液体相变制冷与热泵(专题)高校解析.pptVIP

热交换器中，有： 回热循环中，单位制冷为： 单位制冷量的增加量为： 循环的比功增加为： 采用回热循环后，单位制冷量增加，比功也增加，故制冷系数可以增加也可以减少，与有效过热的影响一致； 七 单级压缩制冷实际循环 七 单级压缩制冷实际循环 采用回热的理由： 1、对于R12、R502、丙烷等工质而言，回热后单位容积制冷量和制冷系数增加； 2、对于氨、R22等工质而言，虽然单位容积制冷量和制冷系数减少，但是，为了保证压缩剂的安全运行，仍然需要吸入口蒸汽的过热，其中采取回热是比较理想的办法。 3、为了防止液体进入节流装置以前就发生了气化，要求节流前有一定的过冷度。 七 单级压缩制冷实际循环 在图示的回热循环中，假定 工质分别为丙烷和氨，试确定回热器中液体的出口温度 和循环性能指标，并和理论循环加以比较。 解：根据已知条件，查相关图表得： 七 单级压缩制冷实际循环 七 单级压缩制冷实际循环 考虑到实际过程中还存在的管道、换热器损失以及压缩机散热等损失后的单级压缩循环图 七 单级压缩制冷实际循环 1、蒸发温度对循环性能的影响（讨论蒸发温度降低的情况） （1）单位容积制冷量 蒸发温度下降，单位容积制冷量降低 七 单级压缩制冷实际循环 七 单级压缩制冷实际循环 （2）比容积功 随着蒸发温度的降低， 增加，而 也增加，故 有可能增加也有可能减少。 六 单级压缩制冷理论循环 理论循环的假设条件 离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气是处于蒸发压力下的饱和蒸气； 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力下的饱和液体； 压缩机的压缩过程为等熵压缩； 制冷剂通过膨胀阀的节流过程为等焓过程； 制冷剂在蒸发和冷凝过程中为定压过程，且没有传热温差，即制冷剂的冷凝温度等于冷却介质温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度。 制冷剂在各设备的连接管道中流动没有流动损失，与外界不发生热量交换。 六 单级压缩制冷理论循环 六 单级压缩制冷理论循环 1-2：压缩过程 2-4：冷凝过程 4-5：膨胀过程 5-1：蒸发过程 单级蒸气压缩式制冷\热泵理论循环在压焓图上的表示 h 2 p h 0 4 2 3 1 5 p k p 0 h 1 h 4 =h 5 蒸汽压缩制冷理论循环 p h 图 六 单级压缩制冷理论循环 理论循环的热力计算 计算的主要依据：稳定流动的能量平衡方程 其中 Q 系统的换热热量 P 系统的耗功量 系统工质的质量流量 进出系统的焓值 六 单级压缩制冷理论循环 1、节流阀 对于节流阀，与外界无热量交换也不做功，则 方程 可简化为： 则有： 六 单级压缩制冷理论循环 对于压缩机，与外界没有热量交换，则方程 变成： 其中， 称为理论比功 2、压缩机 六 单级压缩制冷理论循环 1 3、蒸发器 对于蒸发器，设备不做功，但有热量交换，则可列方程： 为单位质量制冷量 为单位容积制冷量 为容积流量 六 单级压缩制冷理论循环 4、冷凝器 对于冷凝器，不做功，但有热量交换，则有能量方程： 其中， 为冷凝器单位热负荷 六 单级压缩制冷理论循环 5、制冷系数\性能系数 对于制冷循环： 对于热泵循环： 六 单级压缩制冷理论循环 单级压缩制冷理论循环计算例题 假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度 ，冷凝温度 ，工质 为R22，循环的制冷量 ，试对该循环进行热力计算。 六 单级压缩制冷理论循环 由R22压焓图，查得 六 单级压缩制冷理论循环 七 单级压缩制冷实际循环 前面讨论的制冷循环过程，是在一系列假设基础之上的理论循环，在实际问题中，还要考虑到以下问题： 1、液体的过冷； 2、气体的过热； 3、系统中可能存在的不凝结气体的影响； 4、管道中的热交换以及压力损失等； 实际循环与理论循环的差异 实际循环中，离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气往往是过热蒸气； 实际循环中，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体往往是过冷液体； 实际循环中，压缩机的压缩过程不是等熵压缩； 七 单级压缩制冷实际循环 实际循环与理论循环的差异 实际循环中，制