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第 6 讲 单级蒸气压缩式制冷实际循环

制 冷 技 术. 第 6 讲 单级蒸气压缩式制冷实际循环. 一、实际制冷循环的特点. 压缩过程非等熵,并伴有吸热和放热; 系统存在节流损失 : 吸、排气阀、节流阀等 存在传热温差,过程不可逆; 改善循环:吸气过热和过冷节流、回热循环; 系统存在流动损失; 系统存在不凝性气体。. 二、实际制冷过程描述. 1’-1” 吸气管过热 , 流动损失 1”-1 0 吸气阀节流 1 0 -2’ 先吸热压缩 , 后放热压缩 2’ -2” 排气阀节流 2”-2 0 排气管放热冷却 2 0 -3 冷凝放热 3-3’ 供液管液体过冷 , 流动损失

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第 6 讲 单级蒸气压缩式制冷实际循环

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Presentation Transcript


  1. 制 冷 技 术 第6讲 单级蒸气压缩式制冷实际循环

  2. 一、实际制冷循环的特点 • 压缩过程非等熵,并伴有吸热和放热; • 系统存在节流损失:吸、排气阀、节流阀等 • 存在传热温差,过程不可逆; • 改善循环:吸气过热和过冷节流、回热循环; • 系统存在流动损失; • 系统存在不凝性气体。

  3. 二、实际制冷过程描述 • 1’-1”吸气管过热,流动损失 • 1”-10吸气阀节流 • 10-2’先吸热压缩,后放热压缩 • 2’-2”排气阀节流 • 2”-20排气管放热冷却 • 20-3冷凝放热 • 3-3’供液管液体过冷,流动损失 • 3’-4’节流过程中,制冷剂降温降压对外吸热增焓 • 4-1蒸发制冷

  4. 三、实际循环的热力计算

  5. 三、实际循环的热力计算 1. 确定工作参数 • 蒸发温度t0: (直冷式蒸发器)空气: t0=t空气2-(8~10℃) (间冷式蒸发器)水或盐水: t0=t水2-(4~6℃) • 冷凝温度tk: (风冷式冷凝器)空气: tk=t空气1+15℃ (水冷式冷凝器)水: tk=t平均水温+(5~7℃) (蒸发式冷凝器) 湿空气:tk=夏季室外计算湿球温度+(8~15℃)

  6. 蒸发温度(℃) 5 ±0 -5 -10 -15 -20 -25 吸气温度(℃) 10 ±1 -4 -7 -10 -13 -19 • 过冷温度tgl: tgl=tk-(3~5℃) • 压缩机吸气温度tgr: 氨: tgr=t0+5℃左右 氟利昂: tgr≤15℃

  7. 2. 在压焓图上确定各状态点,并绘制制冷循环

  8. 3. 进行热力计算 • 单位质量制冷量: q0=h1-h4 • 单位体积制冷量:qv=q0 / v1’ • 制冷剂质量流量: MR=Qo / q0 • 制冷剂体积流量: VR=MR×v1’ • 单位理论压缩功 :w0=h2-h1’ • 单位轴功:we=wo/η = h2’-h1’——得出h2’值

  9. 冷凝负荷 :Qk=MR(h2’-h3 ) • 过冷负荷: Qgl= MR(h3-h3’ ) • 过热负荷: Qgr= MR(h1’-h1 ) • 制冷系数ε: • 热力完善度η:

  10. 确定工作参数: 蒸发温度 ℃ 冷凝温度 ℃ 过冷温度 ℃ 吸气温度 ℃ 例题:某空调制冷系统需要制冷量120kW,选用氨作制冷剂。工作条件为:空调用冷冻水温度10℃,冷却水温度32℃,蒸发器端部传热温差取5℃,冷凝器端部温差取8℃,冷凝器实现过冷度5℃,吸气管道过热度5℃。压缩机部分损耗为:指示效率0.8,摩擦效率0.9,传动效率0.95。试进行制冷循环的设计性热力计算。

  11. 状态点:h1=1461.7 kJ/kg h1'=1475.5 kJ/kg h2'=1636.0 kJ/kg h3'=h4'=366.5 kJ/kg v1'=0.25 m3/kg 单位性能指标:单位质量制冷量: 单位容积制冷量: 单位理论功: 单位指示功: 单位轴功: (确定点2'') 单位冷凝热负荷: 制冷剂流量: 质量流量: 体积流量:

  12. 压缩机功率: 压缩机理论耗功率: 压缩机指示耗功率: 压缩机轴功率: 电机功率: 热交换器负荷: 蒸发器:已知制冷量120 kW 冷凝器热负荷: 评价制冷循环经济性: 理想制冷系数: 理论制冷系数: 实际制冷系数: 热力完善度:

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