工程热力学制冷循环课件

制冷循环RefrigerationCycles

§

11-1

空气压缩制冷循环

本章主要内容§11-2蒸气压缩制冷循环

§11-3制冷剂本章基本知识点1.熟悉空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵原理。制冷循环与热泵循环•制冷Refrigeration循环输入功量（或其他代价），从低温热源取热

•热泵HeatPump循环输入功量（或其他代价），向高温热用户供热低温冷冻室（a）冰箱高温环境低温环境高温房间（b）热泵QLWNQHQLQHWN制冷循环和制冷系数CoefficientofPerformanceT0环境T2冷库卡诺逆循环q1q2wTsT2T0T0不变,T2

εCT2不变,T0

εCReversedCarnotcycle热泵循环和供热系数CoefficientofPerformance卡诺逆循环wTsT2T0T1不变,T0

εCT0不变,T1

εCT1制冷能力和冷吨生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量(kJ/s)。1冷吨：1吨0°C饱和水在24小时内被冷冻到0°C的冰所需冷量。水的凝结（熔化）热

r=334kJ/kg1冷吨=3.86

kJ/sCoolingCapacityandTonofRefrigeration制冷循环种类

空气压缩制冷压缩制冷蒸气压缩制冷

吸收式制冷制冷循环

吸附式制冷蒸汽喷射制冷示例

半导体制冷

热声制冷,磁制冷Vapor-compressionGascompressionRefrigerationCycle

§11－1

空气压缩制冷循环冷却水膨胀机压缩机冷藏室冷却器3214空气压缩制冷循环过程四个主要部件；工质：空气1

2绝热压缩p

T2

3等压冷却向环境放热，T3

4绝热膨胀T<T1（冷库）4

1等压吸热T

T1理想化处理：①理气；

②定化热;

③可逆；pv图和Ts图1

2绝热压缩2

3等压冷却3

4绝热膨胀4

1等压吸热

pv3214TsT2T01234逆勃雷登循环ssppReversedBraytonCycle制冷系数Ts1234pv图和Ts图

pv3214TsT2T01234同温限卡诺制冷循环？空气压缩制冷循环特点

优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。

缺点：1.无法实现T，

<

C2.q2=cp(T1-T4)，空气cp很小，(T1-T4)不能太大，q2很小。若(T1-T4)3.活塞式流量m小，制冷量Q2=m

q2小，压缩忘空气乒制冷假想提累高制艘冷能罢力，济空气吃的流恋量就掠要很苗大，驰如应厦用活续塞式览压气墙机和叹膨胀证机，无不经仗济。那么胸怎么帅改善惑这点豪呢？利用刻回热扛原理出并采喝用叶沾轮式熔压气农机和津膨胀展机，耕去改厨善压耻缩空雾气制革冷的孝主要份缺点骨。空气钢回热帅制冷改循环回热式空气压缩制冷装置T2T01RTs2R53R41R2R134253R1空气殊回热车制冷验与非艇回热腔的比鱼较T2T0Ts1R2R134253R吸热污量（胡收益景）：q2=cp(T1-T4)放热遮量：q1=cp(T2-T3)=cp(T2R-T5)非回崭热回热不变相同回热＝非回玩热适用受于小压潮比大流序量的叶雕轮式们压气鹊机空乓气制战冷系绪统空气症压缩秒制冷弯的根探本缺吐陷1.无法实现T，

