供水與制冷系統(tǒng)設(shè)備課件(編輯修改稿)
2025-03-06 13:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 之回升至原來的溫度，再回到壓縮機(jī)中，進(jìn)行另一循環(huán)。 ? 制冷循環(huán)是以兩等壓過程代替逆卡諾循環(huán)中的兩等溫過程。 ? 特點(diǎn) : ? 制冷系數(shù)較小，故經(jīng)濟(jì)性較差； ? 由于在制冷過程中物質(zhì)不發(fā)生集態(tài)變化，無潛熱可利用，故單位制冷量也較??； ? 為了獲得足夠的制冷量，則需要比較龐大的設(shè)備，必造成動(dòng)力消耗大、成本高； ? 同時(shí)當(dāng)冷卻溫度降到 0℃ 時(shí)，由于冰霜生成，致使操作困難。 2．蒸汽壓縮式制冷 是用常溫及普通低溫下可以液化的物質(zhì)作為工質(zhì)，工質(zhì)在循環(huán)過程中將不斷發(fā)生集態(tài)改變。 ? 在蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓制冷劑蒸汽（狀態(tài) 1），在壓縮機(jī)中被壓縮到冷凝壓力 pc，消耗了機(jī)械功 L，此時(shí)為絕熱壓縮，同時(shí)溫度不斷升高；然后壓縮后的蒸汽在過飽和狀態(tài)下（點(diǎn) 2）進(jìn)人冷凝器中，因受到冷卻介質(zhì)（水或空氣）的冷卻而凝結(jié)成飽和液體（點(diǎn)3），并放出熱量，其冷凝過程為一等溫等壓過程；由冷凝器出來的制冷劑液體，經(jīng)膨脹閥（又稱節(jié)流閥）進(jìn)行絕熱膨脹到蒸發(fā)壓力 PO，溫度降到與之相對應(yīng)的飽和溫度 TO（狀態(tài)點(diǎn) 4），此時(shí)已成為兩相狀態(tài)的汽液混合物；然后進(jìn)人蒸發(fā)器 A，進(jìn)行等溫等壓的蒸發(fā)過程，以制取冷量 Q0。 特點(diǎn) ? 蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的蒸發(fā)過程和冷凝過程是在等溫情況下進(jìn)行的，不可逆性小，故循環(huán)的制冷系數(shù)大。它是利用液體的蒸發(fā)過程來制冷，故單位制冷量大 . ? 在蒸發(fā)器和冷凝器中都是有集態(tài)改變的傳熱過程，傳熱系數(shù)較大，因而設(shè)備不是很龐大。 ? 理想的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)是一個(gè)與逆卡諾循環(huán)相同的矩形封閉體。 3．吸收式制冷 ? 吸收式制冷循環(huán)由消耗熱能（蒸汽、熱水等）來工作 ? 在吸收式制冷機(jī)中，使用兩種工質(zhì)：制冷劑與吸收劑 吸收式制冷 特點(diǎn) : ? 吸收式制冷循環(huán)是由消耗熱能（蒸汽、熱水等）來工作的。 ? 在吸收式制冷機(jī)中，使用兩種工質(zhì)：制冷劑與吸收劑。 與壓縮式制冷的區(qū)別 : 由熱能代替機(jī)械能 ,工質(zhì)由二種組成 工作原理 ： ? 濃度高的制冷劑送人發(fā)生器 1內(nèi)吸熱蒸發(fā)成蒸汽氣體 ? 發(fā)生器中出來的蒸汽進(jìn)人冷凝器 2，使蒸汽冷凝成液體。冷凝后的制冷劑經(jīng)過節(jié)流閥 3減壓進(jìn)人蒸發(fā)器 4吸熱。 ? 制冷劑的蒸汽從蒸發(fā)器出來后，進(jìn)人吸收器 5，被經(jīng)過節(jié)流閥 7而來的稀制冷劑吸收，吸收時(shí)放出熱量傳給冷卻水。稀制冷劑又變成濃的制冷劑，經(jīng)過溶液泵送人發(fā)生器，形成了制冷循環(huán)。 4．蒸汽噴射式制冷 ? 蒸發(fā)噴射式制冷 ：以熱能來代替機(jī)械能。 ? 制冷劑（工質(zhì)） ：水 ? 噴射泵： 由噴嘴、混合室、擴(kuò)壓器組成，起著壓縮機(jī)的作用。 蒸汽噴射式制冷 ? 工作原理 :鍋爐的高壓蒸汽進(jìn)人噴射器中，工作蒸汽在噴嘴中膨脹，獲得很大的汽流速度（ 800～ 1000m／ s或更高些）。