制冷劑技術(shù)與原理212

1、 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) （一）簡(jiǎn)單單級(jí)蒸氣壓縮式制冷（一）簡(jiǎn)單單級(jí)蒸氣壓縮式制冷 的理論循環(huán)計(jì)算的理論循環(huán)計(jì)算 單級(jí)理論循環(huán)是建立在以下一些假設(shè)的基單級(jí)理論循環(huán)是建立在以下一些假設(shè)的基 礎(chǔ)上的：礎(chǔ)上的： （1 1）壓縮過(guò)程為等熵過(guò)程，即在壓縮）壓縮過(guò)程為等熵過(guò)程，即在壓縮 過(guò)程中不存在任何不可逆損失過(guò)程中不存在任何不可逆損失 （2 2）在冷凝器和蒸發(fā)器中，制冷劑）在冷凝器和蒸發(fā)器中，制冷劑 的冷凝溫度等于冷卻介質(zhì)的溫度，蒸發(fā)的冷凝溫度等于冷卻介質(zhì)的溫度，蒸發(fā) 溫度等于被冷卻介質(zhì)的溫度，且冷凝溫溫度等于被冷卻介質(zhì)的溫度，且冷凝溫 度和蒸發(fā)溫度都是定值度和蒸發(fā)溫度都是定值 制

2、 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) （4 4）制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，沒(méi)有）制冷劑在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，沒(méi)有 流動(dòng)阻力損失，忽略動(dòng)能變化，除了蒸流動(dòng)阻力損失，忽略動(dòng)能變化，除了蒸 發(fā)器和冷凝器內(nèi)的管子外，制冷劑與管發(fā)器和冷凝器內(nèi)的管子外，制冷劑與管 外介質(zhì)之間沒(méi)有熱交換外介質(zhì)之間沒(méi)有熱交換 （5 5）制冷劑在流過(guò)節(jié)流裝置時(shí)，流速）制冷劑在流過(guò)節(jié)流裝置時(shí)，流速 變化很小，可以忽略不計(jì)，且與外界環(huán)境變化很小，可以忽略不計(jì)，且與外界環(huán)境 沒(méi)有熱交換沒(méi)有熱交換 （3 3）離開蒸發(fā)器和進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷）離開蒸發(fā)器和進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷 劑蒸氣為蒸發(fā)壓力下的飽和蒸氣，離開冷劑蒸氣為蒸發(fā)壓力下的飽和蒸氣，離開冷

3、凝器和進(jìn)入膨脹閥的液體為冷凝壓力下的凝器和進(jìn)入膨脹閥的液體為冷凝壓力下的 飽和液體飽和液體 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-162-16理論循環(huán)在理論循環(huán)在T-sT-s圖（圖（a a）和）和lnplnp-h-h圖（圖（b b）上的表示）上的表示 按照熱力學(xué)第一定律，對(duì)于在控制容積中進(jìn)按照熱力學(xué)第一定律，對(duì)于在控制容積中進(jìn) 行的狀態(tài)變化存在如下關(guān)系：行的狀態(tài)變化存在如下關(guān)系： whqddd （2-1） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 這里，把自外界傳入的功作為負(fù)值。對(duì)上式積這里，把自外界傳入的功作為負(fù)值。對(duì)上式積 分可以得到整個(gè)過(guò)程的表達(dá)式分可以得到整個(gè)過(guò)程的表達(dá)

4、式 ： whq （2-2） 按照式（按照式（2-12-1）和式（）和式（2-22-2），單級(jí)壓縮蒸氣制），單級(jí)壓縮蒸氣制 冷機(jī)循環(huán)的各個(gè)過(guò)程有如下關(guān)系：冷機(jī)循環(huán)的各個(gè)過(guò)程有如下關(guān)系： q q0 0稱為單位制冷量，習(xí)慣上取為正值，稱為單位制冷量，習(xí)慣上取為正值， 在在T-sT-s圖上用面積圖上用面積1-5-1-5-b b- -a a-1-1代表，而在代表，而在 lglg p-h p-h圖上則用線段圖上則用線段5-15-1表示。表示。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) (2)(2)冷凝過(guò)程：冷凝過(guò)程： d dw w= =0 0 d dq q= =d dh h q qk k=h=h2 2-

