清华大学热工基础课件工程热力学加传热学8第七章课件.pptVIP

第七章 制冷装置循环 7-1 空气压缩制冷循环 7-2 蒸气压缩制冷循环 7-4 热泵 * * 制冷装置 ：能够维持物体温度低于周围环境温度的设备。 高温热源 放热Q1 制冷装置 Wnet 吸热Q2 低温热源 制冷装置循环是一种逆向循环。 压缩式制冷装置 气体压缩式制冷装置 蒸气压缩式制冷装置 吸收式制冷装置 吸附式制冷装置 蒸气喷射式制冷装置 半导体制冷装置 制冷装置分类 利用空气绝热膨胀时温度降低来获得低温。 原理： 理想化的可逆空气压缩制冷循环: 1-2为可逆绝热压缩过程； 2-3为可逆定压放热过程； 3-4为可逆绝热膨胀过程； 4-1为可逆定压吸热过程。 若空气的比热容为定值，则 空气压缩制冷循环的制冷系数为 对于可逆绝热过程1－2及3－4 增压比 在相同的大气温度T3和冷藏室温度T1下，逆向卡诺循环的制冷系数为 由于 降低增压比?可以提高制冷系数。但是? 愈小，每一循环压缩机吸入的空气量愈少，制冷量就愈小。采用流量大的叶轮式压缩机和膨胀机，并加回热装置，可以增大制冷量。 回热式空气压缩制冷装置 1－2为定压预热过程； 2－3为绝热压缩过程； 3－4为定压放热过程； 4－5为定压放热过程； 5－6为绝热膨胀过程； 6－1为定压吸热过程； 与无回热循环13’5’61相比， 循环制冷量q2、放热量q1相等，制冷系数相同，增压比减小，可采用增压比小、流 量大的叶轮式压缩机和膨胀机，提高制冷量。 空气压缩制冷循环的优点：工质容易获得、成本低、无毒安全。 缺点：空气的比热容小，单位质量空气的制冷量比较小；吸热、放热均在定压下进行，偏离逆向卡诺循环较大，经济性差。 蒸气压缩制冷循环： 用低沸点物质（大气压下的沸点低于0℃）作为工质（制冷剂），利用其在定压下汽化和凝结时温度不变的特性实现定温放热和定温吸热，可以大大提高制冷系数；制冷剂的汽化潜热较大，因此制冷量大。 1. 蒸气压缩制冷循环分析 1-2：绝热压缩过程 2-3：定压凝结放热过程 3-4：绝热节流过程 4-1：定压蒸发吸热过程 1-2：绝热压缩过程 制冷系数： 2. 制冷剂 理论上制冷剂应主要具有以下特点： 1. 大气温度对应的饱和压力不要太高，冷库温度对应的饱和压力不要太低； 2. 气化潜热要大，蒸气比体积要小； 常用制冷剂： 3. 具有较高的临界温度； 4. 化学稳定，在工作温度范围内不分解，不腐蚀设备，无毒，不易起火和爆炸，不污染环境（对臭氧层无破坏作用，无温室效应），价格低廉，来源充足等 。 氟利昂（CFC11、CFC12等）、氨。 氟利昂制冷剂对环境的破坏作用： 1. 破坏臭氧层； 2. 温室效应。 1985年联合国通过了“保护臭氧层维也纳公约”，我国1989年7月参加。 1987年几十个国家又共同制定了保护臭氧层的“蒙特利尔协议书”，，我国1992年8月正式成为缔约国。 “蒙特利尔协议书”规定：发达国家从1996年1月1日起，发展中国家从2006年1月1日起禁止使用与生产CFC物质。 氟利昂替代物的研究成为世界热门研究课题。 热泵装置与制冷装置的工作原理相同，只是工作目的不同，前者为了供热，后者为了制冷。 * * *