上海交通大学-制冷原理与技术--2.1.2.ppt

(a)单阶段蒸汽压缩冷却的理论周期，(1)压缩过程是压缩过程中不存在不可逆损失等熵过程，(2)冷凝器和蒸发器中制冷剂的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发温度等于冷却介质的温度，冷凝温度和蒸发温度均为设定值。(4)制冷剂在管道内流动时，没有流动阻力损失，无视动能变化，除了蒸发器和冷凝器内的管外，制冷剂和管外介质之间没有热交换，通过节流装置流动时流速变化小，可以忽略，没有与外部环境的热交换，离开蒸发器进入压缩机的制冷剂蒸汽是蒸发压力下的饱和蒸汽，离开冷凝器进入膨胀阀的液体是冷凝压力下的饱和液体。(2-1)其中，从外部进入的任务被视为负数。对于自下而上积分，表示整个过程的表达式：(2-2)，(2-1)和(2-2)，单级压缩蒸汽冰箱的循环过程如下：Q0称为单位冷量，通常正值在T-s图中表示为区域1-5-b-a-1，在lgp-h图中表示为段5-1。(2)冷凝过程：dw=0，dq=dhqk=h2-h4，(2-4)，(3)节流过程：w=0q=0， h=0h为了说明单级压缩蒸汽冰箱的理论循环性能，使用了以下性能指标，可以通过每个循环点的状态参数进行计算。(2-7)，您可以看到制冷剂的汽化潜热大于，节流产生的蒸汽越少(X5越小)，循环的单位冷却能力越大。(2)单位容积冷却能力qv，(2-8)，(3)理论费功率w0，1段蒸汽压缩冰箱的理论周期的理论费操作，(2-9)，1段压缩蒸汽冰箱的理论费操作也取决于制冷的种类和冰箱周期的操作温度。(4)单位冷凝热qk，单位(1公斤)制冷剂蒸汽从冷凝器中释放的热，单位冷凝热。单位冷凝热与潜热两部分、(2-10)、(2-6)、(2-9)和(2-10)单级压缩蒸汽冰箱的理论循环存在以下关系，(2-11)蒸发温度越低，(6)热完整性，单级压缩蒸汽冰箱理论周期的热完整性根据定义，(2-13)，(c)是在蒸发温度(T0)和压缩机排气温度(T2)之间工作的逆卡诺循环的冷却系数。热完成度越高，意味着其循环接近可逆循环的程度越大。(b)液体过冷、气体过热和再生对理想循环性能的影响，上述循环是单级压缩蒸汽冰箱的基本循环，是最简单的循环。实际上，为了提高循环的热完成度，根据实际条件，循环经常会稍有改善。在一段冰箱循环中，这种改善主要是液体过冷、吸入过热以及由此引起的再加热循环。将节流前的制冷剂液体冷却到低于过冷温度的状态。1 .液体过冷，有过冷循环，称为过冷循环。，使用液体过冷时，冷却能力和冷却系数都是有利的。图2-17和冷却循环显示在T-s度(a)和lgp-h度(b)中，(2-14)，(与无过冷循环1-2-3-4-5-1相比，过冷循环的单位冷水吸入蒸汽的过热，压缩机吸入前制冷剂蒸汽的温度高于吸入压力下制冷剂的饱和温度时称为过热。有吸入过热循环，称为过热循环。图2-18显示了过热周期1-1-2-3-4-5-1的T-s图和lgp-h图。图1-1 是吸入过热的过程，其余的与基本周期相同。图2-18 T-s图(a)和lgp-h图(b)所示的过热循环的冷却系数为，(2-16)，(2-17)，有效过热循环的冷却系数为(2-18)过热区域中的热量越大，等熵线的斜率越高(2-17)，(2-19)，图2-19高效过热对冷却系数的影响，表2-2过热对排气温度的影响，(2-20)，再生器与环境空气之间的热量交换无关，以及在将热用于再加热循环、回流之前，先热交换制冷剂液体和压缩机吸入前的制冷剂蒸汽，使液体过度冷却、蒸汽过热，称为“再加热”。图2-21 (a)和lgp-h (b)的热循环表示法，(2-21)，公式(2-21)，2-22)，热循环性能指标如下：单位冷却能力，(2-23)，单位体积冷却能力，(2-24)，单位功率，冷却系数，(2-26)，图(2-21)，再加热周期1-21.流动过程中存在压力损失。2 .制冷剂通过管道和阀门时，与周围介质有热交换。换热器有温差。图2-22实际环路如图2-23所示的状态点对应的T-s图(a)和lgp-h图(b)所示。图2-23中的简化物理环路在lgp-h图中表示。(2-33)，这些与理论循环的计算完全一致。，1 .单位冷却能力，单位体积冷却能力和单位理论工作，2。单位冷凝热，(2-34)，上中点2状态的焓值(2-35)，3。制冷剂的循环流动，(2-36)，4。压缩机的理论功率和显示功率分别为，5。实际冷却系数，(2-39)，6。冷凝器的热负荷，(2-40)，(4)两级压缩冷却循环计算，图2-5至图2-9所示的二级压缩制冷循环中冷却的单位制冷能力：Q0=h1-h4低压压缩机组理论工作：wd=H2-9即，根据冷却系数的定义，两阶段压缩冷却循环的理论冷却系数为(2-45)，(2-46)，对于中间不完全冷却的两阶段循环，qgh 9=(qmm-qmm) H3 qdh 4可以获得通过高压级压缩机流动的制冷剂流量。qmm=qmm (H3-H4)/(H3-H9) (2-47)，高压压缩机的单位理论操作为WG=H7-h6，qmm GH 6=(qmmqmm)，Qmm=，sik，QM是中温蒸发器的冷却能力。对于该冷却系统，通过高压级压缩机的制冷剂流量和通过低压级压缩机的制冷剂流量之间存在关系。qmm=qmm qmm根据中间冷却器的热平衡关系，可以取得高压压缩机和低压压缩机的制冷剂流量比，循环理论制冷剂系数为(2-52)，qdh 2 qmqmh3，(2-51)，=qdh4 qmph3 qmh 4，压缩机以下是针对中等压力(2-55)、中等Pm、Po和Pk分别为中等压力、蒸发压力和冷凝压力、以MPa为单位的压力系数建议的一些公式。基准中间压力和冷却循环的最佳中间压力存在一些偏差。但是公式很简单，可以用于初步估计。中等压力由温度比率(2-56)、中心Tm、To和Tk分别确定为中间温度、蒸发温度和冷凝温度(k)。使用最佳中间压力的直接计算经验公式，对两阶段氨冷却循环，拉萨(A.Rasi)提出了更简单的最佳中间温度计公式，tm=0.4tk 0.6to 3(2-57)，表达式中的tm，tk，to分别为中间温度、冷凝温度、冷凝温度常识不仅适用于氨，在-40 40温度范围内，R12也可以得到满意的结果。图2-24中的最佳中间温度确定，(5)由单级或双级压缩制冷循环组成的级联制冷循环计算，除冰箱的单级和中温制冷能力循环外，冷却能力的生成是低温部分的蒸发过程5-1(见图2-10)，单位质量制冷是Qod=h1-H5(2-10)压缩机的轴向功率为PD=qdd，(2-61)，表达式中id是低温部分压缩机的指示效率。md