蒸汽动力循环与制冷循环资料.ppt

再热循环 x2’ T S 1 1’ 2 2’ 5 6 4 3 x2 1 1 2’ 3 5 6 过热器 再热器 汽轮机 发电机 冷凝器 冷却水 锅炉 给水泵 (a) 工作原理图 (b) T-S图 目前超高压(蒸汽初压为13和24MPa或更高)的大型电厂几乎毫无例外地采用再热循环 第二节 制冷循环 高温 环境 低温 环境 如果循环的目的是从低温物体(如冷藏室、冷库等)不断地取走热量，以维持物体的低温，称之为制冷循环； 如果循环的目的是给高温物体(如供暖的房间)不断地提供热量，以保证高温物体的温度，称之为热泵循环。 习惯上，制冷温度在-100℃以上者，称为普冷，低于-100℃者称为深冷。 制冷广泛应用于化工生产中的低温反应、结晶分离、气体液化以及生活中的冰箱、空调、冷库等各方面。 热机 将热能转化为机械能等动力的装置 工厂、 交通工具、 居民、办公用电 热力循环过程 热机的工作循环 蒸汽动力循环 燃气动力循环 制冷 获得并保持低于环境温度的操作 制冷循环 输入外功实现从低温环境吸热排向高温环境的循环 蒸汽动力循环 蒸汽压缩制冷循环 一、 蒸汽压缩制冷循环 1 逆向Carnot循环 蒸发器 冷凝器 膨胀机 q0 q2 压缩机 1 2 3 4 T1 T2 T S 1 2 3 4 循环的吸热量(冷冻量) q0=TL(S1-S4) 循环的放热量 q2= TH(S3-S2) = -TH(S1-S4) ⊿ H＝q＋WS 制冷剂完成一个循环⊿ H＝0，净功为 制冷系数 TL TH T S 1 2 3 4 逆卡诺循环 逆卡诺循环的制冷系数仅是工质温度的函数，与工质无关。 在相同温度区间工作的制冷循环，以逆卡诺循环的制冷系数为最大。 制冷循环中，高温下放热量大于低温下吸热量。 例5-3 某蒸汽压缩制冷过程,制冷剂在２5０K吸收热量QL,在３００K放出热量-QH, 压缩和膨胀过程是绝热的，向制冷机输入的净功为WN，判断下列情况是 A可逆的 B 不可逆的 C 不可能的 （1） QL =2000kJ WN=400kJ （2） QL=1000kJ QH=－1500kJ （3） WN=100kJ QH=－700kJ （1） 该制冷过程是可逆的 （2） QL=1000kJ QH=－1500kJ （3） WN=100kJ QH=－700kJ 该制冷过程是不可逆的 该制冷过程是不可能的 2、单级蒸汽压缩制冷循环 实际的制冷循环是对上述的逆Carnot压缩制冷循环的改进 T S TH TL 1 2 3 3’ 4 QL 实际的冷冻循环原理图 改进措施 压缩过程操作于过热蒸汽区，等熵膨胀改为节流膨胀 制冷工质 被过冷到温度低于饱和液态温度 蒸发盘管 冷冻室 冷凝盘管 压缩机 毛细管 高温 环境 低温 冷室 蒸发器 冷凝器 高温 环境 低温 冷室 蒸发器 冷凝器 1-2 可逆绝热压缩过程 Ws=H2 － H1 kJ/kg 2-4 等压冷却、冷凝过程 q2=H4-H2kJ/kg 4-5 节流膨胀过程 H5=H4 5-1 等压、等温蒸发过程 q0=H1 － H5 kJ/kg 制冷系数 T0 T T S 1 2 3 4 5 焓值：查图、表或计算 能量分析 若制冷剂的“制冷能力”为Q0 kJ/h，那么，制冷剂的循环量（循环速率）为 压缩机消耗的功率 冷（冻）吨 冷吨又名冷冻吨，制冷学单位。是指将一吨水 冷冻为冰所需要的能量。表示空调的制冷能力。  1冷吨表示可将1吨重00C的水，在24小时内转 换成00C的冰的能力。　　 1美国冷吨=3024（kcal/h）=3.517（KW）  1日本冷吨=3320（kcal/h）=3.861（KW) 例5-4 某压缩制冷装置，用R134a作为制冷剂，蒸发器中的温度为-25℃，冷却器中的压力为1.0MPa，假定R134a进入压缩机时为饱和蒸汽，而离开冷凝器时为饱和液体，压缩过程按绝热可逆计算，每小时制冷能力Q0为1.67×105 kJ·h-1。 求：（1）所需的制冷剂流率； （ 2）制冷系数。 解： 1点 -25℃ 饱和蒸汽 查表得 H1＝231.9kJ/kg S1 ＝0.9367kJ/(k