化工熱力學chap6蒸汽動力循環(huán)與制冷循環(huán)(編輯修改稿)
2025-02-15 10:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 TppT H (2) TS圖法 P1 P2 T1 T2 S T (3) 利用經(jīng)驗公式估算 對于空氣，當壓力變化不太大時，不考慮溫度的影響，可直接按下式近似估算： 式中：壓力單位為大氣壓 atm，溫度單位為熱力學溫度開爾文。 對于不同的流體，其表達式不同。 等 H線 33 二 .對外作功的絕熱膨脹 Ss pT???????????? 1. 可逆絕熱膨脹 特點：等熵過程 (1) 微分等熵膨脹溫度效應系數(shù) 定義式： （ 615） (2) 等熵膨脹致冷的可能性 對于定組成單相體系 ， 自由度為 2， S=f（ T， P） 對于等熵過程： 0????????????????????? dPpSdTTSdSTp34 ∴μ S恒大于 0 pTSTpSpTS ??????????????????????????????pT TVpS ?????????????????????TCTS pp?????????pSS CTVTpT????????????????????? ?0?T? 0?pC 0?????????pTV（ Maxwell第一關系式） （ 616） 說明了任何氣體在任何狀態(tài)下經(jīng)絕熱膨脹，都可致冷。這與節(jié)流膨脹不同。 35 這就說明了在相同條件下等熵膨脹系數(shù)大于節(jié)流膨脹系數(shù) ,因此由等熵膨脹可獲得比節(jié)流膨脹更好的致冷效果 . pJS CV?? ??JS ?? ?將（ 616）式與（ 613）式比較，得 ∵ 任何氣體均有 V0 Cp0 ∴ 恒大于零 . 36 ① 利用積分等熵溫度效應 dpTTTppss ?????2112 ?dpCTVTdpTpp ppppss ?????????????2121? (3) 積分等熵溫度效應 等熵膨脹時，壓力變化為有限值所引起的溫度變化，稱之。 計算積分等熵溫度效應的方法有 4種： ② 理想氣體的積分等熵溫度效應 ΔT S 37 在有 TS圖時 ，最方便的方法是由 TS圖讀取 ΔT S kkppTT11212??????????kkppTT11212?????????????????????????????????????????????111211112112kkkks ppTTppTTTT對于理想氣體 絕熱可逆過程 ③ TS圖法 P1 P2 T1 T2 T S 38 ④ 用等焓節(jié)流效應計算 pJs CV?? ??dpCVdpTpp pppJs ?? ???2121?dpVCTTpppHs ?????211若 Cp=const 39 ? 對活塞式膨脹機 ? 當 t30℃ ηs= ? 當 t30℃ ηs= ～ ? 對透平機 ηs= ～ ? 不可逆對外做功的絕熱膨脹的溫度效應介于等熵膨脹效應和節(jié)流膨脹效應之間。 S T 1 2 2’ 理想功實際功??SRS WWs?WsQH ??? 2121HH39。HH?s?∵ 絕熱 Q=0 40 三 .等熵膨脹與節(jié)流膨脹的比較 1 2 2’ 0 T S P1 P2 態(tài)無關，對任何氣體任何狀態(tài)都產(chǎn)生制冷效應。 HTTs ???12 TTTs ??? 39。 TTT 12H ??制冷量： QOSQOH 2. 41 節(jié)流膨脹：針形閥，簡單，可用于氣液兩相區(qū)操作 等熵膨脹： 膨脹機 ， 復雜，需要低溫潤滑油，不能用于產(chǎn)生液滴的場合。 一般大、中型企業(yè)這兩種都用，小型企業(yè)用節(jié)流膨脹 這兩種膨脹過程是制冷的依據(jù)，也是氣體液化的依據(jù)。 42 制冷循環(huán) ? 當冷凍溫度大于 100 ℃ ， 稱普通冷凍 。 ? 小于 100 ℃ 稱深度冷凍 。 一 .制冷循環(huán)為逆向卡諾循環(huán) ?正向卡諾循環(huán)：工質(zhì)吸熱溫度大于工質(zhì)放熱溫度 。 ?逆向卡諾循環(huán)：工質(zhì)吸熱溫度小于工質(zhì)放熱溫度。 43 等溫蒸發(fā) 等溫冷凝 T S 1 2 3 4 T放 T吸 WS 耗功過程：耗功量最小。 實際過程的耗功量要大于逆向卡諾循環(huán)的耗功量 44 二 .蒸汽壓縮制冷循環(huán) ? 1. 工作原理及 TS圖 主要設備有： ? 壓縮機 ? 冷凝器 ? 膨脹機（節(jié)流閥） ? 蒸發(fā)器 四部分組成。 在制冷過程中，要涉及到相變、工質(zhì)、壓力、沸點等問題 蒸發(fā)器 冷凝器 壓縮機 膨脹機或節(jié)流閥 1 2 3 4 QH QL 載冷體 45 特點： 傳熱過程可逆 (1)卡諾壓縮制冷循環(huán) 壓縮、膨脹過程可逆 由熱力學第一定律： sWQH ???0??H 循環(huán)過程 WsQ ???吸放 Q ??? ? ）（放 1423 SSTSSTQ HH ????）（）（吸 1441 SSTSSTQ LL ?????46 )( 14 SSTTQ LH ??? ）（故： )( 14 SSTTW LHs ???? ）（定義：消耗單位功所獲得的冷量 。 WsQ吸??衡量制冷效果好壞的一個技術指標是制冷系數(shù)。 卡諾壓縮制冷循環(huán)制冷系數(shù) ? ?? ?? ? LH LLH L TTTSST
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