5、h-h4 4 （2-42-4） (3) (3) 節(jié)流過(guò)程：節(jié)流過(guò)程： w=w=0 0 q= q=0 0 h=0h=0 h h4 4=h=h5 5 （2-52-5） （1 1）壓縮過(guò)程）壓縮過(guò)程: d: dq q= =0,0,因而因而 dw=dh w=h2 2-h1 1 （2-3） （4 4）蒸發(fā)過(guò)程：）蒸發(fā)過(guò)程： d dw w= =0 0因而因而 d dq q= =d dh h q q0 0=h=h1 1-h-h5 5=h=h1 1-h-h4 4 （2-6） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) (1)(1)單位制冷量單位制冷量q q0 0 壓縮蒸氣制冷循環(huán)單位制冷量可按式（壓縮蒸氣制冷

6、循環(huán)單位制冷量可按式（2-2- 6 6）計(jì)算。單位制冷量也可以表示成汽化）計(jì)算。單位制冷量也可以表示成汽化 潛熱潛熱r r0 0和節(jié)流后的干度和節(jié)流后的干度x x5 5的關(guān)系：的關(guān)系： 為了說(shuō)明單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的為了說(shuō)明單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的 性能，性能， 采用下列一些性能指標(biāo)，這些性采用下列一些性能指標(biāo)，這些性 能指標(biāo)均可通過(guò)循環(huán)各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算能指標(biāo)均可通過(guò)循環(huán)各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算 出來(lái)。出來(lái)。 )x(rq 500 1 (2-7) 由式（由式（3-73-7）可知，制冷劑的汽化潛熱越）可知，制冷劑的汽化潛熱越 大，或節(jié)流所形成的蒸氣越少（大，或節(jié)流所形成的蒸氣越少（x x5

7、5越小）越?。?則循環(huán)的單位制冷量就越大。則循環(huán)的單位制冷量就越大。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) (2)(2)單位容積制冷量單位容積制冷量q qv v 1 41 1 0 v hh v q qv (2-8) (3)(3)理論比功理論比功w w0 0 對(duì)于單級(jí)蒸氣壓縮制冷機(jī)的理論循環(huán)來(lái)說(shuō)，理對(duì)于單級(jí)蒸氣壓縮制冷機(jī)的理論循環(huán)來(lái)說(shuō)，理 論比功可表示為論比功可表示為 120 hhw(2-9) 單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)的理論比功也是隨制冷單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)的理論比功也是隨制冷 劑的種類和制冷機(jī)循環(huán)的工作溫度而變的。劑的種類和制冷機(jī)循環(huán)的工作溫度而變的。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù)

8、 (4)(4)單位冷凝熱單位冷凝熱q qk k 單位（單位（1kg1kg）制冷劑蒸氣在冷凝器中放出的）制冷劑蒸氣在冷凝器中放出的 熱量，稱為單位冷凝熱。單位冷凝熱包括熱量，稱為單位冷凝熱。單位冷凝熱包括 顯熱和潛熱兩部分顯熱和潛熱兩部分 qhhhhhh k 233424 (2-10) 比較式（比較式（2-62-6）、（）、（2-92-9）和（）和（2-102-10）可以）可以 看出，對(duì)于單級(jí)壓縮式蒸氣制冷機(jī)理論循看出，對(duì)于單級(jí)壓縮式蒸氣制冷機(jī)理論循 環(huán)，存在著下列關(guān)系環(huán)，存在著下列關(guān)系 (2-11) qqw k 00 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) (5)(5)制冷系數(shù)制冷系數(shù) 0

9、 對(duì)于單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)，對(duì)于單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)， 制冷系數(shù)為制冷系數(shù)為 (2-12) 0 0 0 14 21 q w hh hh 制冷系數(shù)愈大制冷系數(shù)愈大經(jīng)濟(jì)性愈好經(jīng)濟(jì)性愈好 冷凝溫度越高冷凝溫度越高 制冷系數(shù)越小制冷系數(shù)越小 蒸發(fā)溫度越低蒸發(fā)溫度越低 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) (6)(6)熱力完善度熱力完善度 單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的熱力完單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)理論循環(huán)的熱力完 善度按定義可表示為善度按定義可表示為 0 04 12 410 T TT hh hh c (2-13) 這里這里c c為在蒸發(fā)溫度（為在蒸發(fā)溫度（T T0 0）和壓縮機(jī)）和壓縮機(jī) 排

