1蒸汽压缩式制冷循环第一章.pptx

第一章 蒸气压缩式制冷的热力学原理一、液体蒸发制冷的特征利用制冷剂液体在气化时产生的吸热效应，达到制冷目的。 二、热力学基本定律热力学第一定律：能量守恒和转换定律热力学第二定律：能量贬值原理不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。 正向循环 热能转化为机械功 热力学循环 消耗功 逆向循环 三、蒸气压缩式制冷循环主要部件：压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器 工作原理：使制冷剂在压缩机、冷凝器、节 流阀和蒸发器等设备中进行压缩、放热冷凝、节流降压和吸热蒸发四个主要过程，完成制冷循环。file:///D:\制冷技术动画\蒸汽压缩式.swf制冷原理三、热力学计算工具1、压焓图：一点二线三区五状态 2、温熵图：一点二线三区五状态 第一节 理想制冷循环 一、逆卡诺循环理想循环组成：两个恒温热源、两个等温过程、两个等熵过程。 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf1-2 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf等熵压缩file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf2-3 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf等温压缩 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf3-4 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf等熵膨胀file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf4-1 file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf等温膨胀file:///D:\制冷技术动画\1-9.swf 为什么是热力学效率最高的制冷循环？/zlkj/ppt/image/2-3理想循环t-s1.swf循环结果 从被冷却介质吸热q0（单位制冷量）；向冷却介质放热qk；循环净耗功 w0＝w1－w2＝qk－q0 思考:制冷量和制冷系数如何确定?=DqTsi012=DqTs012R制冷工质向高温热源放热量制冷工质从低温热源吸热量 系统所消耗的功 卡诺制冷系数 卡诺热泵循环效率 热力完善度 三、逆卡诺循环难以实现： 湿蒸汽区域内进行 湿压缩设备：蒸发器 无传热温差冷凝器 无传热温差压缩机 无摩擦运动膨胀机 不经济，且难以加工 图1-10 洛伦兹循环的T-s图 洛伦兹循环工作在二个变温热源间。与逆卡诺循环不同之处主要是蒸发吸热和冷却放热均为变温过程 温 度 T熵S四、洛伦兹循环 为什么采用？第二节 蒸气压缩式制冷的 理论循环file:///D:\制冷技术动画\蒸汽压缩式.swf一、理论循环压缩机：等熵压缩；冷凝器：等压放热；节流阀：绝热节流；蒸发器：等压吸热而制冷。压缩机创造了低压，保证制冷剂在低压气化吸热，实现制冷；保证蒸发器进口有液态制冷剂，才可保证制冷冷凝器散热，制冷剂凝结使制冷剂气态变为液态膨胀阀节流，是保证蒸发器低压的环境file:///D:\制冷技术动画\2-4%5b1%5d.swf理论循环：1. 循环组成压缩机：等熵压缩；冷凝器：等压放热；节流阀：绝热节流；蒸发器：等压吸热而制冷。2. “四大件”作用压缩机：“心脏”，压缩和输送制冷剂蒸汽；冷凝器：输出热量；节流阀：节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器：吸收热量（输出冷量）。3. 循环特点（对比逆卡诺循环）干压缩代替了湿压缩： 压缩机吸气状态为干饱和蒸汽节流阀代替了膨胀机： 简化了设备，但会造成节流损失思考:为什么进行替代?file:///D:\制冷技术动画\2-5%5b1%5d.swf4. file:///D:\制冷技术动画\2-5%5b1%5d.swf图形表示冷凝过程和蒸发过程均为定压过程，并有传热温差，因此有温差损失；用膨胀阀代替膨胀机，节流过程不是等熵过程，变成节流前后焓相等，但造成了节流损失；干压缩代替湿压缩，避免压缩机损坏，避免因压缩机吸入的湿蒸气气化，减少压缩机的吸气量；造成了过热损失由原来的理想的逆卡诺循环变成了理论循环与逆卡诺循环相比耗功量、制冷量均增加，制冷系数下降。二、理论循环压焓图 压焓图的作用：确定状态参数表示热力过程分析能量变化要求：知道图形形状及各参数曲线底画法。等压线 — 水平线等焓线 — 垂直线等干度线 — 湿蒸汽区域内等熵线 — 向右上方倾斜等容线 — 向右上方倾斜等温线 — 垂直线（未）→水平线（湿）→向右下方弯曲（过）三、制冷理论循环热力计算 计算目的：确定循环的性能指标、压缩机的容量及功率及换热设备的热负荷。 file:///D:\制冷技术动画\2-6%5b1%5d.swf计算工具：file:///D:\制冷技术动画\2-6%5b1%5d.swf 备注：等焓过程应该用虚线1. 单位质量制冷量定义：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸收的热量。kJ/kg2.单位质量冷凝热定义：制冷剂蒸气在冷凝器中放出的热量。包括显热和