低，经济性差2.q2=cp(T1-T4)小，段制粱冷能竖力q2很小掩。汽化误潜热武大，原制冷转能力魂可能泪大

蒸气在两相区易实现T§利11凭-2蒸气挎压缩乖制冷欣循环水能用遮否？0°C以下蠢凝固驶不能府流动睡。一般船用低纲沸点耍工质挨，如副氟利绍昂、蚕氨沸点劫：水10捡0°CR2群2-仇40电.8°CR1于34叫aTH节R0躬1-传26祸.1°C-腊30除.1备8°CVa躲po骆r-发co碧mp册re暖ss宿io邪n陪re毁fr访ig律er琴at捡io蛋n阻cy脆cl星e压缩监制冷按剂蒸吼气，筒提高椅压力丢和温绿度放热朝，使贷高压赖高温吗制冷躲剂蒸涂气冷变却、窜冷凝握成高啄压常负温的呆制冷青剂液展体得到万低温暖低压南制冷还剂制冷暑剂液趋体吸宫热、萄蒸发鹿、制资冷蒸气桂压缩巾制冷昌空调装置蒸气忽压缩阻制冷胀空调装置1-乘2：绝热戏压缩道过程2-华4：定压失放热锦过程4-师5：绝热鄙节流绘过程5-膜1：定压楚吸热齐过程5124蒸气个压缩洒制冷漫循环Ts1234567比较逆卡亏诺循酸环346773湿蒸疗气压洪缩“液击驾”现锅象12既安虏全，虫又增荡加了逮单位引质量末工质另的制津冷量71逆卡劈燕诺实际节流拐阀代折替了蛋膨胀脾机节流贡阀代负替膨悲胀机航分析Ts12345682.少从冷库取走热量优点：1.损失功量ab面积a8缘瑞4b陆a面积a8赵6b矛a面积84峰68缺点勇：1.省掉孝膨胀版机，按设备挎简化圾；2.节流蛾阀开翼度，押易调蓬节蒸久发温则度；84越陡越好利>弊蒸气辟压缩秘制冷疗循环台的计辉算Ts12345蒸发蛇器中择吸热沉量冷凝急器中衰放热乐量制冷片系数两个依等压产，热称与功些均与灯焓有直关lnp-h图lnp-h图及榆计算Ts12345lnph12345压焓豪图P-hdi级ag悟ra讽m过冷拍措施Ts12345lnph123455’4’不变4’5’工程虫上常父用§狡11颈-3制冷耍剂re嘴fr偏ig启er把an布t蒸气腾压缩迟制冷星，要牙尽可挨能利绒用工距质两湾相区守，因烧此与虾工质梳性质确密切皆相关底。对热父物性病要求杜：1.沸点沿低，tb<1呈0ºC2.压力它适中王，蒸蒜发器刊中稍废大于清大气流压，稿冷凝川器中爬不太蹦高；3.汽化标潜热灵大，需大冷蛋冻能刘力；4.T-门S图上畜下界汪线陡爸峭：障上界村陡峭况，冷卧冻更迷接近括定温惩，下哭界线俯陡，杂节流匆损失塌小；5.凝固延点低逗，价卸廉，纽奉无毒辞，不社腐蚀菜，不捞爆，驼性质双稳定滤、油狠溶性灰、材轿料相阵容性锦、环阶境性切能、炒安全候性能铁好。bo将il孤in惠g卡po洪in曾t例1一台缝氨蒸肿气压医缩制何冷装谎置，迷其冷乳库温计度为－10支℃，冷改凝器挺中冷腹却水惧温度巨为20从℃，试裹求单补位质誓量工仗质的短制冷泉量、颤装置呼消耗狗的功残、冷辆却水划带走牌的热正量以悼及制订冷系地数。Ts12345解:按题世意T1=T5=2个63碗KT3=T4=2跌93颜K由氨皆的压焓分图（热叹力性摊质表)查得Ts12345故单桂位质翠量工孝质的催致冷恒量q2=h1-h4=1设43逼0.根8歌-2沫74船.3息=1宫15普6.皂5张kJ乒/k背gh1=1复43甲0.妨8k西J/站kg密(娱26扩3K的饱查和蒸剧气）h4=2内74需.3映k棵J/搜kg（29耀3K的饱舟和液倚）压差力85慎7.五5K庆Pah2=1复58抗7.侍6k拴J/洽kg旱(雁1,葬2定熵弱过程问）s1桶=5裁.4咸67捕3装置读消耗们的功|w0|=h2-h1=1粱58柏7.汪6–14痰30事.8窜=1需56狸.8尊k闯J/坡kg致冷杨系数冷却珍水带矛走的劳热量|q2|=h2-h4=1饲58蹄7.虚6–27爪4.标3=那13封13急.3暑k级J/竹kg例2假定栽空气顽进入变压气剑机时监的状揭态为p1=0块.1绢MP场a，t1=-娱20姨℃，在葛压气帮机内弯定熵遵压缩宇到p2=0早.5豆MP耽a，然尸后进取入冷林却器蒙。离颈开冷杆却器吃时空崇气的真温度栗为t3=2械0℃。若tc=-忧20吹℃，t0=2榨0℃，空曾气视飘为定阻比热窜容的逢理想沿气体蠢，κ=弦1.译4。试配求：(1感)无回慢热时颂的制木冷系麦数及每kg空气叛的制家冷量(2雷)保持句制冷坊系数洁不变甜而采俊用回因热，凉理想胜情况哀下压炼缩比(1汤)求无西回热存时的和空气央在冷排却器中中放主热量覆为每kg空气容在冷膛库中结的吸拾热量巡寿即为谎每kg空气的制仓冷量损：循环袍的净梦热量句为故循桨环的鲜制冷丘系数得为(2卧)求有杆回热疫时的歪压力喉比思考雹题1.压缩拼蒸汽则制冷呼循环拿采用凤节流鹿阀来唐代替病膨胀席机，巨压缩铲空气电制冷犯循环其是否夺也可萌以采罚用这博种方寸法？申为什寸么？2.压缩茫空气盘制冷棋系数绝采用躺回热办措施疫后是攻否提叫高其摩理论押制冷赞系数臣？能搬否提券高其哈实际典制冷碗系数室？为米什么凝？3.作制估冷剂星的工完质应衡具备泉哪些遵性质孩？4.本章懒提到踪蝶的各纠种制狱冷循临环有埋否共纳同点混？若骄有是访什么雕？思考民题答桃案1.压缩闻空气反制冷影循环告不能乌采用的节流探阀来检代替舱膨胀羊机。庄工质鸟在节青流阀岸中的际过程客是不碗可逆淘绝热问过程跑，不打可逆内绝热邮节流架熵增球大，销所以贷不但软减少屠了制注冷量揉也损姥失了锋可逆毁绝热献膨胀坝可以菊带来摇的功活量。惠而压脂缩蒸享气制障冷循绒环在效膨胀呼过程拒中，伟因为阅工质稿的干抄度很链小，勇所以楼能得斤到的钟膨胀遇功也郑极小哲。而旷增加蜂一台画膨胀漆机，抓及增油加了射系统完的投姐资，俭有降丘低了编系统么工作批的可庙靠性朵。因谊此，朴为了控装置暮的简拖化及较运行雨的可常靠性量等实导际原潜因采躁用节翠