蒸气压缩式制冷的热力学原理优秀课件

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蒸汽压缩式制冷的热力学原理

账户组成(具体见期初资料中的‘账户名称”)，且可根据业务发展需要进行必要的调整。 • (2)总账(采用三栏式) • (3)现金日记账、银行存款日记账(采用三栏式) • (4)除库存现金、银行存款外的其他一级账户根据核算的实际需要建立明细账(原材料、库存商品采用数量金额式，制造费用、期间费用采用多栏式，其他均采用三栏式) •
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表6-3-1会计分录(代记账凭证)
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第四节液体过冷、蒸汽过热及回热循环
• 二、蒸汽过热循环
• 蒸汽过热是指制冷剂蒸汽的温度高于蒸发温度的状态.两者温度之差称为过热度,用Δt-r表示.具有蒸汽过热的循环就称为蒸汽过热循环.图１-７为蒸汽过热循环的压焓图.图中１-２-３-４-１为基本理论循环, 而１-１′-２′-２-３-４-１为有过热的循环.其中,１-１′为制冷剂蒸汽的过热过程,１′-２′为压缩机中的压缩过程,２′-２-３为冷凝器中的冷却、冷凝过程.
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表6-2-1 2009年12月初有关资料
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表6-2-1 2009年12月初有关资料
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表6-2-2大华工厂2009年11月各损益类账户累计发生额
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表6-3-1会计分录(代记账凭证)
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表6-3-1会计分录(代记账凭证)
饱和蒸汽线的交点来确定. • 点２:制冷剂离开压缩机(进入冷凝器)的状态.由通过１点的等熵线与
压力为pk 的等压线的交点来确定.

单级蒸气压缩式制冷的基本原理ppt课件

制冷技术
第2讲单级蒸气压缩式制冷的基本原理
1
一、热力学基本定律
• 热力学第一定律：能量守恒和转换定律 • 热力学第二定律：能量贬值原理
不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
人工制冷：低温物体
热量外界补偿
高温物体
2
二、制冷循环系统冷凝器
高压部分
液态工质部分
制冷系统低压部分
节流节流机构
态的动力设备。（实现了热量从低温物体向高温环境转移）
• 节流机构: 维持系统高低压共存的设备。
4
• 设备选型参数
蒸发器：蒸发面积——吸热量——状态变化冷凝器：冷凝面积——放热量——状态变化压缩机：输气量——功率——制冷量——状态变化
5
四、理想制冷循环
T
1. 逆卡诺循环
TK
1-2 等熵压缩 T0→Tk 耗功w1 TO
高压部分 pk 机构低压部分 po
气态工质部分
气态工质部分
压缩机压缩机
制冷系统
蒸发器
液态工质部分
3
三、完成制冷循环的设备组成及其工作
• 蒸发器：介质气化，吸收外界热量，实现对外制冷的
换热设备。
• 冷凝器: 介质由气态冷凝为液态，使介质可以再次气
化制冷的换热设备。
• 压缩机: 为使介质在自然环境下冷凝，而改变介质状
2-3 等温放热qk=Tk（S2-S3）
3-4 等熵膨胀 Tk→T0 做功w2
4-1 等温膨胀吸热q0=T0（S1-S4）
3
2
4
1
S
特点两个恒温热源
两个等温过程
两个等熵过程
6
2. 循环结果
• 单位质量制冷剂从被冷却介质（低温热源）吸热q0； • 单位质量制冷剂向冷却介质（高温热源）放热qk； • 单位循环净耗功 w0＝qk－q0

