【正文】 (4) 計(jì)算狀態(tài)點(diǎn) 2180。2 )( hMhMMhM rrrr ???(狀態(tài) 2180。22 ???? vMV rr三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) ?冷凝器的熱負(fù)荷： ) 5 (1 3 )( 54 ?????? hhM rk??壓縮機(jī)理論耗功率： kW9 1 )()( 39。當(dāng)蒸發(fā)壓力低于 ～ 時(shí)，外界 空氣易滲入系統(tǒng) ，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行（如：氨在蒸發(fā)溫度為－ 65?C時(shí)， pk= ） 。 ?為降低冷凝溫度，需采用另一臺(tái)制冷裝置為其 冷凝器提供冷源 ，與之 聯(lián)合運(yùn)行 ，所謂的 復(fù)疊式制冷循環(huán) 。 ?在 1930年以前，采用 CO2 (R744)制冷劑的跨臨界制冷循環(huán)在船用及民用制冷領(lǐng)域曾作出過(guò)重要的貢獻(xiàn)；其主要缺陷在于壓縮機(jī)的 工作壓力很高 、 材料耗費(fèi)嚴(yán)重 、 安全性較差 。2239。 CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善 課后自學(xué) 蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn) （ 與理論循環(huán)相比 ） 第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的 實(shí)際循環(huán) ?壓縮機(jī)內(nèi)為非 絕熱 (與外界存在熱交換 )、 可逆 (氣體內(nèi)部及氣體與氣缸壁存在 摩擦損失 )過(guò)程； ?壓縮機(jī)進(jìn)、排氣閥存在 節(jié)流損失 ； ?蒸發(fā)器及冷凝器內(nèi)存在 傳熱溫差 ； ?存在壓縮機(jī) 吸氣過(guò)熱 和膨脹閥前制冷劑 液體過(guò)冷 ； ?系統(tǒng)存在制冷劑 流動(dòng)損失 ； ?系統(tǒng)內(nèi)存在 不凝性氣體 。180。 ? 4180。339。1 39。32dcc39。1P 2P 1sTP 0P k239。 ：來(lái)自蒸發(fā)器的低壓飽和或過(guò)熱制冷劑蒸氣，經(jīng)管道流至壓縮機(jī)，由于存在 摩擦阻力 、 局部阻力， 使得制冷劑 壓力稍有下降 ，并吸收外部 環(huán)境的熱量 ，溫度 有所上升 。 (3)、過(guò)程線(xiàn) a?b ：低溫低壓制冷劑蒸氣進(jìn)入氣缸的過(guò)程，吸收氣缸熱量，溫度 有所上升 ，壓力仍為 Pa 。?c ：壓縮后的高溫制冷劑蒸氣流經(jīng)氣缸頭部時(shí)被冷卻，比熵減少 。32dcc39。1P 2P 1sTP 0P k239。 ?3180。32dcc39。1P 2P 1sTP 0P k239。 (10)、 過(guò)程線(xiàn) 4180。 4439。39。 ?2180。 為實(shí)際循環(huán) 。3339。P 0P kP 239。439。39。P 139。 kW39。12239。4239。 ?摩擦效率 ?m：指示功率與軸功率的比值。1 mihvmiehhvVPP?????????壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的 傳動(dòng)效率 ?d： 直聯(lián)時(shí)： ?d＝ 1； (傳動(dòng)效率高，但對(duì)壓縮機(jī)主軸和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸的同軸度 要求較高。239。12239。4239。 ?能效比 EER(Energy Efficiency Ratio)：制冷量與電動(dòng)機(jī)的 輸入功率之比 。439。 。 思考題與作業(yè) P29 ? 思考題： 6 ? 作業(yè)： ? 3 ?補(bǔ)充： 有一臺(tái)廚房冰箱和家用空調(diào)器使用相同的制冷劑 R22，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，冰箱的 COP只有 ，而家用空調(diào)器的 COP達(dá)到 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)，冷凝溫度同為 ℃ ，而蒸發(fā)溫度分別為 25℃ （冰箱）和℃ （空調(diào)器）。139。P 0P kP 239。3339。100 其中， ?th 為工作在與實(shí)際制冷循環(huán)的 平均冷凝壓力 與 平均蒸發(fā)壓力 、 再冷度 與 過(guò)冷度 相同條件下的 理論循環(huán)制冷系數(shù) 。 eim PP???壓縮機(jī)配用電動(dòng)機(jī)的 輸出功率 P ： kWdePP???制冷循環(huán)的實(shí)際制冷系數(shù) ?s(也稱(chēng)之為 性能系數(shù) ，用 COP表示 )： thdmidmidmiths hhhhPP ????????????? ??????39。139。P 0P kP 239。3339。239。lg Ph第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) ?指示效率 ?i：存在流動(dòng)阻力等因素、壓縮過(guò)程偏離等熵過(guò)程時(shí)，單位質(zhì)量制冷劑的 理論耗功率 與壓縮機(jī)的實(shí)際耗功率 (指示功率 )的比值。