【正文】 43439。 、 8的參數(shù)值； 73766 hhhhx???39。888 hhhhx???213139。由 3混合而來(lái) ) )1( 61 xMM rr ??(5) 根據(jù)壓焓圖確定其余點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)值； (6) 進(jìn)行熱力計(jì)算。 2三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) ?單位質(zhì)量制冷能力： k J / k 7 2 0 0810 ????? hhq?單位容積制冷能力： 310 kJ / m??vqqv三、多級(jí)壓縮式制冷循環(huán) ?低壓級(jí)制冷劑質(zhì)量流量： 6kg / 20001 ??? qM r??低壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑體積流量： /s0 .0 0 7 0 m0 .0 6 0 3 3111 ???? vMV rr?高壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑質(zhì)量流量： ?高壓級(jí)壓縮機(jī)制冷劑體積流量： 7kg / s153 116 61 ????? xMM rr/ 04 92 35 9413 339。2412121 ??????? hhMhhMPPP rrththth ??thth P??39。 四、復(fù)疊式制冷循環(huán) ?對(duì)于采用 氨 、 R22等中溫制冷劑的壓縮式制冷系統(tǒng)，即使采用多級(jí)壓縮，但能夠到達(dá)的最低蒸發(fā)溫度仍有一定的局限： 蒸發(fā)溫度 必須高于制冷劑的 凝固點(diǎn) ?如： 氨 的凝固點(diǎn)為－ ?C； 四、復(fù)疊式制冷循環(huán) ?制冷劑的 蒸發(fā)溫度過(guò)低 ，蒸發(fā) 壓力也很低 。 ?蒸發(fā) 壓力很低 時(shí)，制冷劑氣態(tài) 比容很大 ，單位 容積制冷功率很小 ，要求壓縮機(jī)的 體積流量很大 。但這類制冷劑的 臨界溫度很低 ，采用一般冷卻水，存在以下局限： 由于水溫接近其 臨界溫度 ，使氣態(tài)制冷劑 難以冷凝 ； ?即使冷凝，由于接近臨界點(diǎn)，不但 冷凝壓力高 ，而且 比潛熱小 ，因而制冷 效率也很低 。 四、復(fù)疊式制冷循環(huán) 的工作流程及理論循環(huán) 工作流程 理論循環(huán) 四、復(fù)疊式制冷循環(huán)的特點(diǎn) ?兩臺(tái)制冷 機(jī) 聯(lián)合運(yùn)行 ，高溫級(jí)制冷機(jī)的蒸發(fā)器為低溫級(jí)制冷機(jī)的冷凝器提供冷源； ?為確保低溫級(jí)的所需冷凝溫度，高溫級(jí)制冷 機(jī) 的蒸發(fā)溫度需低于低溫級(jí)冷凝溫度 3－ 5?C； ?復(fù)疊式制冷循環(huán)既保留了中、低溫制冷劑各自的優(yōu)點(diǎn)，又克服了它們不足，使制取 很低的溫度成為可能 。 (為目前制冷、空調(diào)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的循環(huán)形式 ) 基本概念 T 0T kTs13a0 4b2P kP 0? 跨臨界循環(huán)：一些低溫制冷劑在普通制冷范圍內(nèi)，利用冷卻水或室外空氣作為冷卻介質(zhì)時(shí)， 壓縮機(jī)的 排氣壓力 位于 臨界壓力之上 ，而 蒸發(fā)壓力 位于 臨界壓力之下 ，此類循環(huán)稱之為跨臨界循環(huán)。 ?1931年，以 R12為代表的氟里昂制冷劑一經(jīng)開(kāi)發(fā)，以其無(wú)毒、不燃、不爆炸、無(wú)刺激性、適中的壓力及較高的制冷效率等優(yōu)點(diǎn)，很快取代了 CO2 (R744) 在安全制冷劑方面的地位； ?1990年代以后，由于氟利昂對(duì)環(huán)境的破壞作用，開(kāi)始積極尋找無(wú)污染的替代制冷劑， CO2被人為是最具潛力的長(zhǎng)期替代物。 循環(huán)原理圖 壓焓圖 第四節(jié) 跨臨界制冷循環(huán) 蒸發(fā)器143 2q 0q k膨脹機(jī)壓縮機(jī)氣體冷卻器W clgph0339。431CO2跨臨界制冷循環(huán)與常規(guī)亞臨界循環(huán)的異同 ?與亞臨界循環(huán)相同，蒸發(fā)溫度亦低于臨界溫度， 吸熱過(guò)程在 亞臨界條件 下進(jìn)行，主要依靠 液體蒸發(fā) 來(lái)完成； ?壓縮機(jī)排氣壓力卻 高于臨界壓力 ，制冷劑蒸氣在超臨界區(qū)定壓放熱，與常規(guī)亞臨界狀態(tài)下的冷凝過(guò)程不同，換熱過(guò)程依靠 顯熱交換 來(lái)完成。 目前制冷、空調(diào)、熱泵熱水器等設(shè)備 若采用 CO2為制冷劑 ，基本上都采用跨臨界制冷循環(huán)方式。 一、實(shí)際循環(huán)過(guò)程分析 ?過(guò)程線 1?2 ?3 ?4 ?1所組成的循環(huán)表示蒸發(fā)壓力為 P0、冷凝壓力為 Pk的蒸氣壓縮式理論循環(huán)。 ?1180。 ? a ? b ? c180。 ?3180。 ?1180。 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 4439。