2 2010-12-25 制冷循环过程2010F.pptVIP

1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在制冷压缩机中的变化 制冷剂蒸气由蒸发器的末端进入压缩机吸气口时，压力越高温度越高，压力越低温度越低。 制冷剂蒸气在压缩机中被压缩成过热蒸气，压力由蒸发压力p0升高到冷凝压力pk。为绝热压缩过程。外界的能量对制冷剂做功，使得制冷剂蒸气的温度再进一步升高，压缩机排出的蒸气温度高于冷凝温度。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在冷凝器中的变化 过热蒸气进入冷凝器后，在压力不变的条件下，先是散发出一部分热量，使制冷剂过热蒸气冷却成饱和蒸气。 饱和蒸气在等温条件下，继续放出热量而冷凝产生了饱和液体。 制冷剂在节流元件中的变化 饱和液体制冷剂经过节流元件，由冷凝压力pk降至蒸发压力p0，温度由tk降至t0。为绝热膨胀过程。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 1.1.4 制冷剂的变化过程 制冷剂在蒸发器中的变化 以液体为主的的制冷剂，流入蒸发器不断汽化，全部汽化变时，又重新流回到压缩机的吸气口，再次被压缩机吸入、压缩、排出，进入下一次循环。 1.1 单级蒸气压缩式制冷循环的基本工作原理 小结 单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器 压缩过程（压缩机中进行） 通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。 冷却冷凝过程（冷凝器中进行） 在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。 节流过程（节流阀中进行） 压力、温度降低，焓值不变 蒸发过程（蒸发器中进行） 吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气 1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 1.2.1 理论循环的假设条件和压焓图 1.理论循环的假设条件 压缩过程为等熵过程； 冷凝和蒸发是与冷、热源换热； 出蒸发器的为饱和蒸气，出冷凝器的为饱和液体； 制冷剂流动过程中没有流动阻力损失； 节流过程中与外界没有热量交换。 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 过热分为有效过热和有害过热两种 实际循环中，形成制冷循环中吸气过热现象的原因很多，主要有： 1）蒸发器的蒸发面积的选择大于设计所需的蒸发面积，制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质的热量而过热，属有效过热。 2）制冷剂蒸气在压缩机的吸气管路中吸收外界环境的热量而过热，属有害过热。 3）在半封闭、全封闭制冷压缩机中，低压制冷剂蒸气进入压缩以前，吸收电动机绕组和运转时所产生的热量而过热，属有害过热，但是必须的。 4）制冷系统设置了回热器，制冷剂蒸气在回热器中吸收制冷剂液体的热量而过热，属有害过热，但有过冷过程伴随。 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1.3.3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 1.吸气管道 从蒸发器出口到压缩机吸气入口之间的管道称为吸气管道 吸入管道对循环性能的影响最大。 吸入管道中的压力降始终是有害的，它使得吸 气比容增大，压缩机的压力比增大，单位容积制冷量减少，压缩机容积效率降低，比压力增大，制冷系数下降。 2.排气管道 在压缩机的排出管道中，热量由高温制冷剂蒸气传给周围空气，它不会引起性能 的改变，仅仅是减少了冷凝器中的热负荷。 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 3.液体管道 在冷凝器到膨胀阀这段管路中，热量通常由液体制冷剂传给周围空气，使液体制 冷剂过冷，制冷量增大。然而，也可能水冷冷凝器中的冷却水温度很低，冷凝温度低于环境温度，热量由空气传给液体制冷剂，可能导致部分液体气化，这不仅使单位制冷量下降，而且使得膨胀阀不能正常工作。 4.两相管道 通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。倘若将它安装在被冷却空间内，传给管道的热 量将产生有效制冷量；若安装在室外，热量的传递使制冷量减少，因而此段管道必须保温。 5.蒸发器 如果假定不改变制冷剂出蒸发器时的状态，它仅使蒸发器中的传热温差减小，要求传热面积增大而已。 如果假定不改变蒸发过程中的平均传热温差，其结果与吸气管道阻力引起的结果一样。 1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 6.冷凝器 假定出冷凝器的压力不变，为克服冷凝器中制冷剂的流动阻力，必须提高进冷凝 器时制冷剂的压力，这必须导致压缩机的排气压力升高，压力比增大，压缩机耗功增加，制冷系数下降。 7.压缩机 在理论循环中，假设压缩过程为等熵过程。而实际上，整个过程是一个压缩指数 在不断变化的多方过程。另外，由于压缩机气缸中有余隙容积的存在，气体经过吸、排气阀及通道出有热量交换及流动阻力，这些因素都会使压缩机的输气量减少，制冷量下降，消耗的功率增大。 1.3 单级蒸气压