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4 蒸气压缩式制冷? 一、物体的三种状态 0 基本概念 二、压焓图（lgp-h图） 蒸气压缩式制冷系统结构 4.1 理想制冷循环 二、劳伦兹循环 假设 1）高、低温热源的温度在循环过程中变化 2）循环中不存在内部摩擦、扰动、内部不平衡引起的损失和换热器传热温差等不可逆因素。 3）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值； 两个可逆的多变过程和两个等熵绝热过程组成的逆向循环 4.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环 4.2.1 理论循环 假设： 1）压缩过程为等熵过程——不存在任何不可逆损失； 2）进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，进入节流装置的液体为冷凝压力下的饱和液体； 3） 制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换； 4） 制冷剂在流过节流装置时，流速变化很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交换。 理论循环的温熵图（T-s图） 与理想循环的区别 1）用膨胀阀代替膨胀机。 2）压缩过程在过热区进行。 3）两个传热过程为等压过程，有传热温差 6）热力完善度 单级蒸气压缩制冷机理论循环的热力完善度是评价循环经济性的重要指标，按定义可表示为： 理论循环 作业 1. 制冷剂在蒸气压缩制冷循环中，热力状态是如何变化的？ 2. 制冷剂在通过节流元件时压力降低，温度也大幅下降，可以认为节流过程近似为绝热过程，那么制冷剂降温时的热量传给了谁？ 3 单级蒸气压缩式制冷理论循环有哪些假设条件？ 4.1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环的区别 2 液体过冷、吸气过热及回热循环 3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 4 不凝性气体对制冷循环的影响 5 冷凝、蒸发过程传热温差对循环性能的影响 6 实际制冷循环在压焓图上的表示及性能指标 4.1.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环 1 单级蒸气压缩式制冷实际循环与理论循环的区别 1）制冷压缩机的压缩过程不是等熵过程，且有摩擦损失。 2）实际制冷循环中压缩机吸入的制冷剂往往是过热蒸气，节流前往往是过冷液体，即存在气体过热、液体过冷现象。 3）热交换过程中，存在着传热温差，被冷却介质温度高于制冷剂的蒸发温度，环境冷却介质温度低于制冷剂冷凝温度。 4）制冷剂在设备及管道内流动时，存在着流动阻力损失，且与外界有热量交换。 5）实际节流过程不完全是绝热的等焓过程，节流后的焓值有所增加。 6）制冷系统中存在着不凝性气体。 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。 从制冷量和制冷系数变化角度对比来说明 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。 3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 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。 3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 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。 3 热交换及压力损失对制冷循环的影响 6）.冷凝器 假