10、氣溫度（排氣溫度（T T2 2）之間工作的逆卡諾循環(huán)）之間工作的逆卡諾循環(huán) 的制冷系數(shù)。熱力完善度愈大，說(shuō)明該的制冷系數(shù)。熱力完善度愈大，說(shuō)明該 循環(huán)接近可逆循環(huán)的程度愈大。循環(huán)接近可逆循環(huán)的程度愈大。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) （二）液體過(guò)冷、氣體過(guò)熱及回?zé)釋?duì)（二）液體過(guò)冷、氣體過(guò)熱及回?zé)釋?duì) 理想循環(huán)性能的影響理想循環(huán)性能的影響 上面所述的循環(huán)，是單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī)上面所述的循環(huán)，是單級(jí)壓縮蒸氣制冷機(jī) 的基本循環(huán)，也是最簡(jiǎn)單的循環(huán)。在實(shí)用的基本循環(huán)，也是最簡(jiǎn)單的循環(huán)。在實(shí)用 上，根據(jù)實(shí)際條件對(duì)循環(huán)往往要作一些改上，根據(jù)實(shí)際條件對(duì)循環(huán)往往要作一些改 進(jìn)，以便提高循環(huán)的熱力完善

11、度。在單級(jí)進(jìn)，以便提高循環(huán)的熱力完善度。在單級(jí) 制冷機(jī)循環(huán)中，這一改進(jìn)主要有液體過(guò)冷、制冷機(jī)循環(huán)中，這一改進(jìn)主要有液體過(guò)冷、 吸氣過(guò)熱及由此而產(chǎn)生的回?zé)嵫h(huán)。吸氣過(guò)熱及由此而產(chǎn)生的回?zé)嵫h(huán)。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 將節(jié)流前的制冷劑液體冷卻到低于冷凝將節(jié)流前的制冷劑液體冷卻到低于冷凝 溫度的狀態(tài)，稱為過(guò)冷。溫度的狀態(tài)，稱為過(guò)冷。 1. 1. 液體過(guò)冷液體過(guò)冷 帶有過(guò)冷的循環(huán)，叫做過(guò)冷循環(huán)。帶有過(guò)冷的循環(huán)，叫做過(guò)冷循環(huán)。 采用液體過(guò)冷對(duì)提高制冷量和制冷系數(shù)采用液體過(guò)冷對(duì)提高制冷量和制冷系數(shù) 都是有利的都是有利的 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-17 2-1

12、7 過(guò)冷循環(huán)在過(guò)冷循環(huán)在T-sT-s圖（圖（a a）和）和lglgp p-h-h圖（圖（b b）上的表示）上的表示 qhhhh 05544 (2-14) 與無(wú)過(guò)冷的循環(huán)與無(wú)過(guò)冷的循環(huán)1-2-3-4-5-11-2-3-4-5-1相比，過(guò)相比，過(guò) 冷循環(huán)的單位制冷量的增加量為冷循環(huán)的單位制冷量的增加量為 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 在圖2-17（a）中，q0以面積5-5- b-c表示，在圖2-17（b）中，q0以線 段5-5表示。因兩個(gè)循環(huán)的理論比功 w 0相同，過(guò)冷循環(huán)的制冷系數(shù) 比無(wú)過(guò)冷循環(huán)的制冷系數(shù)要大。 hhhh hh c t hh 1444 21 0 21 (2-15)

13、制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 2.2.吸入蒸氣的過(guò)熱吸入蒸氣的過(guò)熱 壓縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣的溫度高于壓縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣的溫度高于 吸氣壓力下制冷劑的飽和溫度時(shí)，稱為吸氣壓力下制冷劑的飽和溫度時(shí)，稱為 過(guò)熱。具有吸氣過(guò)熱的循環(huán)，稱為過(guò)熱過(guò)熱。具有吸氣過(guò)熱的循環(huán)，稱為過(guò)熱 循環(huán)。循環(huán)。 圖圖2-18示出了過(guò)熱循環(huán)示出了過(guò)熱循環(huán)1-1-2-3-4-5-1的的 T-s圖和圖和lg p-h圖。圖中圖。圖中1-1是吸氣的過(guò)熱是吸氣的過(guò)熱 過(guò)程，其余與基本循環(huán)相同。過(guò)程，其余與基本循環(huán)相同。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-182-18過(guò)熱循環(huán)在過(guò)熱循環(huán)在T-sT-

