制冷原理与设备 教学课件 作者 李晓东 3-3.ppt

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1、3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析3.3.1制冷剂与循环形式的选择双级压缩制冷循环通常应使用中温制冷剂。目前广泛使用的制冷剂是R717、R22和R502。R717常采用一级节流中间完全冷却形式，R22、R502常采用一级节流中间不完全冷却形式。对采用回热循环有利的R12、R502等制冷剂，就采用中间不完全冷却的循环形式；对采用回热循环形式不利的制冷剂（如R717），则应采用中间完全冷却的循环形式。3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析3.3.2循环工作参数的确定1.容积比的选择qvtg高压级理论输气量（m3/s）；qvtd

2、低压级理论输气量（m3/s）；qmg高压级制冷剂的质量流量（kg/s）；qmd低压级制冷剂的质量流量（kg/s）；vg高压级吸气比体积（m3/kg）；vd低压级吸气比体积（m3/kg）；g高压级输气系数；d低压级输气系数3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析根据我国冷藏库的生产实践，当蒸发温度t0=-28～-40℃范围内时，容积比的值通常取0.33～0.5之间，即qvtg:qvtd=1:3～1:2。在长江以南地区宜取大些。合理的容积比的选择还应结合考虑其他经济指标。配组双级压缩机的容积比可以有较大的选择余地。如

3、果采用单机双级压缩机，则它的容积比是既定的，容积比的值通常只有0.33和0.5两种。3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析2.中间压力与中间温度的确定（1）选配压缩机时中间压力的确定选配压缩机时，中间压力pm的选择，可以根据制冷系数最大这一原则去选取，这一中间压力pm又称最佳中间压力。确定最佳中间压力pm常用的方法有公式法和图解法。1）公式法常用的公式法有比例中项公式法和拉塞经验公式法两种①比例中项公式法按压力的比例中项确定中间压力式中Pm,Po和Pk分别为中间压力、蒸发压力和冷凝压力,单位MPa3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特

4、性分析②拉塞经验公式法对于两级氨制冷循环，拉赛(A.Rasi)提出了较为简单的最佳中间温度计算式：tm=0.4tk+0.6to+3式中，tm,tk和to分别表示中间温度，冷凝温度和蒸发温度，单位均为℃。上式不只适用于氨，在－40～40℃温度范围内，对于R12也能得到满意的结果。3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析2）图解法①根据确定的蒸发压力p0和冷凝压力pk，②在pm（tm）值的上下，按一定间隔选取若干个中间温度tm值。③根据给定的工况和选取的各个中间温度tm分别画出双级缩循环的lgp-h图，确定循环的各状态点的参数，计算出相应的制冷系数

5、。④绘制=f（tm）曲线，找到制冷系数最大值max，由该点对应的中间温度tm3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析（2）既定压缩机时中间压力的确定已经选定压缩机好，此时高、低压级的容积比已确定，即值一定，这时可采用容积比插入法求出中间压力3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析低压级压缩机的理论功率为低压级的理论比功为：w0d=h2-h13.3.3制冷循环的热力计算单位质量制冷量为：q0=h1-h8低压级制冷剂的质量流量qmd为：3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析3.3.3制冷循环的热力计算高压级的理论比功为

6、：w0g=h4-h3qmg表示高压级制冷剂的质量流量:qmdh2+qmd(h5h7)+(qmgqmd)h5=qmgh3高压级制冷剂的质量流量为高压级压缩机的理论功率为3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析3.3.3制冷循环的热力计算理论循环制冷系数为3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析3.3.4运行特性分析1.变工况特性（1）蒸发温度的变化对中间压力的影响：3.3双级蒸气压缩式制冷循环的热力计算及运行特性分析两级压缩制冷机的工况变动时的一些特性：①随着t0的升高，压力pc和pm都有不断升高，但pm升高得快；②随着t0的升高，

7、压力比σH和σL都不断下降，但σH下降快；③随着t0的升高，压力差（pc-pm）减小，（pm-pe）先逐渐增大而后逐渐减小。