【正文】 減少了散發(fā)性氣體在蒸發(fā)器內(nèi)占有的面積。 節(jié)流閥前過冷及吸氣過熱循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 實(shí)際運(yùn)用中，采用第一種過冷方式較多，對第二種方式則應(yīng)慎用。如冷凝面積增大，加裝過冷器、回?zé)崞饕约跋嚓P(guān)的深井、泵、管道和管件等附屬設(shè)施，既增加了一次性設(shè)備投資 ,同時(shí)也增大了運(yùn)行管理費(fèi)用。 （ 3）在制冷系統(tǒng)中設(shè)置回?zé)崞鳌? （ 2）在制冷系統(tǒng)中設(shè)置過冷器（再冷卻器）。故液體過冷對單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)有益。計(jì)算結(jié)果列入表 （見 P171）。 【 解 】 根據(jù)制冷循環(huán)工作溫度，在工質(zhì) R22的 lgph圖上繪出制冷循環(huán)， 如圖 。兩個(gè)循環(huán)的冷凝溫度 tk均為 40℃ ，蒸發(fā)溫度 t0均為 10℃ 。同時(shí)， 從圖 出，過冷循環(huán)的節(jié)流點(diǎn) 5′與理論循環(huán)的節(jié)流點(diǎn) 5相比較，更靠近飽和液線，即過冷循環(huán)節(jié)流后制冷劑的干度減小，散發(fā)性氣體減少，這對制冷循環(huán)也是有益的。 在圖 ，同時(shí)給出了理論制冷循環(huán) 1— 2— 3— 4—5— 1和具有節(jié)流閥前液體過冷的過冷循環(huán) 1— 2— 3— 4′—5′— 1。 （ 5） 在設(shè)計(jì)過程中，人為設(shè)計(jì)一些過冷度，如通常單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中設(shè) 3～ 5℃ 的過冷度。 （ 3） 制冷系統(tǒng)中設(shè)置專門的過冷器。 （ 2） 冷凝器選擇條件是根據(jù)最熱天氣、最高環(huán)境介質(zhì)溫度。實(shí)際制冷循環(huán)中，由于下列原因會(huì)使節(jié)流閥前液體過冷，而液體過冷會(huì)直接影響制冷裝置的循環(huán)性能。如壓力為 1atm(≈ MPa)時(shí)，水對應(yīng)的飽和溫度是100℃ ，而通常自來水溫度只有 20℃ ，自來水即為過冷液體，過冷度為 80℃ 。 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 圖 單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 液體過冷： 制冷劑液體的溫度低于同一壓力下飽和液體的溫度稱為過冷。 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 實(shí)際循環(huán)在 lgPh圖上的表示 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 由于蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)比較復(fù)雜，難以細(xì)致計(jì)算，所以一般均以理論循環(huán)作為計(jì)算基準(zhǔn)。 4′— 1表示制冷劑在蒸發(fā)器中的汽化和降壓過程； 1— 1′表示蒸氣在回?zé)崞骰蛭鼩夤艿乐械募訜岷徒祲哼^程； 1′— 1″表示蒸氣經(jīng)過吸氣閥的加熱和壓降過程； 1″— 2s表示實(shí)際多變壓縮過程； 2s— 2s′表示蒸氣經(jīng)過排氣閥的降壓過程； 2s′— 3表示氣體經(jīng)過排氣管、冷凝器的冷卻、凝結(jié)和降壓過程；3— 3′表示制冷劑液體在回?zé)崞骰蚬艿乐械慕禍亟祲哼^程；3′— 4′表示制冷劑液體經(jīng)節(jié)流閥時(shí)的降溫降壓過程，而且焓是增加的。由于存在摩擦、渦流等內(nèi)部不可逆損失，而且與外部有熱量交換和存在不可逆損失，所以蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)相比，制冷量減小，消耗的功量增大，制冷系數(shù)下降。 （ 3）制冷劑通過管道、吸排氣閥門和其他設(shè)備時(shí)存在壓力損失 制冷劑流經(jīng)壓縮機(jī)吸氣閥和排氣閥時(shí)，以及通過管道、冷凝器、蒸發(fā)器等設(shè)備時(shí)，由于制冷劑與管壁或器壁之間存在摩擦阻力，都會(huì)產(chǎn)生壓力降。在冷凝器中，制冷劑放熱過程的冷凝溫度，高于環(huán)境介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的溫度；制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的吸熱過程中，蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體的溫度。例如，在壓縮過程的初始階段，氣體的溫度低于氣缸壁的溫度，氣體吸收氣缸壁的熱量；在壓縮過程的終了階段，制冷劑蒸氣的溫度高于氣缸壁的溫度，氣體又向氣缸壁放熱。節(jié)流前后焓值不變，故 h4＝ h3＝ kJ/kg。 在 lgph圖上（ 見圖 ），點(diǎn) 1由等 p0線和干飽和蒸氣線相交確定，由點(diǎn) 1作等熵線，與等 pk線相交確定點(diǎn) 2。 【 解 】 該循環(huán)在壓焓圖上可表示為 圖 。