蒸氣壓縮式制冷的熱力學(xué)原理-在線瀏覽
2025-07-16 02:49本頁面
【正文】 等值線。4339。 q0＝ h1－ h4＝ h1－ h3 ； kJ/kg h 2lgph021p kp 0h 1蒸汽壓縮制冷理論循環(huán) p h 圖q 0 W cq k239。3h 4 =h 3（ 2） 單位容積制冷量 qv ：壓縮機(jī)每吸入 1m3制冷劑蒸汽（按吸氣狀態(tài)計(jì)），在蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的制冷量。kJ/m3 v1為制冷劑的比容。00?? smqV vr /。 h 2lgph021p kp 0h 1蒸汽壓縮制冷理論循環(huán) p h 圖q 0 W cq k239。3h 4 =h 3二、蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)的熱力計(jì)算 （ 4） 冷凝器的冷凝負(fù)荷 ?k ：制冷劑在冷凝器中冷卻、冷凝過程中放出的熱量。2239。 12410hhhhwqcth ?????（ 7） 制冷效率 ?R：理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)與理想制冷循環(huán)制冷系數(shù)之比。39。 2239。C，冷凝溫度 tk＝ 40186。 lgph02143439。 狀態(tài)點(diǎn) 4的參數(shù)值計(jì)算： h4=xh1+(1x)h4180。4139。 v4=v4180。 ) 13 66 039。444 ???????hhhhxkg/)()(339。44??????? vvxvvk J / k 0 7 4 6 6410 ????? hhq單位質(zhì)量制冷能力： 單位容積制冷能力： 310 kJ / m427725 ???vqqvkg / 2000 ???qM r?制冷劑質(zhì)量流量： 制冷劑體積流量： / 31 ???? vMV rr冷凝器熱負(fù)荷： ) 9 01 6 2 8(0 1 8 )( 32 ????? hhM rk?) 4 6 61 6 2 8(0 1 8 )( 12 ????? hhMP rth壓縮機(jī)理論耗功率： 理論制冷系數(shù)： 制冷效率： 1241 ???????hhhhth?39。3w cT kT 0q 0kp kp 024WcT 0T kTs1439。q 0q kab39。0 4b a39。 蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)的兩種損失 一、膨脹閥前液態(tài)制冷劑再冷卻 ? 液體再（過）冷 ：從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑的溫度低于其壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。 ?再（過）冷循環(huán) ：具有液體過冷的制冷循環(huán)稱之為再（過）冷循環(huán)。 ?改進(jìn)方法： （ 1）改善節(jié)流過程，使之更接近等熵過程。 一、膨脹閥前液態(tài)制冷劑再冷卻 1 3 壓縮機(jī) 膨脹閥 冷凝器 蒸發(fā)器 冷凍水 1 ? 冷卻水 2? T s Tk T0 3 2 3? 1 ? 0pkp4? a b Δq 0 Δts.h 4 1 Ts. h Δq a? b? Δ w c 回?zé)崞?1 ? 2 ? 4 ? 3 ? 1 3 壓縮機(jī) 膨脹閥 冷凝器 蒸發(fā)器 冷凍水 1 ? 冷卻水 2? T s Tk T0 3 2 3? 1 ? 0pkp4? a b Δq 0 Δts.h 4 1 Ts. h Δq a? b? Δ w c 回?zé)崞? 1 ? 2 ? 4 ? 3 ? ?采用回?zé)嵫h(huán)，一方面可使液態(tài)制冷劑再冷，單位質(zhì)量 制冷功率 增加 ( Δq0= h4h4180。4180。 ?壓縮機(jī)的壓縮功增加（ ΔWc= (h2180。)(h2h1) = Δ2180。122180。 ? 制冷系數(shù)是否提高， 取決與制冷劑的熱物理性質(zhì) 。 1 3 壓縮機(jī) 膨脹閥 冷凝器 蒸發(fā)器 冷凍水 1 ? 冷卻水 2? T s Tk T0 3 2 3? 1 ? 0pkp4? a b Δq 0 Δts.h 4 1 Ts. h Δq a? b? Δ w c 回?zé)崞?1 ? 2 ? 4 ? 3 ? 有效過熱和有害過熱 ? 蒸發(fā)器出來的低溫制冷劑蒸氣，在通過吸入管道進(jìn)入壓縮機(jī)前從周圍環(huán)境吸取熱量而過熱，但它并沒有對(duì)被冷卻物體產(chǎn)生任何制冷效應(yīng)，這種過熱稱為 有害過熱或無效過 熱。 