蒸气压缩式制冷装置的运行

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1、第七章蒸气压缩式制冷装置的运行与调节第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性第二节蒸气压缩式制冷装置的性能调节（自学）第三节制冷系统的故障与排除（自学）第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性制冷系统设计步骤：1.根据外在参数（所采用冷却水或冷却用空气入口温度、流量和给定的冷冻水温度或被冷却的空气温度、流量），确定制冷系统的设计工况（即选定tk和t0等系统的内在参数设计值）2.按设计工况选择制冷系统的各组成设备（“四大件”+其他设备（风机、电机、自控设备），使之在运行过程中各设备能力相互匹配；tk取值水冷式：t2-t1=4~10℃；tk-t

2、1=7~14℃风冷式：t2-t1≯8℃；tk-t1=10~16℃t0取值用于冷却水或盐水的蒸发器：t1-t2=5~8℃；t0=t2-（2～3）℃即：Δtm=5~7℃；热流密度约为2000-3000w/m2直接蒸发式空气冷却器：t0=t2-（6～8）℃即：⊿tm=11～13℃热流密度约为450～500w/m2（以外肋表面为基准）若制冷系统的运行工况不同于设计工况，即外在参数变化（温度、流量）→内在参数（t0,tk)变化→设备性能(制冷量、耗功率）变化？→各设备匹配性？制冷机组或系统的性能：是指其制冷量和耗功率与外在参数之间的关系。

3、第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性性能分析方法（两种）模拟解析法（系统仿真）图解法求解所有设备的工作特性方程以及能量平衡、质量平衡、动量平衡和制冷剂状态方程构成的联立方程组，消去其中所包括的系统内在参数（t0,tk）,得出系统运行时的工作性能方程复杂，数值求解困难简单，可直观表明主要参数的影响程度，方便设计者预判各设备对系统性能的影响一.主要设备的工作特性（一）制冷压缩机采用一定制冷剂的定容量压缩机（Vh不变），φ0、P、φk是t0,tk的函数，即：（二）冷凝器与蒸发器逆流冷凝器，其热交换能力为第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性

4、FR=f(Mw,cw,Kc,Ac)一定热负荷范围内K变化不大,视为定值比热变化不大，视为定值既定冷凝器，冷凝面积Ac为定值∴冷却剂流量一定，系数FR基本不变流量一定，某给定冷凝器热交换能力φk是tk和冷却剂进口温度tw1的函数即：Mw一定，φk=g(tk,tw1)第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性同理可得，蒸发器热交换能力注：对直接蒸发式空气冷却器来说，热质交换同时进行，全热交换的推动力是焓差，或空气湿球温度差，其热交换能力表达式为：∴Mc.a一定，φ0’=h(tm.1,t0)P155(图7-3）被冷却空气流量一定，系数FR基本

5、不变∴Mc.w一定，φ0’=h(tc.w1,t0)被冷却剂流量一定，系数FR基本不变二.制冷压缩机与冷凝器联合工作特性压缩冷凝机组的工作性能不同于单独的制冷压缩机，也不同于所配用冷凝器二者的联合工作特性的确定方法解析法图解法消去压缩机和冷凝器的共同冷凝温度得到方程求解复杂第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性二者重合AA’121’2’A”1”2”2’A’1’2”A”1”1.由定容量压缩机构组成的压缩冷凝机组的工作性能与蒸发温度、冷却剂进口温度及其质量流量呈函数关系。即：2.冷凝器的工作特性曲线的斜率φk’/(tk-tw1)与FRKC

6、AC的乘积呈正比；3.传热面结垢，机组中有不凝性气体等，使传热系数降低；冷凝器中存液过多，缩减了传热面积，将使冷凝器工作特性曲线的斜率φk’/(tk-tw1)变小，与正常情况相比，机组的tk将有所提高，导致制冷能力降低，耗功量增加。即：第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性二.制冷压缩机与冷凝器联合工作特性由图7-4和图7-5可得如下结论：三.压缩机—冷凝器—蒸发器联合工作特性制冷系统及整体式制冷机组的工作特性均认为是压缩机—冷凝器—蒸发器三者的联合工作特性。（图7-6、7-7）二者重合AA’BB’CC’DD’AEE’A’D’D’E

7、’E’结论：1.由定容量压缩机构组成的制冷系统，其工作特性只与通过冷凝器和蒸发器的外部流体进口温度（若为直接蒸发式空气冷却器，则为空气进口湿球温度）和流量呈函数关系。2.蒸发器工作特性曲线的斜率φ0’/(tm.1-t0)与FRK0A0.i的乘积呈正比，3.传热面被污染，或因节流机构过小等造成供液不足，使部分传热面未与液态制冷剂接触，则相当于减小了传热系数和传热面积，蒸发器的工作特性曲线变得平缓，与正常情况相比，机组的t0将有所降低，导致制冷能力降低。即：三.压缩机—冷凝器—蒸发器联合工作特性第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性说明

8、：1.对变容量压缩机构组成的制冷系统，其工作特性除与通过冷凝器和蒸发器的外部流体进口温度（若为直接蒸发式空气冷却器，则为空气进口湿球温度）和流量呈函数关系外，还与理论排气量Vh有关。第一节蒸气压缩式制冷系统的工作特性2.变容量制冷系统性能的研究方法：当Vh恒定为