【蒸汽制冷循环系统制冷原理和循环系统分析综述2200字】

蒸汽制冷循环系统制冷原理和循环系统分析综述目录TOC\o"1-3"\h\u22547蒸汽制冷循环系统制冷原理和循环系统分析综述 197581.1系统设计流程 143281.2空调制冷原理 2325071.3系统原理图的拟定 3250491.3.1分析系统原理 3186051.3.2组建系统原理图 3250471.4总体方案设计 6311291.5小结 71.1系统设计流程系统设计是整机设计的一部分，它除了要求符合主机动作循环等方面的要求，还应当满足结构简单、工作稳定、安全可靠、效率高、寿命长、经济性好、使用维护方便等要求。图2-1系统设计的一般流程1.2空调制冷原理压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的气态氟利昂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态氟利昂，所以室外机吹出来的是热风。液态的氟利昂经毛细管，进入蒸发器（室内机），空间突然增大，压力减小，液态的氟利昂就会汽化，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风。然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩，继续循环。压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态，并送至冷凝器进行冷却，经冷却后变成中温高压的液态制冷剂进入干燥瓶进行过滤与去湿，中温液态的制冷剂经膨胀阀（节流部件）节流降压，变成低温低压的气液混合体（液体多），经过蒸发器吸收空气中的热量而汽化，变成气态，然后再回到压缩机继续压缩，继续循环进行制冷。制热的时候有一个四通阀使氟利昂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，所以制热的时候室外吹的是冷风，室内机吹的是热风。1.3系统原理图的拟定1.3.1分析系统原理制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。是通过制冷工质（也称制冷剂、雪种）将热量从低温物体（如冷库等）移向高温物体（如大气环境）的循环过程，从而将物体冷却到低于环境温度，并维持此低温，这一过程是利用制冷装置来实现的。由热力学第二定律可知，热量从低温物体移向高温物体不可能自动、无补偿地进行，因此必须提供机械能（或热能等），以确保包括低温冷源、高温热源、功源（或向循环供能的源）在内的孤立系统的熵不减小。1.3.2组建系统原理图制冷装置中运行的循环是逆循环，循环中1kg制冷剂在低温下自冷藏室吸热qL，消耗机械功w0，使其温度升高向外界放出热量qH。根据能量守恒定律qH=qL+w0，循环中从低温物体吸收的热量（也称冷量）qL与消耗的机械功w0之比称为制冷系数ε，（也有把制冷系数称为制冷装置的工作性能系数，用符号COP表示），即获得与付出之比，其表示式为：ε=qL/w0=qL/（qH-qL）按照制冷工质的种类不同，制冷装置可以分为空气制冷装置和蒸汽制冷装置。其中，蒸汽制冷装置在工业和日常生活中应用较为普遍。我们常接触的制冷循环装置有空调和冰箱。图2-2空调设备与系统图图2-3冰箱结构图1-冷藏室；2-蒸发器；3-毛细管；4-过滤管；5-冷凝器；6-排气管；7-压缩机；8-吸气管根据图2-2和图2-3所示，可以知道，压缩机、冷凝器和蒸发器这三个部分是制冷装置中的基本部分。而将图2-2与图2-3中的设备进行简化之后，就可以得到一般的压缩蒸汽制冷装置的简图：图2-4一般压缩蒸汽制冷装置简图图2-5压缩制冷装置温-熵图在图2-4中，处于饱和蒸气状态点1的制冷工质进人压缩机被压缩到过热状态点2，压力升高，温度也增高到环境温度以上。冷凝器将过热蒸气冷却冷凝到点3，冷却冷凝是在定压下进行的，制冷剂从过热区冷却冷凝放热到饱和液体。冷却冷凝过程放出的热量排入大气中，故冷凝器出口处制冷剂的温度高于大气环境温度，理想的情况下等于环境温度。饱和液体经节流阀(或毛细管)进行绝热节流后，压力和温度都降低，进人两相区到达点4，节流过程中有一小部分工质汽化。此时获得低温液体就可用于制冷，两相区的湿饱和蒸气从冷藏室吸收热量在蒸发器中汽化，汽化后的饱和蒸气再次进入压缩机，从而完成了一个循环。蒸发器中工质的汽化压力可以通过节流阀的开度(或毛细管的长度)来调节，以达到控制冷藏空间温度的目的。图2-5是制冷循环的T-s图，图中压缩、冷凝和蒸发都简化为可逆过程，3-4是不可逆的绝热节流过程。在上述压缩蒸气制冷循环中，对单位质量工质，蒸气在冷藏室的蒸发器内所吸取的热量（冷量）为：qL=h1-h4在冷凝器中向环境空气(或冷却水)放出的热量为：qH=h2-h3压缩蒸汽制冷循环所耗净功即为压缩机的耗功量，有：w0=wc=h2-h1由于过程3-4为绝热节流过程，有：h3=h4故w0=h2-h1=qH-qL=(h2-h3)-(h1-h4)压缩蒸汽制冷循环的制冷系数为：ε=qL/w0=(h1-h4)/(h2-h1)上述式中各状态点的焓值，可根据已知的初始状态点的参数及循环各过程的特征逐个查制冷剂的热力性质表或图求取。为工程使用方便，根据制冷工质的热力性质，绘制了制冷剂的压焓图(p-h图，纵坐标是对数坐标)，可用于制冷循环的定量计算。在p-h图上表示的压缩蒸气制冷循环如图2-6所示。定压过程2-3、4-1为水平线，绝热节流过程3-4为垂直线，定熵压缩过程1-2为斜率为正的曲线。图2-6制冷循环在p-h图上的表示1.4总体方案设计由于气压系统的大多数故障都是由于介质被污染而造成的，所以，保持工作介质清洁是系统正常工作的必要条件。因此，在这个小型蒸汽式压缩制冷循环系统中，需要一个过滤器预防介质被污染[12]。因为压缩机等零件内有油，为了进一步防止介质被污染，也需要安装一个油分离器来过滤介质。由于该实验需要分析温度参数，所以我们也需要在各个阶段安装温度计以得知各个阶段的详细温度情况。改变流体流速，则可以通过膨胀阀、手阀、压力表等部件来实现。根据上述空调与冰箱的系统图与结构图，结合当前实验所需要的设备及条件，可