化工熱力學(xué)ch5純流體的熱力學(xué)性質(zhì)-閱讀頁(yè)
2025-02-03 08:37本頁(yè)面
【正文】 5 50 51 ? ? ? 4 點(diǎn) 1MPa飽和液體 ? 查表得 H4 ＝ kJ/kg ? T0 T T S 1 2 3 4 5 52 53 ? H1＝ ＝ kJ/kg ? H4 ＝ kJ/kg H5 ＝ H4 T0 T T S 1 2 3 4 5 0 1 5 1 42 3 1 . 9 1 0 4 . 2 1 2 7 . 7 /q H H H Hk J k g? ? ? ?? ? ?5001 . 6 7 1 0 1 3 0 8 /1 2 7 . 7QG k g hq?? ? ?21 2 7 8 . 7 2 3 1 . 9 4 6 . 8 /sW H H k J k g? ? ? ? ?0 1 2 7 . 7 2 . 7 34 6 . 8sqW? ? ? ?54 3 制冷劑 Refrigerants 制冷劑的選擇原則： （ 1）潛熱要大。即冷凝壓力（高壓）不要過高，蒸發(fā)壓力（低壓）不要過低。 （ 4）價(jià)格 低 。 55 ? 工業(yè)上一般選用冷凍鹽水 CaCl2， MgCl2 56 三 . 多級(jí)壓縮制冷和復(fù)迭式制冷 ? 在氨制冷劑中 ， 一般蒸發(fā)溫度低于 30℃ 時(shí) ，采用兩級(jí)壓縮 ? 低于 45℃ 時(shí) ， 采用三級(jí)壓縮 (1) 工作原理及 TS圖 57 低壓蒸發(fā)器 高壓蒸發(fā)器 冷凝器 低壓汽缸 高壓汽缸 中間冷卻器 節(jié)流閥 I 節(jié)流閥 I I 汽液分離器 1 2 2’ 3 4 5 6 7 8 58 1 2 3 4 5 6 7 8 S T Pm ① 耗功小 ， 節(jié)能 ② 制冷率大 ③ 可同時(shí)得到不同溫度的低溫 (2)兩級(jí)壓縮兩級(jí)蒸發(fā)的好處 思考一下三級(jí)壓縮三級(jí)蒸發(fā)的原理圖 ? 59 四 .吸收式制冷 ? 泵 吸收器 換熱器 解吸器 蒸發(fā)器 節(jié)流閥 QL載冷體 水 低品位蒸汽 TR QR 冷凝器 QH 水 60 將吸收式制冷循環(huán)與蒸汽壓縮制冷循環(huán)相比較 ， 其 不同點(diǎn) 僅在于： 蒸汽壓縮制冷循環(huán)： 壓縮機(jī) （ 消耗機(jī)械功 ） 吸收式制冷循環(huán)： 吸收塔，解吸器，換熱器，泵（消耗低品位熱量 ） 61 最大熱力系數(shù)： 低品位蒸汽供熱量制冷量 0QRL ???RHRLHLRLTTTTTT ??????用于評(píng)價(jià)吸收式制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是熱力系數(shù)（能量利用系數(shù)） 62 高溫 環(huán)境 低溫 環(huán)境 熱泵 制熱效率＝ QH/WN 63 深冷循環(huán)（氣體液化循環(huán)） ? 深度冷凍循環(huán)的目的就是獲得低溫度液體 。 因此 ， 氣體的臨界溫度越低 ， 所需要的液化溫度越低 。 64 一 . Linde Cycle (林德循環(huán) ) ? 1895年德國(guó)工程師 Linde（林德）首先應(yīng)用此法液化空氣，故稱簡(jiǎn)單的林德循環(huán)。 從這一圖示來看 ， 深冷與普通冷凍循環(huán)主要區(qū)別 表現(xiàn)在： 普冷 ： 兩個(gè)封閉式循環(huán) 。 深冷 ： 制冷循環(huán)與分離或液化物質(zhì)是同一種物質(zhì) ， 且是不封閉循環(huán) 。 ? 取換熱器、節(jié)流閥、氣液分離器為研究體系 ∴ sWQH ???0?sW 0?Q0??H?? 出入 ＝ HH102 Hx1xHH ）＋（＝由熱力學(xué)第一定律： 因體系與環(huán)境無軸功交換，若無冷損失， 由體系的能量平衡，則有 68 0121HHHHx ? （ 626） 理論液化量 (629) 實(shí)際液化量 013221HHqqHHx ? — 冷量損失 。 TCx)1(q p2 ???pCT?3q（ 換熱器不完全交換 ） — 低壓氣體平均熱容 — 換熱器熱端溫差 69 21o1o HH)Hx ( Hq ??322132o1o qqHHqq)Hx (Hq ?? (2) 制冷量 qo 在穩(wěn)定操作下，液化 xkg氣體所取走的熱量。 （ 5） 制冷系數(shù) ε 問題 : ?一次節(jié)流液化循環(huán)比較簡(jiǎn)單 ， 但效率很低 。 ?在簡(jiǎn)單的林德循環(huán)中，由于高壓氣體的相對(duì)量大和熱容大，用未冷凝低壓氣體無法將其冷卻到足夠的低溫。 p2 p1 S T T1 T3 1 2 3 4 4’ 6 7 8 9 T9 73 （ 1） 液化量 x 以圖中虛線作為研究體系 sWQH ???0?sW 0?Q0??H?? 出入 ＝ HH42 M )H1(HH ??? ＝入193 x )H(1xHM )H1(H ????? 出由熱力學(xué)第一定律： 體系與環(huán)境無軸功交換，無冷損失 由體系的能量平衡，則有 74 與林德循環(huán)相比較 ， 制冷量多出 914321HH)HM )(H(1)H(Hx ??91324321HHqq)HM )(H(1)H(Hx ??)HM ) (H1()H(Hq 4321o ????324321o qq)HM ) ( H1()H(Hq ????)HM ) ( H1( 43?∴ 若考慮不完全熱交換損失 q2和系統(tǒng)的冷損失 q3 實(shí)際： （ 2） 制冷量 qo 理論： 實(shí)際： kg 75 式中： ηs — 等熵膨脹效率 M— 未進(jìn)入膨脹機(jī)的氣體分率 η m— 膨脹機(jī)的機(jī)械效率 R— 氣體常數(shù) ， 單位取 kJ/kg?K )39。HM ) ( H1(pplnRT )HM ) ( H1(PplnRTWs?????????T? (3) 功耗 Ws 理想： 實(shí)際： — 壓縮機(jī)的等溫壓縮效率，一般按經(jīng)驗(yàn)可取 76
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