由于這時(shí)位能變?yōu)閯?dòng)能，產(chǎn)生真空，使蒸發(fā)器中的水蒸發(fā)成蒸汽，當(dāng)蒸發(fā)器中的水蒸發(fā)時(shí)，就從周圍的水中吸取熱量，使其成為低溫水，供降溫使用。工作蒸汽與低溫低壓蒸汽在噴射器的混合室內(nèi)混合后即進(jìn)人擴(kuò)壓器，在擴(kuò)壓器中速度下降，動(dòng)能又變?yōu)槲荒?，壓力升高。然后混合蒸汽就進(jìn)人冷凝器中冷凝成水，一部分送回鍋爐，另一部分送人蒸發(fā)器，提供所須的冷量。 ? 可逆循環(huán) :高壓蒸汽經(jīng)噴射器后，溫度由點(diǎn) 1位置降至點(diǎn) 2位置，使蒸發(fā)器壓力降低，溫度降低， 2～ 3為等溫過程， 3～ 4’ 熱熔增加， 4’ 至 4～ 5為降溫等溫過程， 5～ 7～ 8為升溫過程， 8－ 1為等溫過程， 6～ 9為等溫過程。 三、制冷劑和載冷劑 制冷劑（常用的有 10種左右） 1）分類： 無機(jī)類： NH SO CO2 氟里昂： F1 F1 F22… 等 CH化合物：甲烷、乙烷、丙烷 …… 等 2）制冷劑性質(zhì)比較（選 NH3和 F12） 載冷劑（冷媒） ? 在間接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)中傳遞冷效應(yīng)的介質(zhì) ? 載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻然后再去冷卻物料 （ 1）對載冷劑的要求 ? 冰點(diǎn)低； ? 熱容量大； ? 腐蝕性小； ? 便宜。 （ 2）常用的載冷劑 ? 空氣，缺點(diǎn)熱容量小 ? 水，熱容量大，用于 0℃ 以上 ? 鹽水（常用）， CaCl2鹽水， 四、制冷工藝流程 單級壓縮制冷循環(huán) 壓縮式制冷循環(huán) ：是一種逆向卡諾 制冷過程 ：壓縮、冷凝、膨脹、 蒸發(fā)。 理論循環(huán)的假設(shè)條件是 ： 壓縮機(jī)吸入的汽體是飽和汽體，在節(jié)流閥前是飽和液體。蒸發(fā)和冷凝的壓力和溫度穩(wěn)定；制冷壓縮機(jī)氣缸沒有摩擦、節(jié)流等損耗；氣缸閥與外界沒有熱交換，也沒有余隙容積；管道中沒有任何損失，壓力降低僅在膨脹閥中進(jìn)行。 ? 制冷流程 ： 氨的低壓飽和蒸氣，在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)壓縮成高壓的過熱蒸氣（ 12等熵過程），經(jīng)過油水分離器后，進(jìn)入冷凝器冷卻、冷凝成氨液，把熱量傳給水（ 23等壓過程），高壓氨液從貯氨器經(jīng)調(diào)節(jié)站，通過膨脹閥節(jié)流降壓（ 34等焓過程），在氨液分離器分離后，氨液進(jìn)入冷排（蒸發(fā)器），發(fā)生冷效應(yīng)（ 4 1等壓等溫過程），使被冷物料降溫。從蒸發(fā)器來的低溫低壓蒸氣，經(jīng)過氨液分離器分離后，再進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮。 ? 制冷機(jī)理論功率的計(jì)算： 應(yīng)根據(jù)冷凍劑循環(huán)時(shí)各過程的各參數(shù)來確定，如壓力 P。溫度 T、比體積 V、焓 h熵 S等，計(jì)算時(shí)常用的圖表是溫熵（ T— S）圖或壓焓lgp— h圖 3 （ 1） 單級壓縮制冷循環(huán) ? 1 2 壓縮 ：工質(zhì)首先沿等熵線作絕熱壓縮 壓力由 P1升至 P2，溫度 T上升， S不變 ? 2 2‘ ：在冷凝器中冷卻（等壓過程） ? 2‘ 3 等溫等壓冷凝 絕熱壓縮后的工質(zhì)，再沿等溫線 2～3作等溫壓縮。 ? 3 4 膨脹， 等溫壓縮后的工質(zhì)再沿等熵線 3～ 4作絕熱膨脹。 高壓液體膨脹低壓液體，等焓過程，此時(shí)壓力下降，溫度降至 Tc； ? 4 1等溫蒸發(fā)， 沿等溫線 4～ 1作等溫膨脹 低壓液體 蒸發(fā)吸收熱量 Q0 低壓氣體，壓力不變、 T不變 雙級壓
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