它可用制冷劑進(jìn)、出壓縮機(jī)時(shí)的比焓差來表示，即 w0＝ h2－ h1 （ ） 壓縮機(jī)理論耗功率 pt＝ MRw0＝ MR（ h2－ h1）（ ） 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 （ 7）制冷系數(shù) ε0 它表示循環(huán)的單位制冷量與單位功之比，即 ε0=q0/w0=(h1h5)/(h2h1) （ ） （ 8）熱力完善度 η 蒸氣壓縮式理論循環(huán)仍然是一個(gè)不可逆循環(huán)，它在制冷劑的冷卻過程和節(jié)流過程中都存在不可逆損失，因此制冷循環(huán)的制冷系數(shù)就一定小于逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)，其不可逆程度用熱力完善度 η來表示，即 η=ε0/εc=(h1h5)/(h2h1) MR＝ Q0/q0 （ ） 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 （ 4）單位冷凝負(fù)荷 qk 它表示 1 kg制冷劑在冷卻和冷凝過程中放出的熱量，單位為 kJ/kg。 qv＝ q0/v1＝（ h1－ h5） /v1 （ ） （ 3）制冷劑的質(zhì)量流量和體積流量 它是指壓縮機(jī)每秒吸入制冷劑的質(zhì)量和體積。 （ 1）單位質(zhì)量制冷量 q0 它表示 1 kg制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)從被冷卻物體吸收的熱量，單位為 kJ/kg。 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 圖 蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)的 lgph圖 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 單級蒸氣壓縮式理論循環(huán)的性能指標(biāo)有單位質(zhì)量制冷量、單位容積制冷量、單位功、單位冷凝負(fù)荷、制冷系數(shù)及熱力完善度等。 （ 4） 狀態(tài)點(diǎn) 5的制冷劑濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)的熱量沿等壓線 p0汽化，到達(dá)飽和蒸氣狀態(tài)點(diǎn) 1，蒸發(fā)過程完成。在冷卻過程 2— 3中制冷劑與環(huán)境介質(zhì)有溫差，在冷凝過程 3— 4中制冷劑與環(huán)境介質(zhì)無溫差。 （ 1） 制冷壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸取蒸發(fā)壓力為 p0的飽和制冷劑蒸氣（狀態(tài)點(diǎn) 1），沿等熵線壓縮至冷凝壓力 pk（狀態(tài)點(diǎn) 2），壓縮過程完成。此外， lgph圖還能夠明確地表達(dá)出制冷循環(huán)狀態(tài)的變化過程以及這些變化對于制冷循環(huán)的影響，反映出制冷循環(huán)狀態(tài)變化過程中熱量與功率的變化，從而便于我們對制冷循環(huán)的分析和計(jì)算。 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 在溫度（ t）、壓力（ p）、比體積（ v）、比焓（ h）、比熵（ s）、干度（ x）等參數(shù)中，只要知道其中任何兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)，就可以在 lgph圖上確定過熱蒸氣或過冷液體的狀態(tài)點(diǎn)，從而該狀態(tài)下的其他參數(shù)便可直接從圖中讀出。 Lgph圖以絕對壓力 p為縱坐標(biāo)（ MPa），為了使低壓部分表示得清楚及縮小圖的尺寸，采用對數(shù)坐標(biāo)，即 lgp；焓值 h為橫坐標(biāo)，所以通常稱為 lgph圖。因?yàn)槭褂?lgph圖可以簡便地確定制冷劑的狀態(tài)參數(shù)，而且能直觀地表示出循環(huán)及其過程中參數(shù)和能量的變化。 蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán) 圖 蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán) 單元 2 鍋爐的構(gòu)造 壓焓圖及制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 熱力學(xué)課程里我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了制冷劑的熱力性質(zhì)圖即lgph圖， 如圖 。在該過程中，制冷劑將從被冷卻物體（低溫物體）中奪取的熱量連同壓縮機(jī)所消耗的功轉(zhuǎn)化成的熱量一起，全部傳遞給冷卻介質(zhì)，并在定壓下由氣體冷卻、冷凝為液體。在該過程中，壓縮機(jī)消耗外界能量，抽取蒸發(fā)器中低溫低壓的制冷劑氣體，并將其壓縮至冷凝壓力。在該過程中壓力不變，制冷劑從低溫物體中吸取熱量，由液體汽化為氣體。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中要經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、汽化四個(gè)過程，完成一個(gè)制冷循環(huán)。它由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器四大設(shè)備組成，這些設(shè)備之間用管道連成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。 （ 3） 制冷劑在冷凝器和蒸發(fā)器中的傳熱過程均為定壓過程，并且具有傳熱溫差。壓縮機(jī)吸入的是飽和蒸