工程热力学与传热学制冷循环精.ppt

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1、工程热力学与传热学制冷循环第1页，本讲稿共14页第七章 制冷循环 制冷装置制冷装置：能够维持物体温度低于周围环境温度的设备。能够维持物体温度低于周围环境温度的设备。能够维持物体温度低于周围环境温度的设备。能够维持物体温度低于周围环境温度的设备。高温热源高温热源放热放热Q1制冷制冷装置装置Wnet吸热吸热Q2低温热源低温热源制冷装置循环是一种逆向循环。制冷装置循环是一种逆向循环。制冷装置循环是一种逆向循环。制冷装置循环是一种逆向循环。压缩式制冷装置压缩式制冷装置气体压缩式制冷装置气体压缩式制冷装置蒸气压缩式制冷装置蒸气压缩式制冷装置吸收式制冷装置吸收式制冷装置蒸气喷射式制冷装置蒸气喷射式制冷装置

2、制制冷冷装装置置分分类类第2页，本讲稿共14页7.1 制冷装置的理想循环及制冷系数wnet=q1-q2 高温热源高温热源 T0制冷机制冷机 低温热源低温热源 T2q1q2 逆向循环逆向循环p210v43q1q=0q2q=0214T0s3sT0T2 逆向卡诺循环逆向卡诺循环第3页，本讲稿共14页wnet=q1-q2 高温热源高温热源 T1热泵热泵 低温热源低温热源 T0q1q2 逆向循环逆向循环p560v14q1q=0q2q=0561T0s4sT1T0 逆向卡诺循环逆向卡诺循环第4页，本讲稿共14页 卡诺制冷循环的制冷系数：卡诺制冷循环的制冷系数：卡诺热泵循环的供热系数：卡诺热泵循环的供热系数：

3、第5页，本讲稿共14页7-2 蒸气压缩制冷循环 蒸气压缩制冷循环：蒸气压缩制冷循环：用用低低沸沸点点物物质质（大大气气压压下下的的沸沸点点低低于于0）作作为为工工质质（制制冷冷剂剂），利利用用其其在在定定压压下下汽汽化化和和凝凝结结时时温温度度不不变变的的特特性性实实现现定定温温放放热热和和定定温温吸吸热热，可可以以大大大大提提高高制制冷系数；制冷剂的汽化潜热较大，因此制冷量大。冷系数；制冷剂的汽化潜热较大，因此制冷量大。第6页，本讲稿共14页 1.蒸气压缩制冷循环分析蒸气压缩制冷循环分析蒸蒸汽汽压压缩缩制制冷冷装装置置主主要要由由四四个个热热力力设设备备组组成成：压压气气机机、冷冷凝凝器、膨

4、胀机和蒸发器。器、膨胀机和蒸发器。如图所示，制冷剂蒸汽从蒸发器中吸热后，进入压如图所示，制冷剂蒸汽从蒸发器中吸热后，进入压气机中升压成为高压、高温的制冷剂过热蒸汽，即气机中升压成为高压、高温的制冷剂过热蒸汽，即1-2过程；然后进入冷凝器中定压放热，成为饱和制冷剂过程；然后进入冷凝器中定压放热，成为饱和制冷剂液体，即液体，即2-3过程；通过引向膨胀机中绝热膨胀做功，成过程；通过引向膨胀机中绝热膨胀做功，成为低温、低压的制冷剂湿蒸汽，即为低温、低压的制冷剂湿蒸汽，即3-4过程；然后进入蒸过程；然后进入蒸发器中定压吸热，进行制冷，即发器中定压吸热，进行制冷，即4-1过程，成为低压饱过程，成为低压饱和

5、制冷剂蒸汽，进入压气机进行下一个循环。和制冷剂蒸汽，进入压气机进行下一个循环。第7页，本讲稿共14页实际蒸汽压缩制冷循环第8页，本讲稿共14页 2.制冷剂制冷剂理论上制冷剂应主要具有以下特点：理论上制冷剂应主要具有以下特点：1.大大大大气气气气温温温温度度度度对对对对应应应应的的的的饱饱饱饱和和和和压压压压力力力力不不不不要要要要太太太太高高高高，冷冷冷冷库库库库温温温温度度度度对对对对应应应应的的的的饱饱饱饱和压力不要太低；和压力不要太低；和压力不要太低；和压力不要太低；2.气化潜热要大，蒸气比体积要小；气化潜热要大，蒸气比体积要小；常用制冷剂：常用制冷剂：3.3.具有较高的临界温度；具有较

6、高的临界温度；具有较高的临界温度；具有较高的临界温度；4.4.化化学学稳稳定定，在在工工作作温温度度范范围围内内不不分分解解，不不腐腐蚀蚀设设备备，无无毒毒，不不易易起起火火和和爆爆炸炸，不不污污染染环环境境（对对臭臭氧氧层层无无破破坏作用，无温室效应），价格低廉，来源充足等坏作用，无温室效应），价格低廉，来源充足等 。氟利昂（氟利昂（CFC11CFC11、CFC12等）、氨。等）、氨。第9页，本讲稿共14页氟利昂制冷剂对环境的破坏作用：氟利昂制冷剂对环境的破坏作用：1.1.破坏臭氧层；破坏臭氧层；2.温室效应温室效应温室效应温室效应。1985年年年年联联联联合合合合国国国国通通通通过过过过了

7、了了了“保保护护臭臭氧氧层层维维也也纳纳公公约约”，我我我我国国国国1989年年7月参加月参加月参加月参加。1987年年几几十十个个国国家家又又共共同同制制定定了了保保护护臭臭氧氧层层的的“蒙蒙蒙蒙特利尔协议书特利尔协议书特利尔协议书特利尔协议书”，我国，我国1992年年年年8 8月正式成为缔约国。月正式成为缔约国。“蒙蒙蒙蒙特特特特利利利利尔尔尔尔协协协协议议议议书书书书”规规规规定定定定：发发发发达达达达国国国国家家家家从从从从19961996年年1 1月月1 1日日日日起起起起，发展中国家从发展中国家从发展中国家从发展中国家从2006年年年年1 1月月1 1日起禁止使用与生产日起禁止使用与生产CFCCFC物质。物质。物质。物质。氟利昂替代物的研究成为世界热门研究课题。氟利昂替代物的研究成为世界热门研究课题。第10页，本讲稿共14页课后作业思考题2计算题1第11页，本讲稿共14页第12页，本讲稿共14页第13页，本讲稿共14页第14页，本讲稿共14页