工程热力学制冷循环

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1、制冷循环RefrigerationCycles§11-1空气压缩制冷循环本章主要内容§11-2蒸气压缩制冷循环§11-3制冷剂本章基本知识点1.熟悉空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵原理。制冷循环与热泵循环•制冷Refrigeration循环输入功量（或其他代价），从低温热源取热•热泵HeatPump循环输入功量（或其他代价），向高温热用户供热低温冷冻室（a）冰箱高温环境低温环境高温房间（b）热泵QLWNQHQLQHWN制冷循环和制冷系数CoefficientofPe

2、rformanceT0环境T2冷库卡诺逆循环q1q2wTsT2T0T0不变,T2εCT2不变,T0εCReversedCarnotcycle热泵循环和供热系数CoefficientofPerformance卡诺逆循环wTsT2T0T1不变,T0εCT0不变,T1εCT1制冷能力和冷吨生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量(kJ/s)。1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻到0°C的冰所需冷量。水的凝结（熔化）热r=334kJ/kg1冷吨=3.86kJ/sCoolingCapacityandTo

3、nofRefrigeration制冷循环种类空气压缩制冷压缩制冷蒸气压缩制冷吸收式制冷制冷循环吸附式制冷蒸汽喷射制冷示例半导体制冷热声制冷,磁制冷Vapor-compressionGascompressionRefrigerationCycle§11－1空气压缩制冷循环冷却水膨胀机压缩机冷藏室冷却器3214空气压缩制冷循环过程四个主要部件；工质：空气12绝热压缩pT23等压冷却向环境放热，T34绝热膨胀T

4、214TsT2T01234逆勃雷登循环ssppReversedBraytonCycle制冷系数Ts1234pv图和Ts图pv3214TsT2T01234同温限卡诺制冷循环？空气压缩制冷循环特点优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。缺点：1.无法实现T，<C2.q2=cp(T1-T4)，空气cp很小，(T1-T4)不能太大，q2很小。若(T1-T4)3.活塞式流量m小，制冷量Q2=mq2小，压缩空气制冷想提高制冷能力，空气的流量就要很大，如应用活塞式压气机和膨胀机，不经济。那么怎么改善这点呢？利用回热原理并采用叶轮式压气机和膨胀机，去改善

5、压缩空气制冷的主要缺点。空气回热制冷循环回热式空气压缩制冷装置T2T01RTs2R53R41R2R134253R1空气回热制冷与非回热的比较T2T0Ts1R2R134253R吸热量（收益）：q2=cp(T1-T4)放热量：q1=cp(T2-T3)=cp(T2R-T5)非回热回热不变相同回热＝非回热适用于小压比大流量的叶轮式压气机空气制冷系统空气压缩制冷的根本缺陷1.无法实现T，低，经济性差2.q2=cp(T1-T4)小，制冷能力q2很小。汽化潜热大，制冷能力可能大蒸气在两相区易实现T§11-2蒸气压缩制冷循环水能用否？0°C以下凝

6、固不能流动。一般用低沸点工质，如氟利昂、氨沸点：水100°CR22-40.8°CR134aTHR01-26.1°C-30.18°CVapor-compressionrefrigerationcycle压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、冷凝成高压常温的制冷剂液体得到低温低压制冷剂制冷剂液体吸热、蒸发、制冷蒸气压缩制冷空调装置蒸气压缩制冷空调装置1-2：绝热压缩过程2-4：定压放热过程4-5：绝热节流过程5-1：定压吸热过程5124蒸气压缩制冷循环Ts1234567比较逆卡诺循环346773湿蒸气压缩“液击”现象12

7、既安全，又增加了单位质量工质的制冷量71逆卡诺实际节流阀代替了膨胀机节流阀代替膨胀机分析Ts12345682.少从冷库取走热量优点：1.损失功量ab面积a84ba面积a86ba面积8468缺点：1.省掉膨胀机，设备简化；2.节流阀开度，易调节蒸发温度；84越陡越好利>弊蒸气压缩制冷循环的计算Ts12345蒸发器中吸热量冷凝器中放热量制冷系数两个等压，热与功均与焓有关lnp-h图lnp-h图及计算Ts12345lnph12345压焓图P-hdiagram过冷措施Ts12345lnph123455’4’不变4’5’工程上常用§11-3制冷剂re

8、frigerant蒸气压缩制冷，要尽可能利用工质两相区，因此与工质性质密切相关。对热物性要求：1.沸点低，tb<10ºC2.压力适中，蒸发器中稍大于大气压，冷凝器中不太高；3.汽