《蒸汽压缩式制冷》课件

空调制冷效果：能够降低室内温度，提高舒适度，降低能耗。
空调制冷应用：广泛应用于家庭、办公室、商场、医院等场所。
添加标题
工作原理：通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，然后经过冷凝器冷却成液体，再经过膨胀阀膨胀成低温低压气体，最后经过蒸发器吸热蒸发成气体，实现制冷效果。
添加标题
应用范围：广泛应用于家用冰箱、冷柜、冷库等制冷设备中。
感谢您的观看
汇报人：
压缩后的气体进入冷凝器，释放热量并液化膨胀阀，压力降低，体积增大
膨胀后的制冷剂进入蒸发器，吸收热量并气化，实现制冷效
果
冷凝器：将高温高压的制冷剂气体冷却成液体，释放热量
蒸发器：将低温低压的制冷剂液体蒸发成气体，吸收热量
冷凝器工作原理：制冷剂在冷凝器中流动，与外界空气进行热交换，将热量释放到空气中，自身温度降低，逐渐凝结成液体
蒸汽压缩式制冷
汇报人：
目录
添加目录标题
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷的应用
蒸汽压缩式制冷的优缺点
蒸汽压缩式制冷的未来发展
添加章节标题
蒸汽压缩式制冷原理
制冷剂在蒸发器中吸收热量，由液态变为气态
气态制冷剂进入压缩机，被压缩成高温高压的气态
高温高压的气态制冷剂进入冷凝器，释放热量，由气态变为液态
添加标题
优点：制冷效果好，效率高，噪音低，使用寿命长。
添加标题
发展趋势：随着科技的发展，冰箱制冷技术也在不断进步，如变频技术、节能技术等，使得冰箱制冷更加高效、节能、环保。
食品加工：冷冻、冷藏、保鲜等
制药行业：药品生产、储存、运输等
化工行业：化学反应、原料储存等
电子行业：半导体制造、精密仪器等

第二章制冷原理与技术1 蒸气压缩式—原理 .ppt

2
1 S
பைடு நூலகம்
图基本朗肯循环
循环T—S图：1—2 压缩过程；2—3 冷却冷凝过程； 3—4 节流过程； 4—1 蒸发吸热过程
T
朗肯循环图例-2
2
3 3’
1’ 4
1 S
图有回热的朗肯循环
T—S图： 1‘—2 压缩过程； 2—3 冷凝过程； 3—3’ 液体过冷过程； 3‘—4 节流过程； 4—1 蒸发过程； 1—1’ 吸气过热过程
第二章制冷原理与技术
第一节蒸汽压缩式制冷第二节吸收和吸附式制冷第三节其它形式的制冷
第一节蒸汽压缩式制冷
1.蒸汽压缩式制冷循环与制冷剂 2.蒸汽压缩式制冷循环的热力计算 3.蒸汽压缩式制冷的系统构成 4.蒸汽压缩式制冷的自动调节 5.蒸汽压缩式制冷的应用
液体蒸发制冷构成循环的四个基本过程是：
定义：由两个（或数个）不同制冷剂工作的单
级（也可以是多级）制冷系统组合而成。
最低蒸发温度 -80℃
-100℃
-120℃
制冷剂
R22-R23 R507-R23 R290-R23 R22-R23 R507-R23 R22-R1150 R507-R1150 R22-R1150 R507-R1150 R22-R23-R50 R507-R23-R50
qv

q0 v1

h1 h4 v1
(3)理论比功w0
(2-8)
对于单级蒸气压缩制冷机的理论循环来说，理论比功可表示为:
w0 h2 h1
(2-9)
单级压缩蒸气制冷机的理论比功也是随制冷剂的种类和制冷机循环的工作温度而变的。
(4)单位冷凝热qk
单位（1kg）制冷剂蒸气在冷凝器中放出的热量，称为单位冷凝热。单位冷凝热包括显热和潜热两部分:

