(02)第二章:蒸汽压缩式制冷的热力学原理
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蒸汽压缩式制冷工作原理蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,广泛应用于家用空调、商用空调、冷库等领域。
其工作原理是利用制冷剂在压缩机内的压缩和膨胀过程中吸收和释放热量,从而实现制冷的目的。
蒸汽压缩式制冷系统由四个主要部分组成:压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
制冷剂在这四个部分之间循环流动,完成制冷过程。
制冷剂从蒸发器中吸收热量,变成低温低压的蒸汽。
蒸汽经过压缩机的压缩,变成高温高压的蒸汽。
在这个过程中,制冷剂吸收了外界的热量,使得压缩机内的温度升高。
接下来,高温高压的蒸汽进入冷凝器,通过与外界的热交换,将热量释放出去,变成高压液体。
在这个过程中,制冷剂释放了之前吸收的热量,使得冷凝器内的温度降低。
然后,高压液体通过膨胀阀进入蒸发器,变成低温低压的液体。
在蒸发器中,制冷剂吸收了外界的热量,变成低温低压的蒸汽。
在这个过程中,制冷剂再次吸收了外界的热量,使得蒸发器内的温度进一步降低。
低温低压的蒸汽再次进入压缩机,循环往复,完成制冷过程。
蒸汽压缩式制冷的工作原理可以用热力学的角度来解释。
在压缩机内,制冷剂的压力和温度都升高,其内能增加。
在冷凝器中,制冷剂的压力不变,但温度降低,其内能减少。
在膨胀阀中,制冷剂的压力和温度都降低,其内能减少。
在蒸发器中,制冷剂的压力不变,但温度升高,其内能增加。
这样,制冷剂在整个循环过程中,从低内能状态到高内能状态,再从高内能状态到低内能状态,完成了内能的转化,从而实现了制冷的目的。
蒸汽压缩式制冷的优点是制冷效率高、制冷量大、制冷温度可调节、使用方便等。
但同时也存在一些缺点,如噪音大、能耗高、制冷剂对环境的污染等。
因此,在使用蒸汽压缩式制冷系统时,需要注意节能减排,选择环保的制冷剂,加强维护保养等方面。
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,其工作原理是利用制冷剂在压缩和膨胀过程中吸收和释放热量,从而实现制冷的目的。
了解其工作原理,有助于我们更好地使用和维护制冷设备,提高制冷效率,减少能源消耗,保护环境。
制冷基础知识问答..制冷基础知识问答第一章:蒸汽压缩式制冷的热力学原理1.为什么说逆卡诺循环难以实现?蒸汽压缩式制冷理想和实际循环为什么要采用干压缩、膨胀阀?答:1):逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环,它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。
循环时,高、低温热源恒定,制冷工质在冷凝器和蒸发器中与热源间无传热温差,制冷工质流经各个设备中不考虑任何损失,因此,逆卡诺循环是理想制冷循环,它的制冷系数是最高的,但工程上无法实现。
(见笔记,关键在于运动无摩擦,传热我温差)2):工程中,由于液体在绝热膨胀前后体积变化很小,回收的膨胀功有限,且高精度的膨胀机也很难加工。
因此,在蒸汽压缩式制冷循环中,均由节流机构(如节流阀、膨胀阀、毛细管等)代替膨胀机。
此外,若压缩机吸入的是湿蒸汽,在压缩过程中必产生湿压缩,而湿压缩会引起种种不良的后果,严重时产生液击,冲缸事故,甚至毁坏压缩机,在实际运行时严禁发生。
因此,在蒸汽压缩式制冷循环中,进入压缩机的制冷工质应是干饱和蒸汽(或过热蒸汽),这种压缩过程为干压缩。
2.对单级蒸汽压缩制冷理论循环作哪些假设?与实际循环有何区别?答:1)理论循环假定:①压缩过程是等熵过程;②节流过程是等焓过程;③冷凝器内压降为零,出口为饱和液体,传热温差为零,蒸发器内压降为零,出口为饱和蒸汽,传热温差为零;④工质在管路状态不变,压降温差为零。
2)区别:①实际压缩过程是多变过程;②冷凝器出口为过冷液体;③蒸发器出口为过热蒸汽;④冷凝蒸发过程存在传热温差tk=t+Δtk,to=t-Δto。
3.什么是制冷循环的热力完善度?制冷系数?C.O.P值?E.F.R?什么是热泵的供热系数?答:1)通常将工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数εs与逆卡诺制冷循环的制冷系数εk之比,称为热力完善度,即:η=εs/εk。
2)制冷系数是描述评价制冷循环的一个重要技术经济指标,与制冷剂的性质和制冷循环的工作条件有关。
通常冷凝温度tk越高,蒸发温度to越低,制冷系数ε0越小。
蒸汽压缩式制冷机的工作过程1. 引言蒸汽压缩式制冷机是一种常见的制冷设备,广泛应用于家庭和商业领域。
它利用蒸发和冷凝的物理原理来实现制冷效果。
本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷机的工作过程,包括其基本原理、组成部分以及工作循环。
2. 基本原理蒸汽压缩式制冷机的工作原理基于卡诺循环。
根据热力学第一定律,能量守恒,热量可以从高温区域传递到低温区域。
而根据热力学第二定律,热量无法自行从低温区域传递到高温区域。
因此,在制冷过程中,需要消耗外部能源来将热量从低温区域转移到高温区域。
3. 组成部分蒸汽压缩式制冷机由以下几个主要组成部分组成:3.1 蒸发器(Evaporator)蒸发器是制冷系统中的一个重要组件。
其作用是将制冷剂从液态转变成气态,吸收周围环境的热量。
在蒸发器中,低压制冷剂流经管道,在与外界空气接触的过程中蒸发,并从周围环境吸收热量。
3.2 压缩机(Compressor)压缩机是蒸汽压缩式制冷机的核心部件,其作用是将低温、低压的气体制冷剂吸入,然后通过增加压力和温度来提高制冷剂的温度和压力。
这样做的目的是为了使制冷剂能够流动到冷凝器中,并且能够释放更多的热量。
3.3 冷凝器(Condenser)冷凝器是将高温、高压的气体制冷剂转变为液态的关键组件。
在冷凝器中,制冷剂通过与外界空气或水接触,释放热量并降温,从而使制冷剂从气态转变为液态。
3.4 膨胀阀(Expansion Valve)膨胀阀控制着制冷剂从高压区域流向低压区域的速度。
它通过限制制冷剂的流量,降低其压力和温度,从而实现制冷效果。
4. 工作循环蒸汽压缩式制冷机的工作循环包括四个主要过程:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
下面将对每个过程进行详细描述:4.1 蒸发过程在蒸发器中,低温、低压的液态制冷剂吸收外界空气或物体的热量,从而使制冷剂蒸发成气态。
这个过程是通过增加制冷剂与周围环境接触面积来提高传热效率的。
4.2 压缩过程在压缩机中,气态制冷剂被吸入并被压缩成高温、高压的气体。