蒸气压缩式制冷的热力学原理-蒸气压缩式制冷的实际循环（制冷技术课件）

实际循环第四节蒸气压缩式制冷的实际循环制冷理论循环是由两个定压过程，一个绝热压缩过程和一个绝热节流过程组成，实际制冷循环与理论制冷循环存在许多差别，其主要差别：一、实际循环与理论循环的区别1制冷剂在压缩机中的压缩过程不是等熵过程（即不是绝热过程）。2制冷剂通过压缩机吸、排气阀时有流动阻力和热量交换。3制冷剂通过管道和设备时，制冷剂与管壁或器壁之间存在摩擦阻力及与外界的热交换。4冷凝器和蒸发器内存在着流动阻力，导致了高压气体在冷凝器的冷却冷凝和低温液体在蒸发器中的气化都不是定压过程，同时与外界也有热量交换。造成实际循环与理论循环差别的主要因素是：流动阻力（即磨擦阻力和局部阻力）；系统中的制冷剂与外界无组织的热交换。第四节蒸气压缩式制冷的实际循环第四节蒸气压缩式制冷的实际循环二、实际循环在Lgp-h图上的表示图1-16Lgp-h图上的实际循环A—排气阀压降B—排气管压降C—冷凝器压降D—高压液体管压降E—蒸发器压降F—吸气管压降G—吸气阀压降第四节蒸气压缩式制冷的实际循环过程线1'一1"低压低温制冷剂通过吸气管道时，由于沿途摩擦阻力和局部阻力以及吸收外界热量，所以制冷剂压力稍有降低，温度有所升高。过程线1"一10低压低温制冷剂通过吸气阀时被节流，压力降低。过程线10一2'这是气态制冷剂在压缩机中的实际压缩过程。压缩开始阶段，蒸气温度低于气缸壁温度，蒸气吸收缸壁的热量而使熵增加；当压缩到一定程度后，蒸气温度高于气缸壁的温度，蒸气又向缸壁放出热量而使熵减少，再加之压缩过程中气体内部、气体与缸壁之间的摩擦，因此实际压缩过程是一个多变的过程。图1-16所示为单级蒸气压缩式制冷的实际循环在lgp-h图上的表示，图中1—2—3—4—1是理论循环；1′—1″—10—2′—2″—20—3—3′—4′—1′为实际循环。第四节蒸气压缩式制冷的实际循环过程线2'一2"制冷剂从压缩机排出，通过排气阀被节流，压力有所降低，其焓值基本不变。过程线2”-20高压制冷剂气体从压缩机排出后，通过排气管道至冷凝器，由于沿途有摩擦阻力和局部阻力，以及对外散热，制冷剂的压力和温度均有所降低。过程线20一3高压气体在冷凝器中的冷凝过程，制冷剂被冷凝为液体，由于制冷剂通过冷凝器时有摩擦阻力和涡流，所以冷凝过程不是定压过程。过程线3-3'高压液体从冷凝器出来至膨胀阀前的液体管路上由于有摩擦和局部阻力，其次，高压液体的温度高于环境温度，因此要向周围环境散热，所以压力、温度均有所降低。第四节蒸气压缩式制冷的实际循环过程线3’一4'高压液体在膨胀阀的节流降压、降温后，通过管道进入蒸发器，由于节流后温度降低，尽管管道、膨胀阀采取保温措施，制冷剂还会从外界吸收一些热量而使焓有所增加。过程线4’一1'低压低温的制冷剂吸收热量而气化，由于制冷剂在蒸发器中有流动阻力，所以，蒸发过程也不是定压过程，随着蒸发器形式的不同，压力有不同程度的降低。综上所述，由于制冷剂存在着流动阻力以及与外界的热量交换等，实际循环中四个基本热力过程（即压缩、冷凝、节流、蒸发）都是不可逆过程，其结果必然导致制冷量减少，耗功增加，因此实际循环的制冷系数小于理论循环的制冷系数。单级蒸气压缩式制冷的实际循环过程从图1-16可以看出比较复杂，很难详细计算，所以，在实际计算中以理论循环作为计算基