单级蒸汽压缩式制冷循环

3.单级蒸汽压缩式制冷循环什么是蒸汽压缩式制冷？3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环一、工作原理1.压缩机—心脏：压缩了输送制冷剂2.蒸发器—产生制冷效应3.节流机构（节流阀）—节流降压，调节流量4.冷凝器—输出热量3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环一、工作原理3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环二、制冷剂热力状态图PhCPhTSVX一点两条线三个区域五种状态六类等参线3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环二、制冷剂热力状态图TsCTSPVHHX一点两条线三个区域五种状态六类等参线3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环三、制冷系统理论循环3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环三、制冷系统理论循环无温差传热是无法实现的膨胀机中制冷剂等熵膨胀过程无法实现湿压缩不适用与压缩机3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环三、制冷系统理论循环1)无传热温差，2)制冷剂只在压缩机和节流装置中发生的压力变化3)制冷剂只在换热器中发生的热量传递4)冷凝器的出口为饱和液体，在蒸发器的出口为饱和蒸气。5)压缩过程为等熵过程。3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环四、制冷循环在热力性质图上的表示3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算1.蒸发器中等压吸热过程014mQqhh2.冷凝器中等压放热：3.压缩机被绝热压缩4.节流前后，焓不变23kmQqhh43hh21mPqhh3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算1.单位质量制冷能力q01kg制冷剂在蒸发器内从被冷却介质中吸取的热量01314qhhhh41441ehhxrx0Ter—制冷剂蒸发温度时的气化潜热4x—制冷剂节流后湿蒸汽的干度3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算2.单位容积制冷能力qv压缩机每吸入1立方米制冷剂蒸汽所制取的制冷量1v压缩机吸气状态下制冷剂蒸汽的比体积01411vqhhqvv3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算3.压缩比功每压缩并输送1kg制冷剂蒸汽所消耗的理论功021whh3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算4.单位冷凝热负荷表示1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中通过冷凝器放出的热量23kqhh3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算5.制冷系数制冷循环的单位质量制冷量与单位理论功之比0140021qhhwhh3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算6.质量流量和体积流量表示单位时间制冷系统中制冷剂的循环量00mQqq1vmqqv3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算7.冷凝器的热负荷单位时间制冷系统中冷凝器向冷却介质传递的热23kmQqhh3.1单级蒸汽压缩式制冷理论循环五、热力计算8.压缩机理论功率021mpqhh9.热力完善度0014210kcTThhhhT3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环一、制冷实际循环无温差传热无阻力、热量损失冷凝器出口是饱和液体蒸发器出口是饱和蒸汽压缩过程为定熵过程有温差传热有阻力、热量损失冷凝器出口非饱和液体蒸发器出口非饱和蒸汽压缩过程为多变过程3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环一、制冷实际循环3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环一、制冷实际循环液体过冷和蒸汽过热的影响管道中流动时产生的压降压缩过程并非等熵过程系统中存在不凝性气体3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环二、过冷对制冷循环的影响过冷液体和过冷度？制冷剂液体的温度低于该压力下的饱和温度时称为过冷液体，饱和温度与实际温度的差为过冷度3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环二、过冷对制冷循环的影响21whh过冷循环：1-2-3’-4’-1两个循环的消耗的功相同：单位质量制冷量不相同：14qhh结论：液体过冷对制冷循环式有利的。''14qhhqw3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环二、过冷对制冷循环的影响采用过冷器3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环二、过冷对制冷循环的影响采用回热器3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环三、过热对制冷循环的影响过热蒸汽和过热度？制冷剂蒸汽的温度高于该压力下的饱和温度时称为过热蒸汽，饱和温度与实际温度的差为过热度有效过热无效过热3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环三、过热对制冷循环的影响若过热发生在蒸发器出口与压缩机吸入口之间的连接管段，由于蒸发器出来的低温制冷剂蒸汽从周围环境中吸取热量而过热，并未对被冷却物质产生任何制冷效应，这种过热称为“无效过热”结论：无效过热是，制冷系数降低，对制冷循环是不利的。解决办法：缩短蒸发器和压缩机间吸气管道的长度或对管道进行保温处理3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环三、过热对制冷循环的影响若过热发生在蒸发器中，或者产生在安装于被冷却对讲的吸气管道上，由于过热而吸收的热量来自被冷却对象，产生制冷效果，这种过热称为“有效过热”结论：有效过热与制冷剂的性质有关过热有利的制冷剂：制冷系数增加，对制冷是有利的过热有害的制冷剂：制冷系数降低，对制冷是不利的3.2单级蒸汽压缩式制冷实际循环四、系统中热交换及压力损失对循环性能的影响1.吸入管道—管道压力降导致循环制冷系数下降2.排出管道—热量传给空气导致冷凝热负荷减少3.冷凝器到膨胀阀之间的管道—冷凝温度环境温度，对制冷是有利的—压力损失液体过冷压力差，不利4.膨胀阀到蒸发器之间的管道—膨胀阀安在冷却空间，有利.反之，不利5.冷凝器—减少冷凝热负荷，有利6.压缩机—对制冷循环不利3.3制冷剂变工况特征分析一、蒸发温度对制冷循环性能的影响1.蒸发压力：P0→P0’↓2.单位制冷量：q0→q0’↓3.理论耗功：w0→w0’↑4.制冷系数：ε→ε’↓5.单位容积制冷量：qv↓3.3制冷剂变工况特征分析二、冷凝温度对制冷循环性能的影响1.冷凝压力：Pk→Pk’↑2.单位质量制冷量：q0→q0’↓3.理论耗功：w0→w0’↑4.制冷系数：ε→ε’↓5.单位容积制冷量：qv↓