14、s圖（圖（a a）和）和lglgp p-h-h圖（圖（b b）上的表示）上的表示 110 hhq (2-16) 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) )hh()hh(w 12120 (2-17) 有效過(guò)熱循環(huán)的制冷系數(shù)可表示為有效過(guò)熱循環(huán)的制冷系數(shù)可表示為 00 000 ww qq w q (2-18) 由制冷劑的由制冷劑的T-sT-s圖我們可以得到，在過(guò)熱圖我們可以得到，在過(guò)熱 區(qū)，過(guò)熱度越大，其等熵線的斜率越大，區(qū)，過(guò)熱度越大，其等熵線的斜率越大， 根據(jù)式（根據(jù)式（2-172-17），得），得 0 0 w （2-19） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-192-19

15、有效過(guò)熱的過(guò)熱度對(duì)制冷系數(shù)的影響有效過(guò)熱的過(guò)熱度對(duì)制冷系數(shù)的影響 過(guò)熱度過(guò)熱度 R502R502 R600aR600a R290R290 R134aR134aR22R22NHNH3 3 0 045.345.337.437.444.444.444.144.155.955.993.093.0 303073.973.965.765.772.172.172.972.986.386.3 131.5131.5 表表2-22-2過(guò)熱度對(duì)排氣溫度的影響過(guò)熱度對(duì)排氣溫度的影響 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) hhhh 4411 (2-20) 若不計(jì)回?zé)崞髋c環(huán)境空氣之間的熱交換，若不計(jì)回?zé)崞髋c環(huán)境空氣

16、之間的熱交換， 則液體過(guò)冷的熱量等于使蒸氣過(guò)熱的熱則液體過(guò)冷的熱量等于使蒸氣過(guò)熱的熱 量，其熱平衡關(guān)系為量，其熱平衡關(guān)系為 3.3.回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán) 利用回把熱使節(jié)流前的制冷劑液體與壓利用回把熱使節(jié)流前的制冷劑液體與壓 縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交換，縮機(jī)吸入前的制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交換， 使液體過(guò)冷、蒸氣過(guò)熱，稱之為回?zé)帷Ｊ挂后w過(guò)冷、蒸氣過(guò)熱，稱之為回?zé)帷?制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-21 2-21 回?zé)嵫h(huán)在回?zé)嵫h(huán)在T-sT-s圖（圖（a a）和）和lglgp p-h-h圖（圖（b b）上的表示）上的表示 c ttctt

17、kp4010 （2-21） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 由式（由式（2-212-21）可以求出）可以求出 tt c c tt k p 4 0 10 （2-22） 回?zé)嵫h(huán)的性能指標(biāo)如下：回?zé)嵫h(huán)的性能指標(biāo)如下： 單位制冷量單位制冷量 41410 hhhh q （2-23） 單位容積制冷量單位容積制冷量 v v q q 1 0 （2-24） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 單位功單位功 12 hh w 制冷系數(shù)制冷系數(shù) 12 410 hh hh w q （2-26） 由圖（由圖（2-212-21）可知，與無(wú)回?zé)嵫h(huán)）可知，與無(wú)回?zé)嵫h(huán)1-2-1-2- 3-4-5-13

18、-4-5-1相比較，回?zé)嵫h(huán)的單位制冷相比較，回?zé)嵫h(huán)的單位制冷 量增大了量增大了 Rp tchhhhq 011440 （2-27） （2-25） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) Rp tcq q 000 循環(huán)的單位功可近似地表示成循環(huán)的單位功可近似地表示成 0 0 0 1 0 1 T t w T T w w R （2-29） 但單位功也增大了但單位功也增大了 )hh()hh(w ww 121200 （2-28） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 單位容積制冷量和制冷系數(shù)可表示成單位容積制冷量和制冷系數(shù)可表示成 0 0 0 0 1 00 1 0 1 1 1 T t t q

19、 c q T t v tcq v q q R R p v R Rp v （2-302-30） 0 0 0 0 0 0 00 1 1 1 T t t q c T t w qq R R p R (2-31)(2-31) 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 11 0 00 c q t t T p R R 即即 c Tq p000 （2-32） 如果要使回?zé)嵫h(huán)的單位容積制冷如果要使回?zé)嵫h(huán)的單位容積制冷 量及制冷系數(shù)比無(wú)回?zé)嵫h(huán)高，其量及制冷系數(shù)比無(wú)回?zé)嵫h(huán)高，其 條件應(yīng)是條件應(yīng)是 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) （三）單級(jí)蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)計(jì)算（三）單級(jí)蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循