单级蒸汽压缩式制冷循环PPT课件

若不计回热器与环境空气之间的热交换，则液体过冷的热量等于使蒸气过热的热量，其热平衡关系为
h4 h4 h1 h1
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(1-20)
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p
4’4 pk 3 2 2’ 5’ 5 p0 1 1’
q0 q0
h 回热循环在p-h图上的表示
回热循环中各性能指标的变化完全同于有效过热循环。
现在您正浏览在第30页，共58页。
无效过热循环
无效过热循环：过热过程中产生的冷量没有被冷却介质所吸收。
（1）单位制冷量 q0
不变
q0 (h1 h5 )
(1-13)
(2)单位容积制冷量 qv 减小
qv
h1 h5 v1'
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(3)理论比功 w0
增加
w0 h2' h1'
q h w
（1-1）
这里，把自外界传入的功作为负值。
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（1）压缩过程: q 0 w h2 h1
(2)冷凝过程： w 0
（1-2）
qk h2 h4
（1-3）
(3) 节流过程： w 0, q 0
h4 h5
（1-4）
（4）蒸发过程： w 0
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吸气管道中的热交换可视情况当作有效过热或无效过热来分析。
现在您正浏览在第38页，共58页。
（2）排出管道
在压缩机的排出管道中，热量由高温制冷剂蒸气传给周围空气，它不会引起性能的改变，仅仅是减少了冷凝器中的热负荷。
排气管道中的压降会引起压缩机排气压力升高。

蒸气压缩式制冷的热力学原理概论

制
冷 t < ts
t = ts t = ts
t = ts
t > ts
未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干蒸汽过热蒸汽
技v < v’ v = v’v ’< v <v’’v = v’’ v > v’’ h < h’ h = h’h ’< h <h’’h = h’’ h > h’’
术s < s’ s = s’s ’< s <s’’s = s’’ s > s’’
T0 0 4΄
1΄
1
蒸发器
1 4
Δq΄0
q0
ΔΔq0q΄0
4 q0
q
b΄
b΄ b
a΄ a
过热损失
大小与制冷剂物理性质有关，一般来说:
制 1.节流损失大的制冷剂，过热损失较小 ; 2.Pk/Pkr越大过热损失越大。
冷
冷凝器 qk
T
T pk
冷凝器 q3k
技3
膨胀
阀术
膨胀压
2
压 2 Tk
3
缩
制
(2冷)液量珠显严既著禁破降发坏低生压。湿缩压机缩的现润象滑！，又会造成液击，
使压缩机遭到破坏。
冷
冷凝器 qk
T
T pk
冷凝器 q3k
技3
膨胀
阀术
膨胀压
2
压 2 Tk
3
缩
we
阀缩机
蒸发器
机
1 T0 0 4΄ 4
2
2΄ Tk Δwwec
3
po
T0 0 4΄
1΄
1
蒸发器
1 4
Δq΄0

第二章蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理课堂课件

和2'-3凝结过程）压强不变
3-4——绝热节流过程 4-1——蒸发过程
饱和循环是对湿蒸气区中逆卡诺循环进行如下改造后的可实现的循环：（1）取消膨胀机，改用节流阀。（2）状态点1改为饱和蒸气状态。（3）使Te<T1，Tc>T2。
医药&医学
26
饱和循环在lgp-h图上的表示
医药&医学
27
（1）蒸发器（4-1）
－60
16.317 0.67873
1.05020
127.283
360.230
232.948
0.70139
1.79427
－59
17.386 0.67999
0.98961
128.380
360.862
232.482
0.70652
1.79212
－58
18.513 0.68126
0.93311
129.481
361.494
总输入功率（含风机、泵的电机功率）。
COP值为3.2以上的为A级，D级居中，介于2.8和2.6之间，E级以下为低能效空调。
医药&医学
5
图1 氟利昂制冷系统流程图
医药&医学
6
图2 氨制冷系统流程图
医药&医学
7
空调用蒸气压缩式制冷机组
一、冷（热）水机组
生产冷冻水，提供给室内末端
17 16 15
设M（kg）工质在系统内循环一周，则 Q1=T1（sb－sa）M （低温热源处吸取热量） Q2=T2（sb－sa）M（高温热源处排出热量）
循环消耗的净功
W=Q2－Q１＝（T2－T1）（sb－sa）M
医药&医学

