量的增加 (1-10) 4.1 闭口系统的能量平衡 4．热力学第一定律的基本能量方程式 工质从外界吸热Q后从状态1变化到2，对外作功W。若工质宏观动能和位能的变化忽略不计，则工质储存能的增加即为热力学能的增加ΔU 热力学第一定律的解析式  工质流经换热器时和外界有热量交换而无功的交换，动能差和位能差也可忽略不计 工质流经喷管和扩压管时不对设备作功 ，热量交换可忽略不计  1.制冷循环的热力学分析 热力学循环 2.热力学第二定律  熵是热力学状态参数，是判别实际过程的方向，提供过程能否实现、是否可逆的判据。  p、T状态下的比熵定义为 2.热源温度不变时的逆向可逆循环 ——逆卡诺循环 （一）简单单级蒸气压缩式制冷的理论循环计算 单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的： （1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任何不可逆损失 （2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值 （4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换 （5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交换 （3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体 图2-16理论循环在T-s图（a）和lnp-h图（b）上的表示 按照热力学第一定律，对于在控制容积中进行的状态变化存在如下关系： 这里，把自外界传入的功作为负值。对上式积分可以得到整个过程的表达式 ： （2-2） 按照式（2-1）和式（2-2），单级压缩蒸气制冷机循环的各个过程有如下关系： q0称为单位制冷量，习惯上取为正值，在T-s图上用面积1-5-b-a-1代表，而在lg p-h图上则用线段5-1表示。 (2)冷凝过程： dw=0 dq=dh qk=h2-h4 （2-4） (3) 节流过程： w=0 q=0 Δh=0 h4=h5 （2-5） （1）压缩过程: dq=0,因而 dw=dh w=h2-h1 （2-3） （4）蒸发过程： dw=0因而 dq=dh q0=h1-h5=h1-h4 （2-6） (2)单位容积制冷量qv (2-8) (3)理论比功w0 对于单级蒸气压缩制冷机的理论循环来说，理论比功可表示为 (2-9) 单级压缩蒸气制冷机的理论比功也是随制冷剂的种类和制冷机循环的工作温度而变的。 (4)单位冷凝热qk 单位（