過熱度對(duì)排氣溫度的影響 有效過熱的過熱度對(duì)制冷系數(shù)的影響 二、回收膨脹功 ? 使用膨脹機(jī) 的蒸氣壓縮式制冷循環(huán) ?對(duì)于大容量制冷裝置 : ?一方面，由于膨脹機(jī)的容量較大，不會(huì)出現(xiàn)因機(jī)件過小導(dǎo)致加工方面的困難； ?另一方面，可回收的膨脹功相對(duì)較大； ?因此，采用膨脹機(jī)回收膨脹功可節(jié)省常規(guī)能源，提高制冷系數(shù)。439。440 bbhhq ?????? 理論制冷系數(shù)提高 ecth wwqq???? 00?三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) ? 當(dāng)壓縮機(jī)的壓縮比較大時(shí)，壓縮機(jī)的排氣溫度相應(yīng)較高，因而 過熱損失 及壓縮機(jī) 功耗 均較大。 三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) ?多級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的應(yīng)用場(chǎng)合 : ?壓縮比較高（通常 pk/p0 大于 8）； ? 離心式或螺桿式制冷壓縮機(jī)（可以比較方便的進(jìn)行中間抽氣，如空調(diào)用螺桿冷水機(jī)組） ?多級(jí)壓縮式制冷循環(huán)的兩種形式 ?閃發(fā)蒸氣分離器（經(jīng)濟(jì)器）； ? 中間冷卻器。8239。工作流程 理論循環(huán) 壓縮機(jī)蒸發(fā)器冷凝器1閃發(fā)蒸氣分離器45672138239。 ? 采用閃發(fā)蒸氣分離器可有效降低 壓縮機(jī)的功耗，故閃發(fā)蒸氣分離器也稱之為 經(jīng)濟(jì)器 。 2二、中間冷卻器 ? 閃發(fā)蒸氣分離器利用節(jié)流閃發(fā)出的制冷劑蒸氣與經(jīng)過一級(jí)壓縮后的高溫制冷劑蒸氣混合，混合后的制冷劑蒸氣仍為過熱蒸氣 ，因此稱之為 不完全冷卻 （不適合過熱損失較大的制冷劑，如 氨 等）。 一次節(jié)流完全中間冷卻的雙級(jí)壓縮制冷 理論循環(huán) 工作流程 一次節(jié)流中間不完全冷卻的雙級(jí)壓縮制冷 理論循環(huán) 工作流程 雙級(jí)蒸氣壓縮式制冷的中間壓力選取原則 ?以 獲取最大制冷系數(shù) 的中間壓力為原則；以這種原則確定的中間壓力稱之為 最佳中間壓力 。） ?以高低壓縮機(jī)壓縮比相等為原則（雖然制冷系數(shù)不是最大，但壓縮機(jī)氣缸 工作容積 的利用程度高，較 實(shí)用 ）。 中間冷卻器的能量方程為： 三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) )()()( 632751321 hhMhhMhhM rrr ????? 高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量Mr： 65 hh ? 87 hh ?16375322 )()()(rr MhhhhhhM?????081637221 ))(()( ?hhhhhhMMMrrr ??????8101 hhM r ???三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) 對(duì)于 一次節(jié)流不完全中間冷卻 制冷量為 ?0雙級(jí)壓縮制冷循環(huán)： ?狀態(tài) 3(由狀態(tài) 2和狀態(tài) 3180。3221 )( hMMhMhM rrrr ??? 中間冷卻器的能量方程為： )()( 639。3752 )()(rr MhhhhM???高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量 Mr： 三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) 081639。321 ))(()( ?hhhhhhMMMrrr ??????熱力計(jì)算 ： 質(zhì)量守恒、能量守恒方程是基礎(chǔ) 三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) 例題 如下圖所示，系統(tǒng)需制冷量 20kW，制冷劑采用 R134a，蒸發(fā)溫度 t0＝ 4186。C，試進(jìn)行理論循環(huán)的的熱力計(jì)算。 2lgph567839。21
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