第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理-.ppt

– 由于循环的单位制冷量q0减少，即 q’0 <q0 – λ减少 (压力比pk／p0增加) – 而吸气比容v1却并未改变
11-2-2-1 冷凝温度tk变化的影响 (2)
• 另一方面，由于单位压缩功增大
– 即w0’>w0，而v1没有变化 – 所以Wv和轴功率P都将增大，装置制冷系数也会
降低 – 反之，当tk降低时，则情况相反
2021/1/3
11-2-1-2单级压缩制冷热力计算(1)
• 热力计算：
– (1)单位制冷量
q。＝ hl—h5 kJ／kg
如吸气管中吸热可忽略不计，则5-1 过程全在蒸发器中进行
– (2)单位容积制冷量
qv = q0/vl kJ／kg
– (3)等熵压缩单位理论功
wi = h2 - h1 kJ／kg
• 循环过冷度增加
– 过冷温度由t4降到t4’, – Q0则会因q0增加而增加 – 压缩机轴功率不变，ε提高 – 装置过冷度为3～5℃
• 液管压降不宜超过40～ 70kPa
• 过程线4---1
– 等压气化过程 – 制冷剂吸取热量不断气化 – 向干度增大方向，直到过热蒸气
• 由热力状态图和表
– 可确定循环中的各点参数
2021/1/3
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的实际循环及热力计算
• 实际循环
– 压缩过程是熵值增加的多变过程
– 节流过程有吸热，焓值也略有增加
– 制冷剂在管道、热交换器和压缩机中流动时存在阻力损失和热交换
– 对应于蒸发压力的饱和温度
蒸发压力
– 由蒸发器产气量和压缩机吸气量间的质量平衡决定
• 如库温降低，蒸发器传热不良，则蒸发量减少，p0就降低
冷凝温度

