热泵技术与应用 教学课件 作者 张昌 第2章 蒸气压缩式热泵的工作原理.ppt

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1、第2章蒸气压缩式热泵的工作原理2.1蒸气压缩式热泵循环2.2蒸气压缩式热泵的工质2.3蒸气压缩式热泵的压缩机2.4蒸气压缩式热泵机组2.5蒸气压缩式热泵的故障分析与处理2.1蒸气压缩式热泵循环2.1.1单级蒸气压缩式热泵的工作过程2.1.2单级蒸气压缩式热泵循环的表示2.1.3单级蒸气压缩式热泵的实际循环返回首页2.1.1单级蒸气压缩式热泵的工作过程2.1.2单级蒸气压缩式热泵循环在lgP—h图上的表示1.压焓图2.热泵循环在lgP—h图上表示2.1.3单级蒸气压缩式热泵的实际循环实际循环与理论循环的区别单级蒸气压缩式

2、热泵循环的热力计算2.2蒸气压缩式热泵的工质2.2.1热泵工质的发展历程2.2.2热泵工质与环境保护2.2.3对热泵工质的要求2.2.4常用的热泵工质返回首页2.2.1热泵工质的发展历程从历史上看，制冷剂的发展经历了三个阶段:早期制冷剂阶段(1830～1930年)氯氟烃CFCs与含氢氯氟烃HCFCs制冷剂阶段(1930～1990年)氢氟烃HFCs和天然工质为主的绿色环保制冷剂阶段(1990年至今)2.2.2热泵工质与环境保护1.CFC对臭氧层的破坏作用及温室效应2.环境保护及CFC替代物的选择2.2.3对热泵工质的要求

3、工质热物理性质方面工质的环境特性其它方面2.2.4常用的热泵工质2.3蒸气压缩式热泵的压缩机2.3.1热泵用压缩机的特点和要求2.3.2活塞式压缩机2.3.3涡旋式压缩机2.3.4螺杆式压缩机2.3.5离心式压缩机返回首页2.3.1热泵用压缩机的特点和要求1.热泵用压缩机的工作温度范围更宽热泵用压缩机的工作温度范围与空调制冷用压缩机的工作温度范围不同。以空气源热泵为例，其压缩机至少要能在蒸发温度-15～+15℃，冷凝温度≤65℃下正常工作。其结果是压缩机工作的压比高，排气温度高，吸气密度小，质量流量下降。由于压比高，为

4、提高容积效率，热泵压缩机应选用较小的相对余隙容积。由于压差大，在机械结构方面要加大轴承的支承面积和改进轴承材料，保护轴承中的承载油膜，减低磨损程度。还有，热泵要在十分宽广的温度范围工作，这必然会在某些工况下系统中出现过多的制冷剂。为此，必须要将此多余制冷剂贮存在适当的容器中。封闭式压缩机中排气温度高容易引起内置电动机和压缩机过热的现象。必须在电机绕组内设置温度传感器或继电器，以达到可靠地保护电动机的目的。绕组也应该选用改进的高强度绝缘线和环氧浸渍工艺，以提高电动机的在高温时耐制冷剂—润滑油混合物的能力。2.热泵用压缩机

5、的抗液击能力更强在空气源热泵机组中，压缩机的工作方式往往供热、制冷交替使用。例如除霜过程的开始和结束时，系统要反向运行。在原冷凝一侧中所积聚的液体工质由于其中压力突然降低为吸气压力而会大量涌向压缩机的机壳，与其中的润滑油相混合后剧烈沸腾，导致过多的液体进入气缸，出现压缩机的液击现象。会导致气阀、连杆的损坏和压缩机的不正常振动和响声。为此，必须要防止工质不受控制地进入压缩机，将此多余制冷剂贮存在适当的容器中。所以，在压缩机的吸气管和换向阀之间装设的气液分离器成为系统中必不可少的部件。2.3.2活塞式压缩机2.3.3涡旋式

6、压缩机2.3.4螺杆式压缩机2.3.5离心式压缩机2.4蒸气压缩式热泵机组2.4.1空气／空气热泵机组2.4.2空气／水热泵机组2.4.3水／水热泵机组2.4.4水／空气热泵机组返回首页2.4.1空气／空气热泵机组2.4.2空气／水热泵机组2.4.3水／水热泵机组2.4.4水／空气热泵机组2.5蒸气压缩式热泵的故障分析与处理返回首页