计算制冷介质用量.pptx

模块八 制冷技术 02任务二 确定制冷操作条件 02任务二 确定制冷操作条件 冷冻操作条件包括制冷剂、载冷体的选择，蒸发温度和压力、冷凝温度和压力、压缩机的进出口温度、过冷温度及冷却温度的确定。 02任务二 确定制冷操作条件4能力目标学习要求与目标1. 具有根据工艺条件蒸气压缩制冷相关计算的能力。知识目标1.掌握蒸气压缩制冷工作过程与计算。2.掌握多级压缩制冷机的原理与应用等。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。子任务2 计算制冷介质用量 02任务二 确定制冷操作条件子任务2 计算制冷介质用量一、蒸气压缩制冷机工作过程1.理想蒸气压缩制冷机 理想蒸气压缩制冷机由压缩机、冷凝器、膨胀机和蒸发器（气化器）组成，其装置如图（a）所示。 02任务二 确定制冷操作条件 02任务二 确定制冷操作条件 图（b）为此循环过程的温熵图，该理想循环是在下列假设的条件下进行的。 ①制冷剂在蒸发器和冷凝器中的压力均不发生变化，且制冷剂在蒸发器中的蒸发过程与在冷凝器中的冷凝过程均为可逆的等温过程，即蒸发时的温度恒等于被冷物体的温度，冷凝时的温度恒等于周围介质的温度。 ②制冷压缩机不存在余隙（即压缩终了时活塞与气缸壁间无空隙），且无摩擦和节流损失，气缸中的工质与外界无热交换，压缩过程是可逆的绝热过程，即等熵过程，故压缩机所做的功等于压缩功。 02任务二 确定制冷操作条件③管路中无任何损耗，压力降仅在经过膨胀机膨胀时产生。理想蒸气压缩制冷机的循环过程如图（b）中1-2-3-4-1所示，具体如下：①1→2为制冷剂蒸气在压缩机中的绝热压缩过程，即等熵过程，其温度由 升高到 ，压力由 升高到 ，焓由 升高到 。在该过程中每1kg制冷剂所消耗的压缩功 为:W1=I2-I1 02任务二 确定制冷操作条件② 2→3为制冷剂在冷凝器中的等温等压冷凝过程，该过程中压力 和温度 均保持不变，其焓 由降为 ，熵 由降为 。在该过程中每1kg制冷剂放出的热量 为: 02任务二 确定制冷操作条件③3→4为冷凝后的制冷剂在膨胀机中的绝热膨胀过程，仍是一等熵过程，故过程中熵 保持不变 ，其压力由 降到 ，温度由 降到 ，其焓值 由降为 。在该过程中每1kg制冷剂对外所作的膨胀功 为 : 02任务二 确定制冷操作条件④4→1为膨胀后的制冷剂蒸气在蒸发器中的吸热汽化过程，过程中其压力 和温度 均保持不变，其焓由 升高为 ，熵由 升高为 。在该过程中每1kg制冷剂自低温物体吸收的热量 为 值的大小在图中表现为该过程线与S轴所包围的面积，即4-1-6-5-4。 02任务二 确定制冷操作条件在整个循环过程中，制冷剂所消耗的循环净功 为压缩功与膨胀功之差:其值大小为该循环线包围的面积，即1-2-3-4-1。其制冷系数为: 02任务二 确定制冷操作条件2.实际蒸气压缩制冷机 （1）以膨胀阀代替膨胀机后，其制冷系数较理想循环时小 因液态制冷剂在通过膨胀阀时由于节流作用而减压降温，这一过程为不可逆过程，其熵将增大，且进行的是等焓膨胀，其过程在图中为 ，这样，其吸热过程所吸收的热量 就由理想时的4-1-6-5-4减少为 ，其减少的面积为 。循环所消耗的净功也由理想循环时1-2-3-4-1增大为 02任务二 确定制冷操作条件 02任务二 确定制冷操作条件故其制冷系数 为： 02任务二 确定制冷操作条件⑵以干法操作代替湿法操作 在理想蒸蒸气的状态均为湿蒸气，如图中1→2，此 种操作称为湿法操作。但在实际的湿法操作中，因湿蒸气中含有的制冷剂液滴在与气缸壁接触时，将发生剧烈热交换而迅速蒸发，从而使压缩机的容积效率降低，致使制冷机的制冷效应下降，为避免此现象，在实际蒸气压缩制冷机中，压缩开始时蒸气的状态是干饱和或稍过热的蒸气，即蒸气的压缩系在过热区内进行，如图中1→2所示，此种操作称为干法操作。 02任务二 确定制冷操作条件 02任务二 确定制冷操作条件⑶冷凝液的过冷 对于实际制冷循环，在冷凝器中制冷剂蒸气与冷却水间具有一定的温差，故压缩后的蒸