【正文】 。 思考題與作業(yè) P29 ? 思考題： 6 ? 作業(yè)： ? 3 ?補(bǔ)充： 有一臺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)測定，冰箱的 COP只有 ，而家用空調(diào)器的 COP達(dá)到 ，實(shí)驗(yàn)時，冷凝溫度同為 ℃ ，而蒸發(fā)溫度分別為 25℃ （冰箱）和℃ （空調(diào)器）。439。139。 ?能效比 EER(Energy Efficiency Ratio)：制冷量與電動機(jī)的 輸入功率之比 。P 0P kP 239。4239。3339。12239。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 過冷度 相同條件下的 理論循環(huán)制冷系數(shù) 。239。 eim PP???壓縮機(jī)配用電動機(jī)的 輸出功率 P ： kWdePP???制冷循環(huán)的實(shí)際制冷系數(shù) ?s(也稱之為 性能系數(shù) ，用 COP表示 )： thdmidmidmiths hhhhPP ????????????? ??????39。1 mihvmiehhvVPP?????????壓縮機(jī)與電動機(jī)之間的 傳動效率 ?d： 直聯(lián)時： ?d＝ 1； (傳動效率高，但對壓縮機(jī)主軸和電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸的同軸度 要求較高。139。 ?摩擦效率 ?m：指示功率與軸功率的比值。P 0P kP 239。4239。3339。12239。239。 kW39。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：存在流動阻力等因素、壓縮過程偏離等熵過程時，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。P 139。439。39。1vVM hvr??1 39。439。 ) 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：單位容積制冷能力 qv ： 339。P 0P kP 239。4239。3339。12239。 為實(shí)際循環(huán) 。 ? 4180。 ?2180。1P 2P 1sTP 0P k239。39。32dcc39。 4439。 ：制冷劑 蒸發(fā)過程，由于 摩擦 和 渦流 存在 壓力有所下降 。 (10)、 過程線 4180。 ? 4180。1P 2P 1sTP 0P k239。39。32dcc39。 4439。 ?3180。 ：制冷劑從壓縮機(jī)出口至冷凝器入口的過程；由于流動阻力及熱交換存在，制冷劑壓力及溫度均有所下降 。1P 2P 1sTP 0P k239。39。32dcc39。 4439。?c ：壓縮后的高溫制冷劑蒸氣流經(jīng)氣缸頭部時被冷卻，比熵減少 。 ：制冷劑蒸氣在壓縮機(jī)中的實(shí)際壓縮過程；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，變?yōu)椴豢赡娣艧釅嚎s直至壓力升至 P2。 (3)、過程線 a?b ：低溫低壓制冷劑蒸氣進(jìn)入氣缸的過程，吸收氣缸熱量，溫度 有所上升 ，壓力仍為 Pa 。180。 ：來自蒸發(fā)器的低壓飽和或過熱制冷劑蒸氣，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 。 ?1180。1P 2P 1sTP 0P k239。39。32dcc39。第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 4439。1 39。ba139。339。 ?表示 蒸發(fā)器入口 壓力仍為 P0、冷凝器出口 壓力仍為 Pk、并考慮再冷與過熱的蒸氣壓縮式實(shí)際循環(huán)。 ? 4180。 ? c ?d ? 2180。180。 ?過程線 1180。 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) 吸氣過熱 和膨脹閥前制冷劑 液體過冷 ； ?系統(tǒng)存在制冷劑 流動損失 ； ?系統(tǒng)內(nèi)存在 不凝性氣體 。此時高壓端熱交換器不再稱為冷凝器，而稱之為 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 。2239。 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。 ?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 。 (深冷 ) 改善制冷循環(huán)的措施小結(jié) ?提高能效比 COP – 高壓液體的過冷（再冷） – 多級壓縮 ?雙級壓縮、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 ，稱之為亞臨界循環(huán)。 ?為降低冷凝溫度，需采用另一臺制冷裝置為其 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) 。 ?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 ) 。當(dāng)蒸發(fā)壓力低于 ～ 時，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， pk= ） 。 ??cthR????理論制冷系數(shù)： ?熱力完善度： 與課本例 1－ 2對比，在相同的 制冷能力 條件下，帶閃發(fā)蒸氣分離器的雙級壓縮式 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％ )。22 ???? vMV rr三、多級壓縮式制冷循環(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。 km PPP 0?壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器1閃發(fā)蒸氣分離器45672138239。2 )( hMhMMhM rrrr ???(狀態(tài) 2180。8139。P18 三、多級壓縮式制冷循環(huán) 解： (1) 確定該制冷循環(huán)的中間壓力 Pm ； (2) 繪出理論循環(huán)的壓焓圖； (3) 根據(jù)其熱力性質(zhì)表查處于飽和線上的有關(guān)參數(shù)值； (4) 計(jì)算狀態(tài)點(diǎn) 2180。8239。 壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器1閃發(fā)蒸氣分離器45672138239。C，冷凝溫度 tk＝ 40186。3739。32751 hhMhhM rr ???1639。混合而來 )的比焓 h3： 31239。 km PPP ?? 0雙級壓縮式制冷 制冷劑質(zhì)量流量的確定 對于 一次節(jié)流完全中間冷卻 制冷量為 ?0雙級壓縮制冷循環(huán)： ?低壓級壓縮機(jī)的制冷劑流量 Mr1： 8101 hhM r ????高壓級壓縮機(jī)的制冷劑流量 Mr： ?在中間冷卻器中：來自膨脹閥 1的制冷劑，一方面使來自低壓壓縮機(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。（在工程設(shè)計(jì)時，可通過選擇幾個中間壓力 進(jìn)行試算 以確