第5讲回热循环及实际压缩过程

1、第第4讲讲回热循环及实际压缩过程回热循环及实际压缩过程过冷循环过冷循环 过热循环过热循环一、回热循环一、回热循环1.1.回热循环回热循环 冷凝后的制冷剂液体与蒸发后的制冷剂蒸气冷凝后的制冷剂液体与蒸发后的制冷剂蒸气进行热交换，实现液体过冷、蒸气过热的制进行热交换，实现液体过冷、蒸气过热的制冷循环。冷循环。2.2.实现方法：实现方法：系统中设回热器系统中设回热器吸气管与供液管绑扎吸气管与供液管绑扎 3. 循环过程循环过程 1-2（压缩机）：等熵压缩；（压缩机）：等熵压缩； 2-3（冷凝器）：等压放热冷凝；（冷凝器）：等压放热冷凝； 3-3（回热器）：等压放热过冷；（回热器）：等压放热过冷； 3-

2、4（节流阀）：等焓节流；（节流阀）：等焓节流； 4-1（蒸发器）：等压吸热制冷；（蒸发器）：等压吸热制冷； 1-1 （回热器）：等压吸热过热。（回热器）：等压吸热过热。P Ph hP PK KP PO O1 12 2334 4113 3P Pk kP Po ot tgrgrt to ot tk kt tglgl换热量相等换热量相等4. 回热循环热力计算回热循环热力计算 某蔬果冷藏库需制冷量某蔬果冷藏库需制冷量55kW，制冷剂采用氟利昂，制冷剂采用氟利昂22，要，要求蒸发温度求蒸发温度to=-10，冷凝温度，冷凝温度tk=40。制冷系统设置回制冷系统设置回热器改善循环，吸气温度为热器改善循环，吸

3、气温度为0。试进行制冷循环的热力。试进行制冷循环的热力计算。计算。 回热循环回热循环 h1=401.6 kJ/kg h1=409.2 kJ/kg h2=450.0 kJ/kg h3=249.7 kJ/kg v1=0.069 m3/kg根据根据得得 h3= h4 =242.1 kJ/kg 1133hhhhhq单位质量制冷量：单位质量制冷量： kJ/kg单位容积制冷量：单位容积制冷量： kJ/m3质量流量：质量流量： kg/s体积流量：体积流量： m3/s冷凝器热负荷：冷凝器热负荷： kW回热器热负荷回热器热负荷： kW单位理论功：单位理论功： kJ/kg压缩机理论耗功率：压缩机理论耗功率： kW

4、理论制冷系数：理论制冷系数：5 . 915hhq410594.3112qq10v345. 0qQM00R024. 0MV1RR104.69hhMqMQ32RkRk622. 2)h(hMQ11Rh8 .40hhw120076. 41wMN0R09 . 3wq000条件基本相同：条件基本相同： 理论循环：理论循环： 液体过冷循环：液体过冷循环： 有效蒸气过热循环：有效蒸气过热循环： 有害蒸气过热循环：有害蒸气过热循环： 回热循环：回热循环：0 . 4017. 407 . 309 . 309 . 305. 热力分析热力分析 单位压缩功增加；单位压缩功增加； 单位制冷量增加；单位制冷量增加； 回热循环

5、不一定能提高制冷系数；回热循环不一定能提高制冷系数； 氨不采用回热循环；氨不采用回热循环； 回热适合在氟制冷系统中使用。回热适合在氟制冷系统中使用。 存在着明显的热交换过程存在着明显的热交换过程 存在机械摩擦损耗存在机械摩擦损耗 二、实际压缩过程二、实际压缩过程压缩过程非等熵压缩过程非等熵 实际压缩过程是一个熵增过程实际压缩过程是一个熵增过程 1 1、单位理论功：、单位理论功：2 2、理论功率：、理论功率：)(N 1 2ohhMR120hhw在理论制冷循环中，制冷压缩机压在理论制冷循环中，制冷压缩机压缩过程为等熵过程，压缩所消耗的缩过程为等熵过程，压缩所消耗的功表示为：功表示为： 3 3、单位

6、指示功：、单位指示功：4 4、指示功率、指示功率：5 5、指示效率：、指示效率：iRihhM)(N 1 2iiihh 1 2oww在实际制冷循环中，制冷压缩机压在实际制冷循环中，制冷压缩机压缩过程为带有换热的非等熵过程，缩过程为带有换热的非等熵过程，压缩所消耗的功表示为：压缩所消耗的功表示为： i0i0iNNww6 6、压缩机轴功率：、压缩机轴功率：7 7、摩擦效率：、摩擦效率：8 8、压缩机总效率：、压缩机总效率：在实际制冷循环中，制冷压缩机压在实际制冷循环中，制冷压缩机压缩过程存在机械摩擦损耗，压缩所缩过程存在机械摩擦损耗，压缩所消耗的功表示为：消耗的功表示为： 指示功率指示功率eoomN

7、NNNNNmimiie摩擦功率摩擦功率eimNNeoeNNmi9 9、压缩机配用电动机功率：、压缩机配用电动机功率：1010、传动效率、传动效率：表示电机与制冷压缩机之间能量传递表示电机与制冷压缩机之间能量传递 造成的功率损耗程度造成的功率损耗程度 取值：取值：直接连接为直接连接为1 1；三角带连接为；三角带连接为0.90.90.950.95deinN15. 110. 1N制冷压缩机由电动机带动运转，但制冷压缩机由电动机带动运转，但电机将能量传递给压缩机主轴时，电机将能量传递给压缩机主轴时，存在一定的传动损耗：存在一定的传动损耗： 压缩机各类功之间的关系压缩机各类功之间的关系输入功率输入功率N

8、in轴功率轴功率Ne指示功率指示功率Ni理论功率理论功率No摩擦损耗摩擦损耗Nm传动损耗传动损耗压缩气体压缩气体损耗损耗d m mi i 例题：例题：某空调制冷系统需要制冷量某空调制冷系统需要制冷量20kW，制冷剂采用氟制冷剂采用氟利昂利昂22，要求蒸发温度，要求蒸发温度to=0，冷凝温度，冷凝温度tk=40，吸气管吸气管道过热度道过热度55。压缩机部分损耗为：指示效率。压缩机部分损耗为：指示效率0.80.8，摩擦效，摩擦效率率0.90.9，传动效率，传动效率0.950.95。计算选配的制冷压缩机轴功率和。计算选配的制冷压缩机轴功率和电动机输入功率电动机输入功率。 h1=405（kJ/kg）h3=h4=250（kJ/kg）h1=410（kJ/kg）v1=0.048（m3/kg）h2=440（kJ/kg）确定确定点点2 ： 单位理论功：单位理论功： kJ/kg 单位指示功：单位指示功： kJ/kg 单位轴功：单位轴功： kJ/kg 由于：由于： 此时可以确定点此时可以确定点2： kJ/kg单位质量制冷量：单位质量制冷量： kJ/kg质量流量：质量流量： kg/s压缩机功率：压缩机功率： 压缩机理论功率：压缩机理论功率： kW 压缩机指示功率：压缩机指示功率： kW 压缩机轴功率：压缩机轴功率： kW电机功率：电机功率：