第3讲蒸气压缩式制冷的理论循环优秀课件.ppt

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1、第3讲蒸气压缩式制冷的理论循环第1页，本讲稿共15页一、一、理论制冷循环理论制冷循环压压缩缩机机：制制冷冷系系统统的的心心脏脏，压压缩缩和和输输送制冷剂蒸气；等熵干压缩；送制冷剂蒸气；等熵干压缩；冷凝器冷凝器：输出热量；等压放热；：输出热量；等压放热；节节流流阀阀：节节流流降降压压，并并调调节节进进入入蒸蒸发器的制冷剂流量；等焓节流；发器的制冷剂流量；等焓节流；蒸发器蒸发器：吸收热量（输出冷量）从而制冷；：吸收热量（输出冷量）从而制冷；等压吸热。等压吸热。理论制冷循环假设理论制冷循环假设第2页，本讲稿共15页二、压焓图二、压焓图（一点两线三区五态六参数）（一点两线三区五态六参数）等压线等压线

2、水平线水平线等焓线等焓线 垂直线垂直线等干度线等干度线 湿蒸气区域内曲线湿蒸气区域内曲线等熵线等熵线 向右上方大斜率曲线向右上方大斜率曲线等容线等容线 向右上方小斜率曲线向右上方小斜率曲线等温线等温线 垂直线（液相区）垂直线（液相区）水平线（两相区）水平线（两相区）向右下方弯曲（过热蒸气区）向右下方弯曲（过热蒸气区）第3页，本讲稿共15页R717压焓图压焓图第4页，本讲稿共15页R22压焓图压焓图第5页，本讲稿共15页R134a压焓图压焓图第6页，本讲稿共15页R717饱和液体及饱和蒸气热力性质表饱和液体及饱和蒸气热力性质表 第7页，本讲稿共15页三、理论制冷循环的压焓图三、理论制冷循环的压焓

3、图压焓图的作用：压焓图的作用：确定状态参数确定状态参数表示热力过程表示热力过程分析能量变化分析能量变化第8页，本讲稿共15页四、四、状态点的确定状态点的确定1点：点：Po等压线与等压线与x=1蒸气干饱和线交点蒸气干饱和线交点3点：点：Pk等压线与等压线与x=0液态饱和线交点液态饱和线交点2点点:Pk等压线与等压线与s1等熵线交点等熵线交点4点：点：Po等压线与等压线与h3等焓线交点等焓线交点选用制冷剂的压焓图选用制冷剂的压焓图制冷工作条件：制冷工作条件：Po和和Pk第9页，本讲稿共15页五、五、理论制冷循环的热力计算理论制冷循环的热力计算单单位位质质量量制制冷冷量量q0：1kg制制冷冷剂剂在在

4、蒸蒸发发器器内内从从被被冷冷却却物物体体吸吸收收的的热热量量。q0h1h4 单单位位体体积积制制冷冷量量qv：压压缩缩机机每每吸吸入入1m3制制冷冷剂剂蒸蒸气气（按按吸吸气气状状态计），在蒸发器中所产生的制冷量态计），在蒸发器中所产生的制冷量。qvq0/v1（h1h4）/v1制冷剂质量流量制冷剂质量流量MR：MR=Qo/q0制冷剂体积流量制冷剂体积流量VR:VR=MR*v1 第10页，本讲稿共15页单单位位冷冷凝凝负负荷荷qk：1kg制制冷冷剂剂在在冷冷却却和和冷冷凝凝过过程程中中放放出出的的热热量量。qkh2h3 单单位位理理论论压压缩缩功功w0：压压缩缩机机每每压压缩缩输输送送1kg制制冷

5、冷剂剂所所消消耗耗的的压缩功压缩功。w0h2h1 第11页，本讲稿共15页制冷系数制冷系数0：热力完善度热力完善度：第12页，本讲稿共15页例题：例题：某空气调节系统需制冷量某空气调节系统需制冷量20kW，假定循环为单级蒸气压缩式，假定循环为单级蒸气压缩式 制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度制冷理论基本循环，且选用氨作为制冷剂，工作条件为：蒸发温度to=5，冷凝温度，冷凝温度tk=40。试对该理论制冷循环进行热力计算。试对该理论制冷循环进行热力计算。解解:h1=1460（kJ/kg）h2=1630（kJ/kg）h3=h4=380（kJ/kg）v1=0.245（m3/kg

6、）单位质量制冷量单位质量制冷量 （kJ/kg）单位容积制冷量单位容积制冷量 （kJ/m3）质量流量质量流量 （kg/s）体积流量体积流量 （m3/s）单位冷凝热负荷单位冷凝热负荷 （kJ/kg）冷凝器热负荷冷凝器热负荷 （kW）单位理论功单位理论功 （kJ/kg）压缩机理论耗功率压缩机理论耗功率 （kW）理论制冷系数理论制冷系数 热力完善度热力完善度 （不考虑传热温差）（不考虑传热温差）67.6NQooo=e第13页，本讲稿共15页讨论：制冷理论循环中讨论：制冷理论循环中 符合符合能量守恒能量守恒的基本原则的基本原则 第14页，本讲稿共15页干压缩代替了湿压缩：干压缩代替了湿压缩：压缩机吸气状态为干饱和蒸气压缩机吸气状态为干饱和蒸气节流阀代替了膨胀机：节流阀代替了膨胀机：简化了设备，但会造成节流损失简化了设备，但会造成节流损失热热交交换换过过程程为为等等压压过过程程，而而非非等温过程等温过程 实现三个相区都能完成热交换实现三个相区都能完成热交换五、理论制冷循环的特点五、理论制冷循环的特点（对比理想制冷循环）对比理想制冷循环）第15页，本讲稿共15页