第3讲-蒸气压缩式制冷的理论循环VIP专享VIP免费

一、理论制冷循环•压缩机：制冷系统的心脏，压缩和输送制冷剂蒸气；等熵干压缩；•冷凝器：输出热量；等压放热；•节流阀：节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；等焓节流；•蒸发器：吸收热量（输出冷量）从而制冷；等压吸热。T0TsTkTk'T0'T033'4'422'1'1ba0Tk图1-2有传热温差的制冷循环理论制冷循环假设第一页，共十五页。二、压焓图（一点两线三区五态六参数）•等压线—水平线•等焓线—垂直线•等干度线—湿蒸气区域内曲线•等熵线—向右上方大斜率曲线•等容线—向右上方小斜率曲线•等温线—垂直线（液相区）→水平线（两相区）→向右下方弯曲（过热蒸气区）第二页，共十五页。R717压焓图第三页，共十五页。R22压焓图第四页，共十五页。R134a压焓图第五页，共十五页。R717饱和液体及饱和蒸气热力性质表第六页，共十五页。三、理论制冷循环的压焓图压焓图的作用：•确定状态参数•表示热力过程•分析能量变化3h2ph021pkp0h1蒸气压缩制冷理论循环ph图4h3=h4第七页，共十五页。四、状态点的确定•1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点•3点：Pk等压线与x=0液态饱和线交点•2点:Pk等压线与s1等熵线交点•4点：Po等压线与h3等焓线交点选用制冷剂的压焓图制冷工作条件：Po和Pk第八页，共十五页。五、理论制冷循环的热力计算•单位质量制冷量q0：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸收的热量。q0＝h1－h4•单位体积制冷量qv：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按吸气状态计），在蒸发器中所产生的制冷量。qv＝q0/v1＝（h1－h4）/v1•制冷剂质量流量MR：MR=Qo/q0•制冷剂体积流量VR:VR=MR*v1第九页，共十五页。•单位冷凝负荷qk：1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中放出的热量。qk＝h2－h3•单位理论压缩功w0：压缩机每压缩输送1kg制冷剂所消耗的压缩功。w0＝h2－h1第十页，共十五页。•制冷系数ε0：•热力完善度η：1241000hhhhwq0012410TTThhhhkc第十一页，共十五页。例题：某空气调节系统需制冷量20kW，假定循环为单级蒸气压缩式制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度to=5℃，冷凝温度tk=40℃。试对该理论制冷循环进行热力计算。解:h1=1460（kJ/kg）h2=1630（kJ/kg）h3=h4=380（kJ/kg）v1=0.245（m3/kg）%84co单位质量制冷量（kJ/kg）单位容积制冷量（kJ/m3）质量流量（kg/s）体积流量（m3/s）单位冷凝热负荷（kJ/kg）冷凝器热负荷（kW）单位理论功（kJ/kg）压缩机理论耗功率（kW）理论制冷系数热力完善度（不考虑传热温差）94.75273402735273T-TTokoc1080hhq41o9.4446qq1ov0185.0qQMoOR0045.0MV1RR1250hhq32k23qMQkRk170hhw12o3wMNoRo67.6NQooo==e第十二页，共十五页。讨论：制冷理论循环中符合能量守恒的基本原则12501701080qwqkoo23320QNQkoo第十三页，共十五页。•干压缩代替了湿压缩：压缩机吸气状态为干饱和蒸气•节流阀代替了膨胀机：简化了设备，但会造成节流损失•热交换过程为等压过程，而非等温过程实现三个相区都能完成热交换五、理论制冷循环的特点（对比理想制冷循环）3h2ph021pkp0h1蒸气压缩制冷理论循环ph图4h3=h4第十四页，共十五页。内容总结—一、理论制冷循环。等熵线向右上方大斜率曲线。R717饱和液体及饱和蒸气热力性质表。单位体积制冷量qv：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按吸气状态计），在蒸发器中所产生的制冷量。单位冷凝负荷qk：1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中放出的热量。to=5℃，冷凝温度tk=40℃。h3=h4=380（kJ/kg）。干压缩代替了湿压缩：。实现三个相区都能完成热交换。五、理论制冷循环的特点（对比理想制冷循环）第十五页，共十五页。