蒸气压缩式制冷的理论循环及热力计算ppt课件.ppt

制冷技术复习一、理论制冷循环假定条件一、理论制冷循环假定条件二、压焓图（一点两线三区）应用lgp-h图以时需注意：
①定熵线是一组不平行线。越靠固右侧，定熵线走势越平坦，即数值变化越大；
⑦定温线在液相区、两相区和气相区三个区域里走势是变化的；
②掌握各定参数在lgp-h图上的变化趋势。
三、理论制冷循环在压焓图上的表示四、状态点的确定理论制冷循环中，制冷剂的流动过程可认为是稳定流动过程。即：
1)制冷剂流过系统任何断面的质量不随时间改变。
2)系统中任何位置上制冷剂的状态参数都保持一定，不随时间改变。
3)系统与外界的热量和功量传递不随时间改变。
在进行制冷循环的热力计算之前,首先需要了解系统中各设备内功和热量的变化情况,然后再对循环的性能指标进行分析和计算。
根据热力学第一定律，如果忽略位能和动能的变化，稳定流动的能量方程可表示为

（1）

式中:
Q和P是单位时间内加给系统的热量和功;
qm是流进或流出该系统的稳定质量流量；
h是比焓;下标1和2分别表示流体流进系统和离开系统的状态点。
(1)节流阀制冷剂液体通过节流孔口时绝热膨胀，对外不作功,P=0,故方程式(1)变为：

因此，可认为节流前后其值不变。
节流阀出口处（点4）为两相混合物。（2）压缩机
如果忽略压缩机与外界环境所交换的热量，则由式（1）得：

式中（h2-h1)表示压缩机每压缩并输送1kg的制冷剂所消耗的功，称为理论比功。
（3）蒸发器
被冷却物质通过蒸发器向制冷剂传送Q0,因为蒸发器不作功，故方程式（1）变为：
由上式可以看出制冷量与两个因数有关：制冷剂的质量流量qm和制冷剂进出口蒸发器的焓差(h1-h4)。
(h1-h4)称为单位质量制冷量，它表示1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物质中吸取的热量，用q0表示。（4）冷凝器
假设制冷剂在冷凝器中向外界放出热量为Qk,那么：
式中(h2-h3)称为冷凝器单位热负荷，用qk表示。它表示1kg制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量。单位质量制冷量q0：1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物体吸收的热量。
q0＝h1－h4
单位体积制冷量qv：压缩机每吸入1m3制冷剂蒸气（按吸气状态计），在蒸发器中所产生的制冷量。
qv＝q0/v1＝（h1－h4）/v1
制冷剂质量流量qm：qm=Qo/q0单位冷凝负荷qk：1kg制冷剂在冷却和冷凝过程中放出的热量。
qk＝h2－h3
单位理论压缩功w0：压缩机每压缩输送1kg制冷剂所消耗的压缩功。
w0＝h2－h1
制冷系数ε0：

理论循环的热力完善度βo所谓热力完善度，就是制冷循环接近它理想情况的程度。理论循环的热力完善度βo，即理论循环的制冷系数εo与理想循环制冷系数εc的比值。
所谓理想的制冷循环，就是制冷循环能够达到的最高境界，即制冷循环能够达到最高的制冷效率。理想的制冷循环是逆卡诺循环，工作条件是：没有传热温差，即TC=TO（蒸发温度）、TH=TK（冷凝温度）；热源恒温；没有不可逆损失。理想制冷循环的特征是：在给定的热源温度TC、TH条件下，逆卡诺循环所消耗的功率最小，制冷系数εc最大。例题：假定循环为单级压缩蒸气制冷的理论循环，蒸发温度t0=－10℃,冷凝温度为35℃，工质为R22，循环的制冷量Q0=55kw,试对该循环进行热力计算。先画出压焓图
再根据R22的热力性质表，查出处于饱和线上的有关状态参数值
计算
1单位质量制冷量2单位容积制冷量
3制冷剂质量流量4理论比功
5压缩机消耗的理论功率6压缩机吸入的容积
7制冷系数8冷凝器单位热负荷9冷凝器热负荷解：该循环的压焓图如下所示：
根据R22的热力性质表，查出处于饱和线上的有关状态参数值：
h1=401.555kJ/kg
v1=0.0653m3/kg
h3=h4=243.114kJ/kg
p0=0.3543MPapk=1.3548MPa查图可知：h2=435.2kJ/kgt2=57℃
1单位质量制冷量q0=h1－h4=158.441kJ/kg
2单位容积制冷量

3制冷剂质量流量

4理论比功w0=h2－h1=33.645kJ/kg
5压缩机消耗的理论功率P0=qmw0=11.68kw6压缩机吸入的容积V=qmv1=0.0227m3/s
7制冷系数

8冷凝器单位热负荷
qk=h2－h3=192.086kJ/kg
9冷凝器热负荷
Qk=qmqk=66.67kw