32dcc39。39。1P 2P 1sTP 0P k239。339。ba139。1 39。(1)、過(guò)程線 1180。180。 (2)、過(guò)程線 1180。?a ：低壓制冷劑蒸氣，流經(jīng)壓縮機(jī) 吸氣閥 時(shí)被節(jié)流，壓力下降至 Pa，溫度 略有下降 。 第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) (4)、過(guò)程線 b ?c180。 (5)、過(guò)程線 c180。 (6)、 過(guò)程線 c ?d ： 高溫制冷劑蒸氣流經(jīng)壓縮機(jī) 排氣閥 時(shí)被節(jié)流， 比焓基本不變，壓力有所下降 。339。ba139。1 39。第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) (7)、過(guò)程線 d ? 2180。 (8)、過(guò)程線 2180。 ：制冷劑蒸氣冷凝過(guò)程；由于 摩擦 和 渦流 存在，冷凝 并非等壓過(guò)程 ，根據(jù)冷凝器形式的不同，壓力有不同程度的下降，出口還有一定的 再冷度 。339。ba139。1 39。(9)、過(guò)程線 3180。 ：制冷劑節(jié)流過(guò)程，比焓基本不變，比熵增加 。 ? 1180。 二、實(shí)際循環(huán)的制冷性能 在實(shí)際循環(huán)中，如果 蒸發(fā)器入口處的壓力仍為 P0、冷凝器出口處的壓力仍為 Pk、 與理論循環(huán)相比 ： ?實(shí)際循環(huán)的 平均冷凝壓力有所升高 ； ?實(shí)際循環(huán)的 平均蒸發(fā)壓力有所降低 。339。ba139。1 39。P kmP 0m保留實(shí)際制冷循環(huán) 主要特征 抽象出的壓焓圖如下圖所示，圖中1?2 ?3 ?4 ?1 為理論循環(huán)， 1180。 ?3180。 ?1180。 蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)的 lgP－ h圖 第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) 1 39。39。439。P 139。lg Ph實(shí)際循環(huán)的熱力計(jì)算 ?容積效率 ?v：壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量 Vr與理論輸氣量 Vh之比 : /sm 3hvr VV ???壓縮機(jī)的實(shí)際輸氣量： hrv VV??(理論輸氣量與壓縮機(jī)的 結(jié)構(gòu)參數(shù) 及 轉(zhuǎn)速 有關(guān)，而與制冷劑的種類及工況條件無(wú)關(guān)，對(duì)于確定的壓縮機(jī)而言，理論輸氣量為 一定值 。139。1 kJ / mvhhqv???實(shí)際循環(huán)的制冷劑質(zhì)量流量： kg / s39。12239。3339。4239。P 0P kP 239。 ?指示功率 Pi：存在流動(dòng)阻力等因素、壓縮過(guò)程偏離等熵過(guò)程時(shí)壓縮機(jī)的 實(shí)際耗功率 。139。1 ihvicrihhvVwMP??????icrithi PwMPP ???1 39。39。439。P 139。lg Ph第五節(jié) 蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán) ?軸功率 Pe：包括克服機(jī)械摩擦和帶動(dòng)如油泵等輔助設(shè)備所消耗的功率在內(nèi)、實(shí)際 作用在傳動(dòng)軸上的功率 。 kW39。239。 ) 三角皮帶連接時(shí)： ?d＝ ~。139。439。 傳動(dòng)效率 摩擦效率 指示效率 1 39。39。439。P 139。lg Ph各種空調(diào)制冷機(jī)組的實(shí)際性能系數(shù) COP ?家用窗式空調(diào)： (理論循環(huán) COP一般在 5以上 ) ?風(fēng)冷式機(jī)組 : (理論循環(huán) COP一般在 5以上 ) ?單級(jí)水冷式機(jī)組： (理論循環(huán) COP一般在 6以上 ) ?多級(jí)水冷式機(jī)組： 57 對(duì)于 由封閉式壓縮機(jī)構(gòu)成的制冷系統(tǒng) ，因驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)置于壓縮機(jī)，需考慮 電機(jī)效率 ?e(電動(dòng)機(jī) 輸出功率 P與 輸入功率 Pin之比 )對(duì)能耗的影響。 thedmiedmiin hhhhP ?????????? ?????39。239。10EERine PP???電機(jī)效率 ?e： 綜上所述，在實(shí)際制冷循環(huán)中，由于壓縮過(guò)程并非 等熵過(guò)程 、壓縮機(jī)氣缸中 余隙容積 的存在、壓縮過(guò)程中的 流動(dòng)阻力 、與外界的 熱交換 、以及氣體通過(guò)活塞與氣缸壁間隙處產(chǎn)生的泄漏 等因素，導(dǎo)致壓縮機(jī)的 輸氣量減少 ， 制冷量下降 ， 消耗功率增加 。請(qǐng)利用 ph圖分析空調(diào)器的 COP比冰箱大