热力学幻灯片(第十一章制冷循环)(上课).ppt

1 第十一章制冷循环 2 动力循环与制冷 热泵 循环 制冷循环输入功量 或其他代价 从低温热源取热 动力循环输入热通过循环输出功 热泵循环输入功量 或其他代价 向高温热用户供热 正循环 逆循环 逆循环 3 第一节空气压缩制冷循环 冷却水 膨胀机 压缩机 冷藏室 冷却器 3 2 1 4 4 一 空气压缩制冷循环过程 四个主要部件 工质 空气 理想化处理 理气 定比热 可逆 5 P v图和T s图 12绝热压缩 23等压冷却 34绝热膨胀 41等压吸热 p v 3 2 1 4 T s T1 T0 1 2 3 4 逆勃雷登循环 s s p p 6 制冷系数 T s 1 2 3 4 7 二 空气压缩制冷循环特点 优点 工质无毒 无味 不怕泄漏 2 q2 cp T1 T4 空气cp很小 T1 T4 不能太大 q2很小 3 活塞式流量m小 制冷量Q2 mq2小 使用叶轮式 再回热则可用 8 第二节蒸气压缩制冷循环 水能用否 0 C以下凝固不能流动 一般用低沸点工质 如氟利昂 氨 沸点 水 100 C R22 40 8 C R134a 26 1 C 汽化潜热大 制冷能力可增大 9 空气压缩制冷循环装置 冷却水 膨胀机 压缩机 冷藏室 冷却器 3 2 1 4 10 蒸气压缩制冷空调装置 11 蒸气压缩制冷空调装置 1 2 绝热压缩过程 2 4 定压放热过程 4 5 绝热节流过程 5 1 定压吸热过程 4 5 冷却水 冷冻水 12 蒸气压缩制冷循环 T s 1 2 3 4 5 6 7 比较逆卡诺循环3467 7 3湿蒸气压缩 液击 现象 实际 1 2既安全 又增加了单位质量工质的制冷量7 1 节流阀代替了膨胀机 优点 1 省掉膨胀机 设备简化 2 易调节制冷剂流量 13 蒸气压缩制冷循环的计算 T s 1 2 3 4 5 蒸发器中吸热量 冷凝器中放热量 制冷系数 两个等压 热与功均与焓有关 14 lnp h图 15 lnp h图及计算 T s 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 16 过冷措施 T s 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 5 4 不变 4 5 工程上常用 17 第三节热泵 q2 q2 q1 q1 w w T2 T0 T0 T1 制冷系数 制热系数 制冷 热泵 18 蒸气压缩式热泵装置 供暖 化工 温度提升 节能 19 热泵lnp h图及计算 T s 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 20 第四节溴化锂吸收式制冷循环一 溴化锂吸收式制冷的工作原理主要是消耗热能来制取冷量 低势热能 由冷凝器 蒸发器 发生器 吸收器和节流阀等组成 21 工质是两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液 其中沸点低的物质为制冷剂 沸点高的物质为吸收剂 制冷剂 吸收剂工质对 溴化锂 工质为溴化锂 水溶液 水为制冷剂 溴化锂为吸收剂 1265度 制冷温度只能在0度以上 空调用或工艺用 冷剂水 冷冻水 冷却水 水蒸气 冷凝水 22 吸收式制冷机主要由四个热交换器组成 它们组成两个环路 左半部是制冷剂逆循环 过程与蒸发式制冷是一样的 右半部是吸收剂正循环 吸收器相当于压缩机的吸入侧 发生器相当于压缩机的压出侧 吸收剂是运载液体 溶液的组成常采用质量浓度来度量 溴化锂水溶液的浓度是指溶液中含溴化锂质量的浓度 23 和简单吸收式制冷系统不同的是 在发生器和吸收器之间的溶液管路上装有溶液热交换器 24 二 其他溴化锂吸收式制冷机 1 两效溴化锂吸收式制冷机 单效机一般采用0 1MPa的蒸汽为热源 其热力系数约为0 7 当有较高的加热蒸汽可供利用时 为了充分利用热源 提高机组的热效率 通常使用两效机 两效机是在机组中设有高压与低压两只发生器 在高压发生器中采用压力较高的蒸汽或燃油 燃气等来加热 由它产生的 25 冷剂水蒸气作为低压发生器的热源 这样不仅有效地利用了冷剂水蒸气的潜热 同时又减小了冷凝器的热负荷 因此机组的热效率较高 热力系数可达0 95以上 26 2 直燃式溴化锂吸收式冷 热水机组 直燃式机组不用蒸汽热源 直接采用燃气或煤油的燃烧直接加热溴化锂水溶液 机组的热效率高 冷 热水机组除了将高压发生器改为直燃式发生器外 其他部分与两效式相同 27 机组特征 单效制冷机的驱动热源为低品位热源 其COP在0 5 0 7 远大直燃机或蒸汽双效制冷机 其COP在1 31以上 28 机组特征 29 第十一章小结 1 空气压缩制冷 2 蒸汽压缩制冷 3 热泵循环 与制冷原理相同 4 溴化锂吸收式制冷循环 30 第十一章完 31 总复习 基本概念 平衡状态 状态 状态参数 功 热 焓 熵 可逆过程 开口系统 闭口系统 三相点 临界点 各蒸汽状态点 定熵滞止状态 临界状态 余隙容积等基本定律 热力学第一定律和热力学第二定律 热力学第一定律说明了热能和机械能互相转换时 能的数量守恒 闭口 开口 32 工质的性质 理想气体 实际气体 水蒸气 热力过程 定容 定压 定温 定熵 多变过程 压气机内的热力过程热力循环 热力设备中能量转换过程 是理论联系实际部分 蒸汽 内燃 燃气动力循环 制冷循环 热力