第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环

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1、第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环湿蒸汽区域可能实现理想制冷循环,但:一、逆卡诺循环难以实现1.无温差的传热过程难以实现，Q=KAAtm2.膨胀机等爛膨胀不经济；3.湿压缩不利于压缩机正常工作（湿压缩、减少制冷最、“液击”）二、蒸汽压缩制冷理论循环1.循环（是简化了的实际制冷循环）缩帝舲理论循环逆卡诺循环：1'—3—4—5'—1，蒸汽压缩制冷循环：1—2—3—4—5—1节流洱I各系统高低床部分隔开。第一章蒸汽压缩式制冷的热力学原理1•冷凝器"制冷剂凝结时的温度高丁•高温热源的汕叟；蒸发器中，制7令剂汽化时禰破低丁低温热源禰破。2.液体制冷剂的比容远比蒸汽小JJ•获得的膨胀功小时尚不足以克服机器木

2、身的摩擦阻力。液体膨胀制LK寸很小，设计.伟憶很困难。3.I&A湿蒸气在H渤机屮冇部分液体要被压缩，称为湿压缩。礪汽被贬气缸后，气缸堆与制冷齐间进行强^的热交换，湿蒸汽屮的液滴迅速汽化「拥气缸容枳，使压缩机I败入的制冷剂竝减少，制冷量降低。H液滴进入气缸后彳姗•全部汽化，容易发生压缩液体的液击现象损坏卿机。工作流程：圧缔机吸入蒸发器内产工的低床（低温）制冷剂蒸汽，保持蒸发器内的低压状态，仓懺了蒸发器内制冷剂液体在低温卜沸腾的条件；I及入的蒸汽经过斥缩，压力和温度都升窩，仓U造了制冷剂能在常温下液化的条件；高温高压的制冷剂蒸汽排入冷凝器后，压力不变，被冷却介质（水或空气）冷却，放出热量，温度降

3、低，址疾凝结虜夜体从冷凝席卄出高压側令剂液体经节流阀节流降丿仁导致部分制冷剂液体汽化吸收汽化潜热，使其木卵勺稳定液相应降低成为低压低温的湿蒸汽，进入蒸发器；蒸发器屮，制冷剂液体在压力不变的惜况下，吸收被冷却介质的热呈而汽化.形成低温低压蒸汽再被压缩机吸定，如此不断01穌。汗缩机作用：1•将制冷剂蒸汽^蒸发器屮抽川來彳嫌发器维持在低^状态，便于蒸发吸热过程能够连续不断地进行下去；2.通过压缩作川提高制冷剂蒸汽的压力和温度，创造将制冷剂蒸汽的热量向外界环境介质（空气或水）转移的条件。冷凝器将制冷剂从蒸发器吸取的热量及111压缩功转换的热量啟给冷却介质。采用节流阀，则循环耗功量就是圧缩机的耗功屆所

4、损失的功量都变成了热量被制冷剂吸收，故减少〃效制冷杲。故采1-2（压缩机）：等爛压缩；2-3-4（冷凝器）:等压放热；4-5（节流阀）：绝热节流，等恰；5-1（蒸发器）：等压吸热而制冷。压缩-放热（冷却与冷凝）-节流-吸热（汽化、蒸发）肖流阀代替膨胀机后，fW令循环的希舲系数会冇所降低其降低的程度称为节流损失。节流损失和节流前后的温差Yj关，也和制冷剂的性质仃关。冷凝温度和蒸发温度温力:越圮液体制冷剂比热越大、比潜热越小、冷凝压力越接近典临界压力，节磁炮大。床焰图作用：简便地确定制冷剂的状态参数,H能片观地表不•出循环及过程屮参数的变化和齟的变化。2.设备压缩机：“心脏”压缩和输送制冷剂蒸汽

5、；节流阀：节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；单位质虽制冷虽简称为单位伟岭虽蒸发器：吸收热量（输出冷量）从而制冷；To为制冷剂在蒸发温度时的汽化潜热；冷凝器：输川热量。X5为节流JS制冷剂湿蒸汽的干度。3.特点（对比逆卡诺循环）（1）干压缩代替了湿压缩：1点为干饱和蒸汽状态（2）节流阀代替了膨胀机：节流损失Vi为压缩机吸入蒸汽:的比容，其大小与制冷剂£1•顶有关,且受蒸发压力的影*J很人。-般蒸发汕变越低，仃越人，q°越小。三、压熠图“一点、两线、三区、五态”Q。为制冷装置的制冷量（kW）。♦六种：等压线一水平线由于节流过程中制冷剂对外不做功，等焰线一垂直线故循环单位功即压缩机的单位压

6、缩功。能效比COP(coefficientof等干度线一湿蒸汽区域内performance,性能系数）等爛线向右上方倾斜COP：制冷量与输入功率Z等容线—向右上方倾斜，但比等嫡线平坦比ocop=Q0/No等温线一垂肓线（未）一＞水平线（湿）一＞向右下方弯1111（过）Ne:轴功率♦作用：确定状态参数，表示热力过程，分析能量变化。四、蒸发制冷理论循环压熔图■五、蒸汽压缩制冷理论循环热力计算计算冃的：确定循环的性能指标、压缩机的容量及功率以及换热设备的热负荷，为选择制冷设备提供依据。要进行制冷循环的热力计算，首先需耍知道制冷剂在各主要状态点的某些热力状态参数，如比容、比焙等。这些参数值町根据给定

7、的制冷剂种类、工作温度(或压力)，在相应的制冷剂热力性质图和表中杏找。1・单位质量制冷量qoqo：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸收的热量，kJ/kgoq0=hi-h5=h

8、—h4亦可表示为:q0=r0(1—x5)2.单位容积制冷量qvqv：压缩机每吸入制冷剂蒸汽(按吸气状态计)，在蒸发器中所产生的制冷量,kJ/m3oq、「=qo/vi=(h]—h5)Z3.制冷剂的质量流量Mr和体积流量VrMr和Vr：