《制冷技术与原理》——第2章 单级蒸汽压缩式制冷循环.pptVIP

第2章单级蒸气压缩制冷循环 2.1 单级压缩制冷的理论循环 2.2 单级压缩制冷的实际循环 2.3 工况与性能 2.1 单级蒸气压缩制冷的理论循环 2.1.1 系统与循环 2.1.2 压焓图及温熵图 2.1.3 制冷循环过程在压焓图和温 熵图上的表示 2.1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循 环的热力计算 2.1.1系统与循环 2.1.2 压焓图和温熵图 温熵图 2.1.3 制冷循环过程在压焓图和温熵图上的表示 2.1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 2.2单级蒸气压缩式制冷的实际循环 2.2.1 液体过冷对循环性能的影响 2.2.2 蒸气过热对循环性能的影响 2.2.3 气-液热交换器对循环性能的影响 2.2.4 不凝性气体的存在对循环性能的影响 2.2.5 单级压缩实际制冷循环的热力计算 上面所述的循环，是单级压缩蒸气制冷机的基本循环，也是最简单的循环。在实用上，根据实际条件对循环往往要作一些改进，以便提高循环的热力完善度。在单级制冷机循环中，这一改进主要有液体过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。 2.2.1 液体过冷对循环性能的影响 2.2.2 蒸气过热对循环性能的影响 2.2.3 回热器对循环性能的影响 2.2.4 不凝性气体的存在对循环性能的影响 积存于冷凝器上部； 冷凝压力增加； 压缩机排气压力升高； 比功增加； 制冷系数下降； 压缩机容积效率降低； 2.2.5 单级压缩实际制冷循环的热力计算 实际循环和理论循环有许多不同之处，除了压缩机中的工作过程以外，主要还有下列一些差别： 2.3 单级蒸气压缩式制冷机的性能及工况 2.3.1 蒸发温度对循环性能的影响 2.3.2 冷凝温度对循环性能的影响 2.3.3 制冷机工况 2.3.3 制冷机工况 压缩机吸入前的制冷剂蒸气的温度高于吸气压力下制冷剂的饱和温度时，称为过热。具有吸气过热的循环，称为过热循环。 下图示出了过热循环1-1’-2’-3-4-5-1的T-s图和lg p-h图。图中1-1’是吸气的过热过程，其余与基本循环相同。 p h 1 2 3 4 5 过热循环在p-h图和T-s图上的表示 T s 1 2 3 4 5 a b 1’ 2’ 2’ 1’ 过热循环分有效过热和无效过热两种情况 (2-13) (2)单位容积制冷量 （1）单位制冷量 增加 有效过热循环 有效过热循环：过热过程中产生的冷量也为被冷却介质所吸收。 ？ (4)单位冷凝热 (5)制冷系数 ？ 增加 (2-15) (2-14) (3)理论比功 (2-14) 增加 (6)压缩终温 升高 图2-19有效过热的过热度对制冷系数的影响 131.5 86.3 72.9 72.1 65.7 73.9 30 93.0 55.9 44.1 44.4 37.4 45.3 0 NH3 R22 R134a R290 R600a R502 过热度 (2-13) (2)单位容积制冷量 （1）单位制冷量 不变 无效过热循环 无效过热循环：过热过程中产生的冷量没有被冷却介质所吸收。 减小 (4)单位冷凝热 (5)制冷系数 减小 增加 (2-15) (2-14) (3)理论比功 (2-14) 增加 (2-20) 若不计回热器与环境空气之间的热交换，则液体过冷的热量等于使蒸气过热的热量，其热平衡关系为 利用回热使节流前的制冷剂液体与压缩机吸入前的制冷剂蒸气进行热交换，使液体过冷、蒸气过热，称之为回热。 p h 1 2 3 4 5 回热循环在p-h图和T-s图上的表示 T s 1 2 3 4 5 a b 1’ 2’ 4’ 5’ 2’ 1’ 4’ 5’ 回热循环中各性能指标的变化完全同于有效过热循环。 1．流动过程有压力损失。 2．制冷剂流经管道及阀门时同环境介质间有热交换。 3．热交换器中存在温差。 热交换及压力损失对循环性能的影响 （1）吸入管道 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，压力比增大，制冷系数下降。 吸气管道中的热交换可视情况当作有效过热或无效过热来分析。 （2）排出管道 　 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。 排气管道中的压降会引起压缩机排气压力升高。 （3）冷凝器到膨胀阀之间的液体管道 　 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，