制冷技术 教学课件 作者解国珍 第4章.ppt

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1、第4章4.1　简述4.1.1　单级蒸气压缩式制冷循环的局限性4.1.2　多级蒸气压缩式制冷循环的特点4.1.3　复叠式与自复叠式制冷循环的特点4.2　两级往复式蒸气压缩制冷循环4.2.1　两级往复式蒸气压缩制冷循环4.2.2　两级往复式蒸气压缩制冷循环热力计算4.3　多级离心式蒸气压缩制冷循环4.3.1　三次节流中间不完全冷却三级离心机制冷工作原理4.3.2　三次节流中间不完全冷却三级离心机制冷理论循环4.4　复叠式制冷循环第4章4.4.1　复叠式制冷循环特点4.4.2　复叠式制冷循环形式4.4.3　复叠式制冷循环热力分析方法4

2、.5　自复叠式制冷循环4.5.1　劳伦斯循环与变温热源制冷理论循环4.5.2　自复叠式制冷循环形式4.1　简述4.1.1　单级蒸气压缩式制冷循环的局限性4.1.2　多级蒸气压缩式制冷循环的特点4.1.3　复叠式与自复叠式制冷循环的特点4.1.1　单级蒸气压缩式制冷循环的局限性1)由于压力比pk/p0过大，制冷压缩机的余隙影响会增大，制冷压缩机的输气系数λ下降，实际输气量Vs减少，制冷量Q0下降。2)由于压力比pk/p0过大，会使制冷压缩机的排气温度升高。3)由于压力比pk/p0过大，会使制冷机压缩过程的不可逆性增大，即实际压缩过

3、程偏离等熵程度增大，使制冷压缩机的效率下降，实际耗功增大，制冷系数下降。4)由于压力比pk/p0过大，使得循环中的节流损失增大，节流后的制冷剂干度增大，导致循环的制冷量下降，制冷系数下降。4.1.2　多级蒸气压缩式制冷循环的特点1)采用多级蒸气压缩式制冷循环可降低每一级压力比，减少制冷压缩机的余隙影响，减少制冷剂蒸气与气缸壁之间的热交换，减少制冷剂在压缩中的内部泄漏损失；提高制冷压缩机的输气系数，提高实际输气量；在其他条件不变的情况下，增加循环的制冷量。2)采用多级蒸气压缩式制冷循环可降低每一级压力比，提高制冷压缩机的指示效率(

4、或内效率)，减少实际压缩过程中的不可逆损失。3)采用多级蒸气压缩式制冷循环可降低每一级制冷压缩机的压力差，增强制冷机运行的平衡性，简化机器结构，减少能耗损失。4)采用多级蒸气压缩式制冷循环，可减少制冷循环中的节流损失，提高制冷性能。4.1.2　多级蒸气压缩式制冷循环的特点5)采用带级间补气的多级离心式压缩循环，可降低离心机工作转速或省去增速装置，改由主电动机直接驱动，减少因齿轮传动而引起的能量损失，提高轴承寿命和机组运行可靠性；还可扩大离心式制冷压缩机的稳定工作范围，改善调节特性。4.1.3　复叠式与自复叠式制冷循环的特点为了获

5、得更低的蒸发温度，有时需采用复叠式制冷循环，或采用远共沸溶液制冷剂的自复叠式制冷循环。其主要原因是：多级蒸气压缩式制冷循环中采用中温中压制冷剂(单一工质或共沸溶液工质)，大多数中温制冷剂的凝固点不是很低，当制冷循环的蒸发温度达到该制冷剂的凝固点时，制冷剂就会凝固而失去循环的特性。例如，R717的凝固点是-77.7℃，这就是采用R717制冷循环的极限蒸发温度。虽然低温制冷剂的凝固点较低，例如，R13的凝固点是-180℃，而R13的临界温度为28.8℃，临界压力为3.861MPa，在通常情况下低温制冷剂不能用水、空气等普通冷却介质来

6、完成冷却冷凝过程。另外，低温制冷剂在接近临界点循环时会使得节流损失增大，循环经济性变差。4.2　两级往复式蒸气压缩制冷循环4.2.1　两级往复式蒸气压缩制冷循环4.2.2　两级往复式蒸气压缩制冷循环热力计算4.2.1　两级往复式蒸气压缩制冷循环1.一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷循环2.一次节流中间不完全冷却两级蒸气压缩制冷循环3.两级往复式蒸气压缩制冷循环的比较分析1.一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷循环1)单位制冷量2)单位容积制冷量3)已知制冷循环的制冷量Q0(kW)时，低压级制冷剂循环量4)低压级制冷压缩机的理论

7、功率(等熵压缩功率)5)高压级制冷剂循环量6)高压级制冷压缩机理论功率7)冷凝器负荷、中间冷却器盘管负荷8)理论循环制冷系数9)理论循环热力完善度1.一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷循环图4-1　一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷循环原理图a—低压级制冷压缩机　b—蒸发器　c—节流器Bd—中间冷却器　e—节流器A　f—冷凝器　g—高压级制冷压缩机1.一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷循环图4-2　一次节流中间完全冷却两级蒸气压缩制冷理论循环热力状态图a)p-h图　b)T-s图2.一次节流中间不完全冷却两级蒸气压缩制冷循环

8、图4-3　一次节流中间不完全冷却两级蒸气压缩制冷理论循环a)原理图　b)p-h图　c)T-s图3.两级往复式蒸气压缩制冷循环的比较分析1)中间不完全冷却循环的制冷系数要比中间完全冷却循环制冷系数小，这是因为在其他条件相同的情况下，中间不完全冷却循环耗功大。2)在