蒸汽压缩式制冷的原理和工况教学课件.pptVIP

*************************************压缩比的影响压缩比的定义压缩比是指压缩机排气压力与吸气压力的比值，是衡量压缩机工作难度的重要参数。在蒸气压缩式制冷系统中，压缩比由冷凝温度和蒸发温度决定。温度差越大，压缩比越高；不同制冷剂在相同温度条件下，压缩比也有所不同。对系统性能的影响压缩比对系统性能有全面影响：压缩比增大导致压缩机容积效率下降，制冷量减少；压缩功率增加，COP降低；排气温度升高，增加系统热负荷；压缩机机械应力增大，可靠性降低；系统运行更不稳定，噪音增大。一般而言，压缩比每增加10%，系统效率可能下降2-5%。多级压缩的必要性当系统压缩比过高（通常大于8-10）时，单级压缩的效率和可靠性显著下降，此时需要考虑采用多级压缩。多级压缩通过在中间压力进行冷却，将总压缩比分解为多个较小的压缩比，有效降低排气温度，提高系统效率和可靠性，适用于大温差制冷系统，如低温冷库、工业深度冷冻等场合。过热度的影响5°C安全过热度为确保压缩机不会吸入液体，防止液击，制冷系统通常保持5°C左右的吸气过热度。2%容积效率影响过热度每增加5°C，压缩机的容积效率约下降2%，因为蒸气密度减小。1%COP影响R22系统中，过热度每增加5°C，COP约降低1%，因为比吸气功率增加。3°C最佳过热度一般中小型系统的最佳过热度设定为3-8°C，平衡安全性和效率。过热度是指制冷剂蒸气温度高于该压力下饱和温度的程度。系统中主要有两种过热度：蒸发器过热度（制冷剂在蒸发器内部被加热超过饱和温度的程度）和吸气过热度（从蒸发器出口到压缩机入口的额外加热）。过热度对系统既有积极影响也有消极影响。合理的过热度设定需要权衡多方面因素：必须有足够的过热度确保液体完全蒸发，保护压缩机；但过高的过热度会降低系统效率，增加压缩机排气温度。根据系统类型和应用场合，最佳过热度通常在3-10°C范围内。对于精密温控系统，可通过电子膨胀阀实现动态过热度控制，在保证安全的前提下最大化系统效率。过冷度的影响过冷度(°C)单位制冷量增加(%)过冷度是指液态制冷剂温度低于该压力下饱和温度的程度。过冷度主要发生在冷凝器末端和液体管路中。适当的液体过冷有多种好处：增加单位制冷剂的制冷量（每增加1°C过冷度，制冷量约增加0.5-1%）；防止液体管路中产生闪发气体，确保膨胀阀工作稳定；提高系统COP。影响过冷度的因素主要有：冷凝器设计（表面积、管径等）；冷却介质温度和流量；系统制冷剂充注量；液体管路的保温情况。在实际应用中，经济过冷度通常在5-15°C范围内，过高的过冷度虽然增加单位制冷量，但会增加冷凝器面积和成本，降低回收投资。部分系统采用专门的过冷器，利用与蒸发器出口气体的热交换实现液体过冷，进一步提高系统效率。部分负荷运行1部分负荷的定义部分负荷是指制冷系统在低于额定制冷量需求下的运行状态。实际应用中，制冷系统大部分时间都在部分负荷下运行，因为系统设计容量通常基于最大负荷需求，而日常运行中负荷经常波动并低于最大值。部分负荷运行是制冷系统的常态，而非例外情况。2调节方法常见的负荷调节方法包括：间歇运行（开/关控制）；热气旁通；压缩机气缸卸载；多压缩机并联运行时的分级投入；滑阀调节（螺杆压缩机）；速度调节（变频控制）等。不同调节方法对能效的影响各不相同，其中变频调速被认为是最高效的部分负荷控制方式。3对系统效率的影响部分负荷对系统效率的影响取决于负荷调节方式。传统的开/关控制在低负荷时效率降低，因为频繁启停增加能耗；热气旁通和气缸卸载在部分负荷时效率也会下降；而变频技术则能在部分负荷条件下保持较高效率，甚至在某些情况下比满负荷更高效。制冷剂充注量的影响1性能优化精确充注实现最佳效率2安全运行避免压缩机液击和过热3系统可靠性保障组件正常工作环境4基础功能满足基本制冷循环需求制冷剂充注量对系统性能有显著影响。充注不足的症状包括：制冷量不足；蒸发压力过低；过热度过高；压缩机可能过热；视液镜中有气泡；系统COP降低。这些症状容易导致系统效率低下且增加压缩机损坏风险。过度充注的影响则是：冷凝压力过高；液体可能进入压缩机导致液击；压缩机功耗增加；系统COP降低；可能引发安全问题。正确充注的方法包括：遵循设备制造商的推荐量；根据运行参数（如视液镜、过热度、过冷度等）进行微调；考虑季节和负荷变化预留适当余量；必要时使用电子秤精确测量。维持正确的充注量是系统高效运行的基本保障。环境温度的影响1夏季高温环境环境温度升高导致冷凝温度升高，系统压缩比增大，压缩功率增加，COP降低。同时蒸发负荷通常增加，系统整体能