第三章制冷循环详解.ppt

单级蒸气压缩式实际循环的热力计算步骤 6、实际制冷系数（性能系数）COP εS=q0/ws=q0/(w0/ηk)=ε0ηk 7、冷凝器热负荷Qk=Q0+Pi=Q0+qm（h2s-h1） 压机实际排气比焓： h2s=h1+（h2-h1）/ηi 8、过冷器热负荷Qg=qm（h4-h4‘） 9、回热器热负荷Qh=qm(h1’-h1)=qm(h4-h4‘) 热力学完善度等 例题3-2 例题3-3 * 2.当有些工质X=1线向左时；回热更重要，如图 回热器流动特征： 1.热量交换形式都是显热 2.热量平衡（忽略外界换热 C（t3-t3`）= cp（t1`-t1） C--液体的比定压热容 Cp--蒸气的比定压热容 由于CCp （t3-t3`）（t1`-t1） 蒸气的温升大于液体的温升，液体温度不会低到t0 (t3-t1`)(t3`-t1) 越靠近液体进口，传热温差就越小。 3.2.4管道，部件、热交换及压损对循环性能的影响 理想循环不考虑管道的影响，实际有一定的影响。（传热和压损；部件的压损） 1.吸入管道，蒸发器出口—压机进口 a:管道换热问题。无效换热-----保温 b:压力损失问题，进口P ↓ v↑qv↓w0 ↑ ε↓--------增大管径，减小流速----耗材问题，回油问题、回气速度10～15m/s合适。 吸气管道上少装阀门，弯头等阻力部件。 2.压机排气管道 位置：压机出口---冷凝器进口 换热问题----可使冷凝器换热面积↓， 过冷度 ↑， ε↑, 不能保温. 压力损失问题---抬高压机出口压力，w0↑ 因为ε=q0/w0，所以ε↓. 综合： 根据具体情况确定对制冷循环的影响。 3.冷凝器到膨胀阀之间的管道（液体管道） 换热---a：冷凝出口大于环温，过冷度↑，对循环有利；b：冷凝出口小于环温，过冷度↓，对循环不利。 压损问题：压力下降，制冷剂液体饱和温度下降，过冷度↓，对循环不利。当过冷度=0时或不大时，P↓，液体汽化-影响膨胀。 液体高度变化会影响压力变化，要注意冷凝器和节流阀的相对位置，避免位差引起汽化。 4.膨胀阀到蒸发器之间的管道（两相管道） 传热问题： 管道在库外----无效换热 管道在库内----有效换热 压损问题： 节流阀是降压机构，压损不影响循环的性能系数 分配器----使各管流量 分配均匀，在膨胀阀 与蒸发器之间 各支路压降不均有影响 5.部件：蒸发器 1.若蒸发器出口状态不变(紫红线），为克服阻力，需提高进口压力，引起平均蒸发温度提高，传热温差减小，传热面积要增大 Q=KAΔt 2. 进口状态不变（绿色线），传热温差↑， 温度↓，压力↓， v1↑， qv↓,ε↓ (m3/kg) 3.中间状态不变（黑色线），传热温差不变，出口压力↓，v1↑,qv↓,w0↑，ε↓ * 6.冷凝器 压损影响：a;冷凝器出口状态不变（红线），压损能抬高压机出口压力，使w0↑, 但传热温差↑， Qk↑, Q0不变， ε↓. b;冷凝器进口状态不变（绿线），出口P、t ↓、降低传热温差。Qk↓、W0不变、Q0 ↓ ε↓ 压力降，饱和温度降，过冷度降 7.部件、压缩机 理想情况，等熵压缩 实际情况，管壁换热，压缩过程非绝热， 多变过程。进排气门节流，活塞和缸壁之间会产生泄露，余隙容积的影响，使输气量减少，制冷量下降，消耗功率增大。 A;输气量的变化 理论输气量qVh=nzs3.14D2/4----体积流量 n---转速 转/分 D---缸径 米 S---行程 米 Z----缸数 * 实际输气量qvs---由于各种原因（汽缸密封，进排气门密封，余隙容积等原因）小于理论输气量 输气系数λ= qVs/qVh 实际：qV1=qVs＜qVh 理想： qV1=qVs=qVh 制冷量=qVqVs=qvλqVh=qmv1λqVh B;功的变化(压机压缩气体所消耗的功，称指示功 理论比功w0 指示比功wi 实际消耗比功 ws wel 等熵的 实际压缩气 体 包含摩擦和辅助设备 包含电机发热 * 理论比功w0 指示比功wi 实际消耗比功 ws wel 指示效率ηi= w0/ wi 机械效率ηm=wi/ws 电机效率ηmo=ws/wel Wel=w0/ηmoηmηi=w0/ηkηmo=w0/ηel ηk----轴效率 ηel---电效率 EER--能效比 实际制冷系数又称性能系数，用COP表示； 对于开启压机cop=EER=q0/(w0/ηk)=ε0 ηk 对于全封压机cop=EER=q0/(w0/ηel)=ε0 ηel 8:不凝性气体