单级蒸汽压缩式制冷理论循环.pptx

制冷循环就是通过一定的能量补偿，从低温热源吸热，向高温热源排热。热源的温度决定制冷剂吸热与排热的温度与压力，相应地决定了制冷循环中的高低压侧的压力比。液体蒸发制冷循环的四个基本过程是：高压部分制冷系统低压部分第一节可逆逆向循环与热力完善度热力学第二定律二、逆向循环循环的经济性2、热泵循环的经济性－热泵系数：三、逆向卡诺循环1-2等熵压缩TL→TH耗功wc2-3等温放热Qk=TH（S2-S3）3-4等熵膨胀TH→TL做功we4-1等温膨胀吸热Q0=TL（S1-S4）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wnet＝Qk－Q03.制冷系数上式说明，逆卡诺循环的制冷系数与制冷剂的性质无关，仅取决于被冷却物和冷却剂的温度TL、Tk。被冷却物温度越高，冷却剂温度越低，制冷系数越高，制冷循环的经济性越好。大小只取决于两个热源的温度；TL↗或TH↘εc↗同时，对于逆卡诺循环有二、影响逆卡诺循环性能的因素（1）、两相区循环与湿压行程（2）、气相区循环与干压行程3.传热温差对循环的影响--有温差的内部可逆逆向循环三、劳仑斯循环——变温热源间工作的可逆逆向循环四、热力完善度第二节：单级蒸气压缩式制冷理论循环在实际制冷装置中，为了提高制冷装置运行的经济性和安全可靠性，除了四大部件外，还增加了许多其他辅助设备和仪器仪表。制冷循环系统各部件的主要用途1.压缩机：制冷系统的心脏，作用是消耗机械功而压缩和输送制冷剂蒸气；从蒸发器出来的低温、低压气体通过压缩机做功变为高温、高压气体（压力升高，温度升高，物质状态不变）；等熵压缩；2.冷凝器：输出热量；通过换热器冷却，将高温、高压气体变为高温、高压液体；等压放热；（压力不变，温度下降，气态变为液态）。其作用是通过冷却介质来冷却冷凝制冷压缩机排除的制冷剂蒸汽，并将热量传给热源的热力设备3.节流元件：作用是节流降压，并调节进入蒸发器的制冷剂流量；等焓节流；冷媒经过节流原件后，由高温、高压液体变为低温、低压液体（压力降低、温度降低，物质状态不变）4.蒸发器：作用是制冷剂从冷源吸收热量（输出冷量）从而制冷；等压吸热通过换热器，将低温、低压液体变为低温、低压气体；（压力不变，温度升高，液态变为气态）。制冷剂的变化过程2.制冷剂在冷凝器中的变化过热蒸气进入冷凝器后，在压力不变的条件下，先是散发出一部分热量，使制冷剂过热蒸气冷却成饱和蒸气。饱和蒸气在等温条件下，继续放出热量而冷凝产生了饱和液体。3.制冷剂在节流元件中的变化饱和液体制冷剂经过节流元件，由冷凝压力pk降至蒸发压力p0，温度由tk降至t0。为绝热膨胀过程。4.制冷剂在蒸发器中的变化以液体为主的的制冷剂，流入蒸发器不断汽化，全部汽化后，又重新流回到压缩机的吸气口，再次被压缩机吸入、压缩、排出，进入下一次循环。小结单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：制冷压缩机冷凝器节流器蒸发器压缩过程（压缩机中进行）通过压缩使制冷剂由低温低压的蒸汽变为高温高压气体。冷却冷凝过程（冷凝器中进行）在冷凝器中冷却冷凝成制冷剂液体。节流过程（节流阀中进行）压力、温度降低，焓值不变蒸发过程（蒸发器中进行）吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气制冷原理及相关设备制冷原理及相关设备二、单级蒸汽压缩式制冷理论循环的假设条件和热力状态图制冷剂的热力状态图主要有温熵图(T-S)和压焓图(1gp-h图)两种。由于制冷剂在蒸发器内吸热气化，在冷凝器中放热冷凝都是在定压下进行的，而定压过程中所交换的热量和压缩机在绝热压缩过程中所消耗的功，都可用焓差来计算，而且制冷剂经膨胀阀绝热节流后，焓值不变。所以在工程上利用制冷剂的lgp-h图来进行制冷循环的热力计算更为方便。压焓图(1gp-h图)的结构如图所示。等压线—水平线等焓线—垂直线等干度线—只存在湿蒸气区域内的曲线等熵线—向右上方大斜率曲线等容线—向右上方小斜率曲线比等熵线平坦等温线—垂直线（液相区）→水平线（两相区）→向右下方弯曲（过热蒸气区）对于制冷剂的任一状态的有关参数，一般只要知道任意两个参数，即可在lgp-h图中找出代表这个状态的一个点，在这个点上可以读出其他参数值。R12压焓图R12饱和液体和气体性质表R22压焓图R22饱和液体和气体性质表R22饱和液体和气体性质表R23压焓图R23饱和液体和气体性质表R23饱和液体和气体性质表R134a压焓图R717压焓图R717饱和液体及饱和蒸气热力性质表压焓图的作用：确定状态参数表示热力过程分析能量变化状态点的确定点2表示表示制冷剂出压缩机、进入冷凝器时的状态。过程线1-2表示制冷剂蒸汽在压缩机中的等熵压缩过程（s1=s2），压力由蒸发压力p0压缩到冷凝压力pk。等熵线与冷凝压力pk等压线的交点为2点。压缩过程中外界对制冷剂作功，使制冷剂温度增