6 蒸汽动力循环和制冷循环.pptVIP

6.1 蒸汽动力循环 能量分析 Turbine 汽轮机 1 – 2 表示过热蒸汽在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程，对外所做轴功可由膨胀前后水蒸汽的焓值求出。 能量分析 Condensor 冷凝器 2 – 3 表示乏汽在冷凝器中的等温等压冷凝过程，放出的热量。 能量分析 Pump 水泵 3 – 4 表示冷凝水通过水泵由P3升压至P4的可逆绝热压缩过程，需要消耗的轴功 把水看作是不可压缩流体，则 Energy Analysis 能量分析 Boiler 锅炉 4 – 1 表示液体水在锅炉中被等压加热汽化成为过热蒸汽的过程。工质在锅炉中吸收的热量 汽耗率 工质为水蒸气 因为水蒸气不是理想气体，气体的性质不能用理想气体方程计算，需要通过热力学图表或实际流体的状态方程求得。 计算方法 例6 - 1 通过改变蒸汽参数提高朗肯循环的热效率 6.2 节流膨胀与作外功的绝热膨胀 6.3 制冷循环 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 （2） QL=1000kJ QH=－1500kJ （3） WN=100kJ QH=－700kJ 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，每小时制冷量Q0为1.67×105 kJ·h-1。 求：（1）所需的制冷剂流率； （ 2）制冷系数。 1点 -25℃ 饱和蒸汽 查表得 H1＝231.9kJ/kg S1 ＝0.9367kJ/(kg·K) 2点 P2 ＝ 1MPa，S2 ＝S1 ＝ 0.9367kJ/(kg·K) 查表得 H2 ＝ 278.7 kJ/kg 4 点 1MPa饱和液体 查表得 H4 ＝ 104.2 kJ/kg H1＝231.9kJ/kg H2 ＝ 278.7 kJ/kg H4 ＝ 104.2 kJ/kg H5 ＝ H4 6.3.3 制冷剂 Refrigerants 循环的吸热量 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。 （1） 该制冷过程是可逆的 该制冷过程是不可逆的 该制冷过程是不可能的 6.3.2 单级蒸汽压缩制冷 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 4-1 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 若制冷剂的“制冷能力”为Q0 kJ/h，那么，制冷剂的循环量为 压缩机消耗的功率 T0 T T S 1 2 3 4 5 T0 T T S 1 2 3 4 5 T0 T T S 1 2 3 4 5 T0 T