439。1vVM hvr??1 39。 ) 第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) ?給定平均冷凝壓力與平均蒸發(fā)壓力條件下實(shí)際循環(huán)的制冷量： kW0 vhv qV?? ? 式中：?jiǎn)挝蝗莘e制冷能力 qv ： 339。4239。12239。 ? 4180。1P 2P 1sTP 0P k239。32dcc39。 ：制冷劑 蒸發(fā)過(guò)程，由于 摩擦 和 渦流 存在 壓力有所下降 。 ? 4180。39。 4439。 ：制冷劑從壓縮機(jī)出口至冷凝器入口的過(guò)程；由于流動(dòng)阻力及熱交換存在，制冷劑壓力及溫度均有所下降 。39。 4439。 ：制冷劑蒸氣在壓縮機(jī)中的實(shí)際壓縮過(guò)程；壓縮初期，由于蒸氣溫度低于氣缸壁溫度，且制冷劑內(nèi)部以及與氣缸壁之間有 摩擦 ，為不可逆吸熱壓縮， 比熵增加； 蒸氣溫度高于氣缸壁溫度時(shí)，變?yōu)椴豢赡娣艧釅嚎s直至壓力升至 P2。180。 ?1180。39。第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 4439。ba139。 ?表示 蒸發(fā)器入口 壓力仍為 P0、冷凝器出口 壓力仍為 Pk、并考慮再冷與過(guò)熱的蒸氣壓縮式實(shí)際循環(huán)。 ? c ?d ? 2180。 ?過(guò)程線(xiàn) 1180。此時(shí)高壓端熱交換器不再稱(chēng)為冷凝器，而稱(chēng)之為 氣體冷卻器； ?跨臨界制冷循環(huán)的 熱力計(jì)算 與常規(guī)亞臨界制冷循環(huán) 完全相同 。 第四節(jié) 跨臨界制冷循環(huán) CO2跨臨界制冷循環(huán) CO2跨臨界循環(huán)仍屬于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的范疇，其循環(huán)原理及壓焓圖如下圖所示。 (深冷 ) 改善制冷循環(huán)的措施小結(jié) ?提高能效比 COP – 高壓液體的過(guò)冷（再冷） – 多級(jí)壓縮 ?雙級(jí)壓縮、經(jīng)濟(jì)器 – 回收膨脹功（采用膨脹機(jī)） – 非共沸制冷劑 ?降低制冷溫度 – 雙級(jí)壓縮 – 復(fù)疊式 第四節(jié) 跨臨界制冷循環(huán) ? 亞臨界循環(huán)：對(duì)于高溫與中溫制冷劑，在普通制冷范圍內(nèi)，制冷循環(huán)的 冷凝壓力 遠(yuǎn)低于制冷劑的 臨界壓力 ，稱(chēng)之為亞臨界循環(huán)。 ?為獲得 － 60－ 70?C的低溫，需采用 低溫制冷劑（ 凝固點(diǎn)低 ， 沸點(diǎn)也很低 ）， ?如 R1 R14等 (R13的凝固點(diǎn)為 181 ?C ，沸點(diǎn)為 ?C ； R14的凝固點(diǎn)為 ?C ，沸點(diǎn)為 ?C ) 。 ??cthR????理論制冷系數(shù)： ?熱力完善度： 與課本例 1－ 2對(duì)比，在相同的 制冷能力 條件下，帶閃發(fā)蒸氣分離器的雙級(jí)壓縮式 制冷循環(huán)： ?制冷劑質(zhì)量流量稍有減少； ?壓縮機(jī)排氣溫度降低； ?冷凝器熱負(fù)荷下降； ?理論制冷系數(shù)提高 (達(dá) 9％ )。 km PPP 0?壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器1閃發(fā)蒸氣分離器45672138239。8139。8239。C，冷凝溫度 tk＝ 40186。32751 hhMhhM rr ???1639。 km PPP ?? 0雙級(jí)壓縮式制冷 制冷劑質(zhì)量流量的確定 對(duì)于 一次節(jié)流完全中間冷卻 制冷量為 ?0雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)： ?低壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量 Mr1： 8101 hhM r ????高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量 Mr： ?在中間冷卻器中：來(lái)自膨脹閥 1的制冷劑，一方面使來(lái)自低壓壓縮機(jī)的 排氣冷卻至飽和蒸氣狀態(tài) ；另一方面使膨脹閥 2前的液態(tài)制冷劑由 狀態(tài) 5再冷卻至狀態(tài) 7。 ? 中間冷卻器利用節(jié)流后的制冷劑可充分冷卻經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后的高溫制冷劑蒸氣 ,使其冷卻至 飽和蒸氣 狀態(tài)； ? 中間冷卻器可設(shè)有液體冷卻盤(pán)管，使來(lái)自冷凝器的高壓液體獲得較大的 再冷度 ，既有節(jié)能作用，又有利于制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 2閃發(fā)蒸氣分離器對(duì)制冷性能的影響 ? 采用閃發(fā)蒸氣分離器， 減少了一級(jí)壓縮的制冷劑流量； ? 采用閃發(fā)蒸氣分離器， 降低 了二級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)口的蒸氣溫度和比容。 帶閃發(fā)蒸氣分離器的雙級(jí)壓縮制冷 lgph567839。