冰机制冷原理.ppt

1 23 SLIDE OBJECTIVE Show the simplicity of the gas engine driven centrifugal chiller (same as vapor compression without the electric motor). SCRIPT Gas engine driven centrifugal chillers are simply the vapor compression cycle with a gas engine spinning the centrifugal compressor抯 impeller. The impelled requires a specific revolutions per minute and horsepower in order for it to perform its function. 压 力 焓 制冷效果 制冷循环分析—1.制冷剂在蒸发器中的等压蒸发过程 制冷量? 蒸发器中的蒸发过程 —— 等压蒸发 A B 制冷剂离开蒸发器： B点 制冷循环分析—2. 制冷剂在压缩机内的等熵压缩过程 制冷剂在压缩机内沿等熵线压缩 焓 压 力 A B C 等熵压缩： 理想的可逆压缩过程，没有能量损失，压缩机的压缩功完全转换为制冷剂的能量（体现为制冷剂的焓值从hB增加到hC）。 hB hC 压 力 焓 制冷剂进入冷凝器的状态点为C点，离开冷凝器的状态点为D点。 制冷剂把热量传给冷却水，自身能量降低，体现为焓值由hC降到Hd. 制冷循环分析—3.制冷剂在冷凝器中的等压冷凝过程 A D C B hD hC 压 力 焓 节流装置 热力膨胀阀 固定孔板 可变孔板 制冷循环分析—4. 制冷剂在节流装置中的等焓过程 压 力 A D B C 节流过程－等焓过程： 液态制冷剂经过节流设备时压力降低，压力降低会导致很小一部分液态制冷剂蒸发，蒸发的制冷剂吸收气化潜热由液态变为气态，焓值增加，未蒸发的制冷剂为蒸发部分的制冷剂提供了能量，温度降低，焓值降低。 就整个制冷剂而言，在节流过程中蒸发的能量来自制冷剂本身，制冷剂焓值（单位质量制冷剂所具有的能量）不变。 经过节流，制冷剂压力降低，含气量增加，温度降低 压 力 焓 冷凝器 压缩机 节流装置 蒸发器 制冷剂从工艺介质吸收热量 制冷剂向冷却水释放热量 制冷循环 压 力 焓(h) 节流装置 制冷循环分析—能量分析 冷凝器 压缩机 蒸发器 A B C D 单位制冷剂从工艺介质吸收的热量 单位制冷剂吸收的压缩功 单位制冷剂向冷却水释放的热量 ② ① ③ 目的 ＝ ＝ h1 h2 h3 ＝ h2－h1 制冷系数（COP）＝ 代价 制冷能力 单位制冷剂压缩功 ① ② h3－h2 ＋ ＝ 四. 影响制冷效果的因素 供液过冷（过冷度） 吸气过热（过热度） 蒸发压力及冷凝压力对制冷效果的影响 1. 供液过冷对制冷效果的影响 压力 焓 蒸发 冷凝 压缩 节流装置 没有过冷 过冷度＝对应的饱和温度－离开冷凝器的制冷剂温度 压力 焓 过冷度 冷凝 过冷对制冷效果的影响： 1. 提高制冷量：B－A’ B－A 2. 减少制冷剂在节流元件处产生的闪发气体（由于压力降低而导致的小部分制冷剂蒸发），避免“气蚀”对节流装置的影响。 A B A’ 1 2 过冷度（℃）：T1－T2 1. 供液过冷对制冷效果的影响 压力 焓 过热 在蒸发器中发生（干式蒸发器），称为有效过热。 在吸气管道中产生，称为无效过热。 无效过热时： 单位质量功耗增大 单位制冷量(制冷效果)不变 冷凝器单位热负荷增大 吸气比容增大，制冷剂质量流量下降 制冷效果下降 2. 吸气过热对制冷效果的影响 压 力 焓 吸气比容不变(2点)，制冷剂质量流量不变。 单位质量制冷剂制冷效果减小（由2-1减小到2-1’）。 消耗的压缩功率增大（由3-2增加到3’-2） COP 值降低 3. 冷凝温度升高对制冷效果的影响： 2 1 1’ 4 4’ 3’ 3 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-2-3’-4’ 压 力 焓 吸气比容增大，制冷剂 质量流量减小。 单位质量制冷剂制冷效果降低（由原来的2-1降为2’-1’）。 压缩功增大（由原来的3-2，增大到3’-2’ ）。 COP值降低。 4. 蒸发温度降低对制冷效果的影响： 2’ 1’ 3 4 1 2 3’ 制冷循环由原来的1-2-3-4, 变为1’-