单级蒸汽压缩式制冷循环
- 格式:ppt
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:79


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;节流阀图1-2 理论循环原理图图1-3理论循环在T-S图上的表示出口状态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制冷循环中各过程的功量与热量的变化在压焓图中均可用过程初、终态制冷剂的焓值变化来计算,制冷工程广泛应用压焓图分析计算制冷循环。
(1)压焓图压焓图的示意图见1-4。
压焓图是以绝对压力为纵坐标(为了缩小图面,用对数坐标,其上的压力数值不需换算),以比焓为横坐标来表示制冷剂的状态。
二线、三区域、五种状态、六条等参数线。
第三节 单级蒸汽压缩制冷实际循环一、实际循环与理论循环的区别 ①实际吸气过程中,吸气管道及吸气阀门有摩擦阻力,因此,吸气压力1P 低于蒸发压力0P ,低温蒸汽进入压缩机汽缸后,将吸收缸壁热量,其比容增大,故实际吸气量减少。
②实际压缩过程不是等熵过程,而是一个多变指数不断变化的多变过程,是不可逆的。
③实际排气过程中流体要克服弹簧力,打开排气伐门,哥实际排气压力要高于冷凝压力K P 。
④实际冷凝过程和这个蒸发过程除了有流动阻力外,它们都是在有温差的情况下进行的 ⑤节流过程不是绝热节流,节流后焓值增大。
二、实际循环的简化 ①把排出管道外压力作为冷凝压力,即K P P =2,吸入管道压力即为蒸发压力01P P ='在冷凝和蒸发中压力当作不变 ② 实际压缩过程为多变压缩过程 ③节流过程为绝热节流三、实际循环的性能指标①输气系数λ :压缩机的实际输气量与理论输气量之比λ=hsv v (3-23)②单位实际压缩功:压缩机每压缩1Kg 制冷机蒸汽所消耗的功。
它是单位指示功和单位摩擦功之和。
即w s=wi+wm(3-24) w s =km i miww w ηηηη00=∙=(3-25)③指示效率:单位理论功与单位指示功之比 ii w w 0=η (3-26)④单位指示功 w i :用于压缩1Kg 蒸汽本身所消耗的功 ⑤单位摩擦功w m :压缩1Kg 蒸汽时为克服机械摩擦所消耗的功 w m=miw η (3-27)其中 m η为机械效率⑥单位制冷量 q 0=h5'1h - (kj/kg )(3-28)⑦单位实际压缩功kks h h w w ηη'120-== (kj/kg )(3-29)⑧实际循环制冷系数:k k s w q w q εεηε∙===000 (3-30)实际循环的制冷系数又称性能系数用 cop 表示⑨能效比:单位制冷量0q 与电动机的输入单位功1e w 之比,用 E.E.R 表示E.E.R=10100010e e mos e w qw q w q ηεηη⋅=⋅== (3-31)⑩实际循环热力完善度''000T T T k -⋅⋅==ηεεεβ (3-32)四、单级蒸汽制冷循环的热力计算 1.确定工作参数①蒸发温度 :对以空气为载冷剂的冷库,t 0 比空气温度低100C ,如以水或盐水为载冷剂则 t 0比载冷剂温度低4-60C ②冷凝温度 :对卧室、立式及淋水式冷凝器,用水冷却时,采用比冷凝器的冷却水进出口平均温度高5-70C 即t ()C t t k 021 752-++=(3-33)式中t 1 t 2为冷却水进口温度 当用空气冷却时,t k 比空气温度高 8-120C③吸气温度 :吸气温度取决于回气的过热度,按压缩机允许吸气温度见表3-1氟利昂制冷机吸气温度可取150C 2.热力计算图3-10 单级压缩制冷循环的图①制冷剂的循环量 G hh Q q Q -==100 (kg/s)(3-34)②压缩机实际输气量vs q Q q V Q V G v 00'10'=∙=∙= (3-35)③压缩机理论输气量 v vsh q Q v ∙==λλ(3-36)④根据循环的单位理论功0W ,可求出理论功率0N 、指示功率i N 、轴功率e NN 00W G ∙= (3-37)ii N N η0=(3-38)N Kmie N N ηη0==(3-39)⑤指示效率:00bt T T KI +=η(3-40)其中 T 0 ---绝对蒸发温度T K ---- 绝对冷凝温度 t 0----蒸发温度b----系数,对立式氨压缩机b=0.001,立式氟利昂压缩机机b=0.0025,或查有关图表。