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1、工程热力学与传热学制冷循环第1页,共14页,编辑于2022年,星期六第七章 制冷循环 制冷装置制冷装置:能能能能够够够够维维维维持持持持物物物物体体体体温温温温度度度度低低低低于于于于周周周周围围围围环环环环境境境境温温温温度度度度的的的的设设设设备。备。备。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
2、置蒸气喷射式制冷装置制制冷冷装装置置分分类类第2页,共14页,编辑于2022年,星期六7.1 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,共14页,编辑于2022年,星期六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,共14页,编辑于2022年,星期六 卡诺制冷循环的制
3、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:第5页,共14页,编辑于2022年,星期六7-2 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制冷系数;制冷剂的汽化潜热较大,因此制冷量大。高制冷系数;制冷剂的汽化潜热较大,因此制冷量大。第6页,共14页,编辑于2022年,星期六 1.蒸气压缩制冷循环分析蒸气压
4、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,进入压气机如图所示,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,即中升压成为高压、高温的制冷剂过热蒸汽,即1-2过程;过程;然后进入冷凝器中定压放热,成为饱和制冷剂液体,即然后进入冷凝器中定压放热,成为饱和制冷剂液体,即2-3过程;通过引向膨胀机中绝热膨胀做功,成为低温、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,即低压的制冷剂湿蒸汽,即3-4过程;然
5、后进入蒸发器过程;然后进入蒸发器中定压吸热,进行制冷,即中定压吸热,进行制冷,即4-1过程,成为低压饱和制过程,成为低压饱和制冷剂蒸汽,进入压气机进行下一个循环。冷剂蒸汽,进入压气机进行下一个循环。第7页,共14页,编辑于2022年,星期六实际蒸汽压缩制冷循环第8页,共14页,编辑于2022年,星期六 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:1.1.大大气气温温度度对对应应的的饱饱和和压压力力不不要要太太高高,冷冷库库温温度度对对应的饱和压力不要太低;应的饱和压力不要太低;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
6、冷剂:3.3.具有较高的临界温度;具有较高的临界温度;具有较高的临界温度;具有较高的临界温度;4.化化化化学学学学稳稳稳稳定定定定,在在在在工工工工作作作作温温温温度度度度范范范范围围围围内内内内不不不不分分分分解解解解,不不不不腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀设设设设备备备备,无无无无毒毒毒毒,不不不不易易易易起起起起火火火火和和和和爆爆爆爆炸炸炸炸,不不不不污污污污染染染染环环环环境境境境(对对对对臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层无无无无破破破破坏坏坏坏作用,无温室效应),价格低廉,来源充足等作用,无温室效应),价格低廉,来源充足等作用,无温室效应),价格低廉,来源充足等作用,无温室效应),价格低廉,来源充足等
7、。氟利昂(氟利昂(CFC11CFC11、CFC12等)、氨。等)、氨。等)、氨。等)、氨。第9页,共14页,编辑于2022年,星期六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.破坏臭氧层;破坏臭氧层;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。19851985年年联联合合国国通通过过了了“保保保保护护护护臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层维维维维也也也也纳纳纳纳公公公公约约约约”,我国我国我国我国19891989年年7 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“蒙特利尔协议书蒙特利尔协议书”,我国,我国,我国,我国1992年年8 8月正式成为缔约国。月正式成为缔约国。“蒙蒙特特利利尔尔协协议议书书”规规定定:发发达达国国家家从从1996年年年年1月月1日日起起,发发展展中中国国家家从从2006年年1月月月月1日日起起禁禁止止使使用用与与生生产产CFCCFC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,共14页,编辑于2022年,星期六课后作业思考题2计算题1第11页,共14页,编辑于2022年,星期六第12页,共14页,编辑于2022年,星期六第13页,共14页,编辑于2022年,星期六第14页,共14页,编辑于2022年,星期六
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