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Ø(1)节流阀代替膨胀机 1kg制冷剂损失的膨胀功
W eh3h4' 03'04
Ø 节流过程的不可逆损失
q '0h 4 h 4 ' 4 b'4 b '4
T
Pk
3 qk 2' 2
Tk
Wc
P0
T0 0 4' 4 1'
q0
1
b' b a' a s
Ø（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体；
Ø（4）制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外介质之间没有热交换；
Ø（5）制冷剂在流过节流装置时，流速变化很小，可以忽略不计，且与外界环境没有热交换
蒸气压缩式制冷的热力学原理
液体气化制冷原理
Ø气化：液体转变为气体的物态变化称为气化（蒸发和沸腾），气化时需吸收气化潜热。
Ø气化潜热：1kg液体气化时所吸收的热量。
液体气化制冷原理
ü液体的压力不同，其饱和温度（即沸点）也不同（压力越低，沸点越低，如氨在 0.1MPa压力下，其沸点为－33.4℃； 0.5MPa压力下，其沸点为4℃ ）。
R
max
c
计算制冷效率或热力完善度时，必须： (1)计算实际制冷循环的制冷系数或热力系数 (2)计算理想循环的制冷系数或热力系数 (3)计算制冷效率或热力完善度
制冷系数与热力完善度比较
➢ 制冷系数ε和热力完善度η都是反映实际制冷循环经济性的指标。但二者的含义不同。
✓ ε只是从能量转换的角度，反映制冷循环中收益能与补偿能在数量上的比值，不涉及二者的能量品位。
有温差传热的逆卡诺循环
c'
q0 wc'
q0 wc
c
逆卡诺循环——热泵
Ø用于供热，性能指标为供热系数。 Ø供热系数µ：单位耗功量所获取的热量，
qk (qkq0)q01
W W
用于供热，供热量永远大于所消耗的功量。
二、劳仑兹循环
Ø在实际的制冷系统中，制冷过程中冷热源的温度
通常是变化的。
Ø劳仑兹循环（Lorenz Cycle）是在两个变温热源
而摩擦损失相对较大。
2、蒸气压缩式制冷工作过程
➢干压缩代替了湿压缩: 压缩机吸气状态为干饱和或过热蒸汽。
➢节流阀代替了膨胀机简化了设备，但损失了膨胀功，并造成节流损失。
压缩制冷理论循环组成
➢压缩机：等熵压缩； ➢冷凝器：等压放热； ➢节流阀：绝热节流； ➢蒸发器：等压吸热。
3、理论循环与逆卡诺循环的对比分析
压缩机
1
一、逆卡诺循环
1-2 ：等熵压缩 T0→Tk，耗功wc
2-3：等温压缩放热 qk=Tk(sa-sb)
3-4：等熵膨胀 Tk→T0，做功we
4-1 ：等温膨胀吸热 q0=T0(sa-sb)
T
3 qk 2
T'k
∑w
T'0 4
1
q0
0
b
as
T－S图
逆卡诺循环结果每一制冷循环，1kg制冷剂：
✓ η同时考虑了能量转换的数量关系和实际循环中的不可逆程度的影响。
✓ ε的数值可能大于1、小于1或等于1。η始终小于1。
制冷系数与热力完善度比较
✓ 用ε值的大小来比较两台实际制冷机的循环经济性时，必须是同类制冷机，并以相同热源条件为前提才具有可比性。
✓ 用η作评价指标，使任意两台制冷机在循环的热力学经济性方面具有可比性，无论它们是否同类机，也无论它们的热源条件相同或是不同。
T T'k
3 qk 2
∑w
• 循环净耗功量为：
T'0 4
1
q0
0
wwc we qk q0
b
as
Tk' sasbT0'sasb
Tk' T0' sasb
制冷循环性能指标：制冷系数
的定义：单位耗功量所获取的冷量
q0
W
T T'k
3 qk 2
∑w
T'0
4
1
q0
0
b
as
制冷循环性能指标
Ø对于逆卡诺循环，制冷系数c' :
d
0
Ø向热源放出的热量为：
s
c
qk TkidsTkm(sasb)
b
制冷系数为：
l
q0 q0 W qkq0
T0m TkmTom
劳仑兹循环可以处理为平均放热温度、平均吸热温度的逆卡诺循环。
变温热源时的逆向可逆循环 ——洛伦兹循环
T
3
2
Tm(高温热源平均温度) Ti
1
4
T0i
T0m(低温热源平均温度)
第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环
➢逆卡诺循环的关键是两个等温过程，利用纯工质或共沸工质的定压蒸发和冷凝实现，循环在湿蒸气区进行。
➢实际循环却是两个定压、一个绝热压缩、一个绝热节流过程
1、逆卡诺循环的局限
ü膨胀机的经济性 Ø液态制冷剂的比容变
化很小，因而可以利用的膨胀功十分有限。
Ø膨胀机的尺寸小，因
c
q0 q0 T0 Wqkq0 TkT0
T T'k
3 qk
2
∑w
T'0
4
1
ü大小只取决于两个热源的温度； T0'↗或T k'↘ ， → c' ↗
0
q0
b
a
s
Ø在实际制冷系统中，制冷系数又称为性能系数，用符号COP表示
制冷循环的热力完善度
➢ 热力完善度是表征实际制冷循环接近理想循环
的程度
➢ 蒸气压缩式：
之间进行的理想循环。 a→b：等熵压缩 b→c：变温压缩 c→d：等熵膨胀 d→a ：变温膨胀
T
Tki
b
Tkm c ∑w
T0m
T0i
a
d q0
0
s
T－S图
二、劳仑兹循环
1kg制冷剂：
➢从被冷却介质吸收的热量为： T
Tki
b
Tkm
c
∑w
a
q0 ToidsT0m(sa sb)
T0m
T0i
a
d q0
dq0
O
ds
S
L
T0m Tm T0m
L
第二节蒸汽压缩式制冷的理论循环
• 为了便于应用热力学理论对蒸汽制冷机的实际过程进行分析，提出了理论循环。
• 理论循环忽略了制冷机在实际运行中的一些复杂因素，将循环加以简化抽象。
• 理论循环是今后研究实际制冷循环的基础。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
理论循环是一些假设
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩过程中不存在任何不可逆损失；（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温度和蒸发温度都是定值；
ü只要创造一定的低压条件，利用液体的气化就可能获得所需要的低温。
液体气化制冷的工作过程
四大部件：压缩机：蒸气压缩冷凝器：放热冷凝节流阀：节流降压蒸发器：吸热蒸发
第一节理想制冷循环
一、逆卡诺循环逆卡诺循环：在两个恒温热源之间进行的理想循环。
3 We
膨胀机
4
qk
冷凝器蒸发器
q0
2 Wc