蒸气压缩式制冷的理论循环 1. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环的形式 单级蒸气压缩式制冷的理论循环是在逆卡诺循环的基础上，作了如下变化：（1）节流阀代替膨胀机；（2）干压缩代替湿压缩。循环的特点是制冷剂在压缩机的吸入状态和冷凝器的出口状态都是饱和状态，又将理论循环称为饱和循环。当然，理论循环还保留逆卡诺循环的其它假定。循环原理图和循环状态点在T－S图上的表示如图1-2、图1-3所示。 单级蒸气压缩式制冷循环由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四大部件组成。制冷剂在循环过程中各点的状态分别是：压缩机吸入口状态1为低温低压的饱和蒸气；压缩机压缩后状态2为高温高压的过热蒸气状态；冷凝器出口状态3为常温高压的饱和液体状态；节流阀
出口状态4为低温低压的湿蒸气状态（由大部分低温饱和液体和小部分低温饱和蒸气组成）。 将这四个状态点的特性列成表来表示，见表1-1。 单级蒸气压缩式制冷理论循环各状态点特性 表1-1 状态点 状态 温度 压力 焓 熵 状态点1 低温低压饱和蒸气
蒸发温度0t 蒸发压力0p 1h 1s
状态点2 高温高压过热蒸气 循环中最高温 冷凝压力kp
状态点3 常温高压饱和液体 冷凝温度kt 冷凝压力kp 3h 3s
状态点4 低温低压湿蒸气 （由大部分低温饱和液体和小部分低温饱和蒸气组成） 蒸发温度0t 蒸发压力0p 4s
循环过程中，各设备的作用是：压缩机起到了压缩和输送制冷剂，并造成蒸发器的低压作用；冷凝器起到了将低温物体的热量和压缩功转变的热量传给环境的作用；蒸发器则起到了吸收被冷却物体的热量的作用；节流阀起到节流降压、调节流量的作用。制冷压缩机和节流阀将制冷系统分成高低压两个部分，高压部分从压缩机出口到节流阀进口；低压部分从节流阀出口到压缩机进口。通过制冷循环，制冷剂不断吸收被冷却物体的热量，使被冷却物体温度维持在所需较低温度的水平，达到制冷的目的。 2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环在压焓图上的表示 2h12ss
第五章
蒸汽动力循环和制冷循环
5-3设有一台锅炉，每小时产生压力为 2.5MPa,温度为350C的水蒸汽4.5吨，锅炉的给
水温度为30C,给水压力2.5MPa。已知锅炉效率为70%,锅炉效率:
如果该锅炉耗用的燃料为煤，每公斤煤的发热量为 29260J • kg-1，求该锅炉每小时的耗煤
量。
2.5MPa 40 C H2O H 169.77kJ kg
内插得到 2.5MPa 30C H2O H 169.7： 86.3 l28.04kJ kg
查水蒸汽表 2.0MPa 320 C H2O H 3069.5kJ kg 1
锅炉在等压情况下每小时从锅炉吸收的热量:
出口压力P1 0.008MPa。如果忽略所有过程的不可逆损失，试求： （1 ）汽轮机出口乏气
的干度与汽轮机的作功量；（2）水泵消耗的功量；（3）循环所作出的净功；（4）循环热效率。
解：朗肯循环在 T—S图上表示如下:
1点（过热蒸汽）性质：
p1 6MPa , t1 540 C ,解：查水蒸汽表 2.5MPa 20 C H2O H 86.3kJ kg
锅炉每小时耗煤量： mcoal 13490235 658.6kg h 1
0.7 29260 1 (3125.87 128.04) 31490235kJ h Q mH2O H(H2 H1) 4.5 103
5- 4某朗肯循环的蒸汽参数为：进汽轮机的压力 5 6MPa，温度t1 540 C，汽轮机 蒸汽吸收的热量
染料可提供的热量
内插得到2.0MPa
查水蒸汽表
内插得到3.0MPa
内插得到2.5MPa 2.0MPa 360 C H2O
350 C H2O H
3.0MPa 320 C H2O
3.0MPa 360 C H2O
350 C H2O H
350 C H2O H H 3159.3kJ
3159.3 3069.5
40
H 3043.4kJ
H 3138.7kJ
3138.7 3043.4 kg
给排水相关知识：机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理
所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术，是根据物理学的原理，等量的物质，从液态转变为气态的过程中，需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时，会放出等量的热能。根据这种原理，用这种蒸发器处理废水时，蒸发废水所需的热能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中，没有潜热的流失。运作过程中所消耗的，仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀，保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管，通常用高级钛合金制造。其使用寿命30年或以上。
蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机最大处理量，可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时，也称为卤水浓缩器（BrineConcentrator）。
《蒸汽压缩式制冷循环演示实验》
实验指导书
人机与环境工程实验室
2005年9月 蒸汽压缩式制冷循环演示实验
实验目的：
1. 熟悉、了解实验设备，掌握蒸汽压缩式制冷系统的组成及各部件的作用，增强对蒸汽压缩式制冷系统的感性认识。
2. 通过实验帮助学生深入理解蒸汽压缩式制冷循环的工作原理。
3. 通过讲解让学生了解蒸汽压缩式制冷系统的参数测量及相关实验方法，培养学生的工程实践能力。
内容简介：
1. 熟悉实验装置，绘制装置示意图，说明系统的组成及各部件的作用
2. 分别改变两风机转速，观察换热器进出口温度的变化，说明原因。
3. 调节换向阀，观察两换热器附件温度的变化，指出原因。
4. 完成实验报告。
实验原理
系统工作时，低温、低压气态制冷剂被压缩机吸收并压缩后变为高温、高压气态制冷剂，流经冷凝器时，制冷机放热被液化，再经热力膨胀阀节流降压，同时温度下降，随后在蒸发器中吸热、汽化，实现制冷。
实验装置
如图所示，实验装置由两台变频风机，整流风道，换热器，压缩机，四通换向阀，热力膨胀阀以及连接管路和控制回路组成。
试验装置示意图
