第八章制冷循环.ppt

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1、作业作业8-58-58-68-6工作在某某温度间工作在某某温度间,意味着环境温度和意味着环境温度和冷库温度之间冷库温度之间第八章第八章 制冷（致冷）循环制冷（致冷）循环Refrigeration Cycles动力循环与动力循环与制冷（热泵制冷（热泵)循环循环 制冷制冷Refrigeration循环循环 输入功量（或其他代价），从低温输入功量（或其他代价），从低温热源取热热源取热 动力动力Power循环循环 输入热输入热,通过循环输出功通过循环输出功 热泵热泵Heat Pump循环循环 输入功量（或其他代价），向高温输入功量（或其他代价），向高温热用户供热热用户供热 正循环正循环逆循环逆循环逆循

2、环逆循环制冷循环和制冷制冷循环和制冷系数系数Coefficient of PerformanceT0环境环境T2冷库冷库卡诺逆循环卡诺逆循环q1q2wTsT2T0T0不变不变,T2 CT2不变不变,T0 CReversed Carnot cycle热泵循环和供热热泵循环和供热系数系数Coefficient of Performance卡诺逆循环卡诺逆循环wTsT2T0T1不变不变,T0 CT0不变不变,T1 CT1制冷能力和冷吨制冷能力和冷吨生产中常用生产中常用制冷能力制冷能力来衡量设备产冷量大小来衡量设备产冷量大小制冷能力：制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取制冷设备单位时间内从冷库取 走的

3、热量走的热量(kJ/s)。1冷吨：冷吨：1吨吨0C饱和饱和水水在在24小时内被冷冻小时内被冷冻 到到0C的的冰冰所需冷量。所需冷量。水的凝结（熔化）热水的凝结（熔化）热 r=334 kJ/kg1冷吨冷吨=3.86 kJ/s1美国冷吨美国冷吨=3.517 kJ/sCooling Capacity and Ton of Refrigeration制冷循环种类制冷循环种类 空气压缩制冷空气压缩制冷 压缩制冷压缩制冷 蒸气压缩制冷蒸气压缩制冷 吸收式制冷吸收式制冷制冷循环制冷循环 吸附式制冷吸附式制冷 蒸汽喷射制冷蒸汽喷射制冷 半导体制冷半导体制冷 热声制冷热声制冷,磁制冷磁制冷Vapor-compr

4、essionGas compressionAbsorptionRefrigeration CycleAdsorption81 空气压缩制冷循环空气压缩制冷循环冷却水冷却水膨胀机膨胀机压缩机压缩机冷藏室冷藏室冷却器冷却器3214pv图和图和Ts图图1 2 绝热压缩绝热压缩2 3 等压冷却等压冷却3 4 绝热膨胀绝热膨胀4 1 等压吸热等压吸热 pv3214TsT2T01234逆勃雷登循环逆勃雷登循环ssppReversed Brayton Cycle制冷系数制冷系数Ts1234空气压缩制冷循环特点空气压缩制冷循环特点 优点：优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。工质无毒，无味，不怕泄漏。缺点：缺点：1

5、.无法实现无法实现 T ，弊弊作作 业业8-88-88-118-11蒸气压缩制冷循环的计算蒸气压缩制冷循环的计算Ts12345蒸发器中吸热量蒸发器中吸热量 冷凝器中放热量冷凝器中放热量 制冷系数制冷系数 两个等压，热与功均与焓有关两个等压，热与功均与焓有关 lnlnp p-h h图图lnlnp p-h h图及计算图及计算Ts12345lnph12345压焓图压焓图 P-h diagram过冷措施过冷措施Ts12345lnph1234554不变不变45工程上常用工程上常用 8-3 热泵热泵Heat pumpq2q2q1q1wwT2T0T0T1制冷制冷系数系数制热制热系数系数制冷制冷热泵热泵蒸气压

6、缩式热泵蒸气压缩式热泵装置装置T0房间房间供暖供暖化工化工温度提升温度提升节能节能热泵热泵lnlnp p-h h图及计算图及计算Ts12345lnph12345日本超级热泵节能示意图日本超级热泵节能示意图 8-4 吸收式制冷循环吸收式制冷循环利用溶液性质利用溶液性质压缩制冷循环压缩制冷循环以消耗以消耗机械功机械功为代价为代价吸收式制冷吸收式制冷以消耗以消耗热量热量为代价为代价溶液溶液=溶剂溶剂 +溶质溶质溶液溶液T溶液溶液T溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶剂溶剂吸收吸收溶质溶质的能力的能力溶液溶液浓度浓度溶液溶液浓度浓度氨（溶质）氨（溶质）+水（溶剂）水（溶剂）溶液溶液 溴化锂（溶剂）溴

7、化锂（溶剂）+水（溶质）水（溶质）溶液溶液 absorption refrigerationabsorbentAmmonia（NH3）Refrigerant吸收式制冷循环示意吸收式制冷循环示意图图 循环性能系数循环性能系数吸收式制冷循环特点吸收式制冷循环特点用于大型用于大型 空调、中央空调。空调、中央空调。优点：优点：直接利用热能直接利用热能可用低品质热可用低品质热缺点：缺点：设备体积大，启动时间长设备体积大，启动时间长环境性能好环境性能好 8-5 制冷剂制冷剂refrigerant 蒸气压缩制冷，要尽可能利用工质两相蒸气压缩制冷，要尽可能利用工质两相区，因此与工质性质密切相关。区，因此与工质

8、性质密切相关。对热物性要求：对热物性要求：1.沸点低，沸点低，tb10C2.压力适中，蒸发器中稍大于大气压，冷凝器中压力适中，蒸发器中稍大于大气压，冷凝器中不太高；不太高；3.汽化潜热大，大冷冻能力；汽化潜热大，大冷冻能力；4.T-S图上下界线陡峭：上界陡峭，冷冻更接近图上下界线陡峭：上界陡峭，冷冻更接近定温，下界线陡，节流损失小；定温，下界线陡，节流损失小；5.凝固点低，价廉，无毒，不腐蚀，不爆，性质稳定、凝固点低，价廉，无毒，不腐蚀，不爆，性质稳定、油溶性、材料相容性、环境性能、安全性能好。油溶性、材料相容性、环境性能、安全性能好。boiling point制冷剂的命名制冷剂的命名Cm H

9、x Fy ClzR(m-1)(x+1)y例：例：R12CF2Cl2氯氟烃氯氟烃CFFClClR22CHF2ClH90+nR12=1 0 2CH F制冷剂的命名制冷剂的命名R134a C2H2F4CFFHCHFFR134R134aFFHCHFFC同素同素异构体异构体混合物混合物制冷剂的命名制冷剂的命名R400R600R500非共沸混合物非共沸混合物共沸混合物共沸混合物HCR700其它其它氨氨R717R744 CO2R718 水水甲烷甲烷丁烷丁烷ASHRAEAmerican Society of Heating,Refrigerating Air-Conditioning Engineers第八章第八章 小结小结 Summary1.空气压缩制冷，分析、计算、回热；空气压缩制冷，分析、计算、回热；2.蒸汽压缩制冷，分析、计算；蒸汽压缩制冷，分析、计算；3.压缩式热泵循环，与制冷原理相同，会计算压缩式热泵循环，与制冷原理相同，会计算4.吸收式制冷吸收式制冷,，制冷剂，一般了解，制冷剂，一般了解