蒸气压缩式制冷的热力学原理.pptxVIP

第一章　蒸气压缩式制冷的热力学原理;液体气化制冷原理;液体气化制冷原理;液体气化制冷的工作过程 ;一、逆卡诺循环 逆卡诺循环：在两个恒温热源之间进行的理想循环。;一、逆卡诺循环;逆卡诺循环结果 每一制冷循环，1kg制冷剂： 循环净耗功量为：;制冷循环性能指标：制冷系数?;制冷循环性能指标;制冷循环的热力完善度;制冷系数与热力完善度比较;制冷系数与热力完善度比较;有温差传热的逆卡诺循环;逆卡诺循环——热泵;二、劳仑兹循环;二、劳仑兹循环;变温热源时的逆向可逆循环——洛伦兹循环;第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环;（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任何不可逆损失； （2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值；;（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体； （4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换； （5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交换;第二节 蒸汽压缩式制冷的理论循环;;干压缩代替了湿压缩: 压缩机吸气状态为干饱和或过热蒸汽。 节流阀代替了膨胀机 简化了设备，但损失了膨胀功，并造成节流损失。;压缩机：等熵压缩； 冷凝器：等压放热； 节流阀：绝热节流； 蒸发器：等压吸热。 ;;采用节流阀代替了膨胀机，一方面损失了膨胀功，另一方面产生了无益气化，降低了制冷能力，导致制冷系数有所下降。 其降低的程度，称为节流损失。;蒸气压缩式制冷的理论循环的T－s图 ;; ;制冷循环的分析工具;T-S图;二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 ;;R22的P-h图;R134a的P-h图;R600a的P-h图;理论循环在T-s图和lnP-h图上表示;1.3 蒸气压缩式制冷理论循环压焓图上的表示;二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 ;（2）单位容积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸汽（按吸气状态计），在蒸发器中所产生的制冷量。 qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1 ;kJ/m3 v1为制冷剂的比容。 （3）制冷剂的制冷流量 Mr和体积流量Vr： ;二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 ;二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 ;二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 ;状态点4的参数值计算： h4=xh1+(1-x)h4′;;;;第三节 蒸气压缩式制冷循环的改善;制冷循环演变思想; 节流过程带来的节流损失； 干压缩所产生的过热损失。;;改善制冷循环的措施;一、膨胀阀前液态制冷剂再冷却 ;节流前制冷剂饱和液体的过冷;(2)、回热对蒸气压缩式制冷性能的影响 利用回热使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热，称之为回热。;采用回热循环，一方面可使液态制冷剂再冷，单位质量制冷功率增加( Δq0= h4-h4′= Δ4bb′4′4); 压缩机的压缩功增加（ΔWc= (h2′ -h1′)-(h2-h1) = Δ2′1′122′); 制冷系数是否提高，取决与制冷剂的热物理性质。;有效过热和有害过热;过热度对排气温度的影响;二、回收膨胀功 ;二、回收膨胀功 ;二、回收膨胀功 ;三、多级压缩式制冷循环 ;三、多级压缩式制冷循环 ;1、带闪发蒸气分离器的双级压缩制冷;闪发蒸气分离器对制冷性能的影响;;一次节流完全中间冷却的双级压缩制冷;一次节流中间不完全冷却的双级压缩制冷;双级蒸气压缩式制冷的中间压力选取原则;双级压缩式制冷制冷剂质量流量的确定;中间冷却器的能量方程为：;三、多级压缩式制冷循环 ;高压级压缩机的制冷剂流量Mr：;三、多级压缩式制冷循环 ;三、多级压缩式制冷循环 ;三、多级压缩式制冷循环 ;三、多级压缩式制冷循环 ;三、多级压缩式制冷循环 ; 与课本例1－2对比，在相同的制冷能力条件下，带闪发蒸气分离器的双级压缩式制冷循环： 制冷剂质量流量稍有减少； 压缩机排气温度降低； 冷凝器热负荷下降； 理论制冷系数提高(达9％)。;四、复叠式制冷循环 ;四、复叠式制冷循环 ;为获得－60－70?C的低温，需采用低温制冷剂（凝固点低，沸点也很低）， 如R13、 R14等(R13的凝固点为-181 ?C ，沸点为-81.4 ?C ； R14的凝固点为-184.9 ?C ，沸点为-127.9 ?C ) 。但这类制冷剂的临界温度很低，采用一般冷却水，存在以下局限：由于水温接近其临界温度，使气态制冷剂难以冷凝；;即使冷凝，由于接近临界点，不但冷凝压力高，而且