20、環(huán)計(jì)算 實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)有許多不同之處，實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)有許多不同之處， 除了壓縮機(jī)中的工作過(guò)程以外，主要還有下除了壓縮機(jī)中的工作過(guò)程以外，主要還有下 列一些差別：列一些差別： 1 1流動(dòng)過(guò)程有壓力損失。流動(dòng)過(guò)程有壓力損失。 2 2制冷劑流經(jīng)管道及閥門時(shí)同環(huán)境介質(zhì)間有熱制冷劑流經(jīng)管道及閥門時(shí)同環(huán)境介質(zhì)間有熱 交換。交換。 3 3熱交換器中存在溫差。熱交換器中存在溫差。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 圖圖2-22 2-22 實(shí)際循環(huán)在實(shí)際循環(huán)在T-sT-s圖（圖（a a）和）和lglg p-hp-h圖（圖（b b）上的表示）上的表示 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù)

21、圖圖2-23 2-23 簡(jiǎn)化后的實(shí)際循環(huán)在簡(jiǎn)化后的實(shí)際循環(huán)在lglg p-h p-h圖上的表示圖上的表示 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 下面是按照這樣簡(jiǎn)化后的循環(huán)的性能指標(biāo)下面是按照這樣簡(jiǎn)化后的循環(huán)的性能指標(biāo) 的表達(dá)式，各下標(biāo)對(duì)應(yīng)于圖的表達(dá)式，各下標(biāo)對(duì)應(yīng)于圖2-232-23所示的狀所示的狀 態(tài)點(diǎn)。態(tài)點(diǎn)。 120 1 0 41510 hhw v q q hhhhq s v （2-33） 這些同理論循環(huán)的計(jì)算完全一致。這些同理論循環(huán)的計(jì)算完全一致。 1 1單位制冷量、單位容積制冷量及單位制冷量、單位容積制冷量及 單位理論功單位理論功 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 2 2

22、單位冷凝熱單位冷凝熱 qhh k 24 （2-34） 上式中點(diǎn)上式中點(diǎn)2 2狀態(tài)的焓值用下式計(jì)算狀態(tài)的焓值用下式計(jì)算 1122 )(hhhh is （2-35） 式中i 為壓縮機(jī)的指示效率，它被定 義為等熵壓縮過(guò)程耗功量與實(shí)際壓縮過(guò)程 耗功量之比。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 3 3制冷劑的循環(huán)流量制冷劑的循環(huán)流量 00 qQqm 式中Q 0為制冷量，通常由設(shè)計(jì)任務(wù)給出。 （2-36） 4 4壓縮機(jī)的理論功率和指示功率分別為壓縮機(jī)的理論功率和指示功率分別為 00 wqN m i i N N 0 （2-37） （2-38） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 5 5實(shí)際制

23、冷系數(shù)實(shí)際制冷系數(shù) )/( 0 ei s N Q （2-39） 6 6冷凝器的熱負(fù)荷冷凝器的熱負(fù)荷 kmk qqQ （2-40） 式中 e 為壓縮機(jī)的機(jī)械效率。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) （四）兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)計(jì)算（四）兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)計(jì)算 在圖在圖2-5 2-5 圖圖2-92-9所示的二級(jí)壓縮制冷循環(huán)中，所示的二級(jí)壓縮制冷循環(huán)中， 制取冷量的都是低壓部分的蒸發(fā)過(guò)程，其單位制制取冷量的都是低壓部分的蒸發(fā)過(guò)程，其單位制 冷量：冷量： q0=h1-h4 低壓壓縮機(jī)的單位理論功：低壓壓縮機(jī)的單位理論功： wd=h2-h1 當(dāng)制冷機(jī)的冷負(fù)荷為當(dāng)制冷機(jī)的冷負(fù)荷為Q Q0 0時(shí)，低壓級(jí)制

24、冷劑循時(shí)，低壓級(jí)制冷劑循 環(huán)量：環(huán)量： o o q Q = 41 hh Q o (2-41) 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 從而可算出低壓壓縮機(jī)消耗的理論功率：從而可算出低壓壓縮機(jī)消耗的理論功率： （2-42） dmd wq 41 12 hh hh o Q Ptd= = 對(duì)于中間完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)：對(duì)于中間完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)： q qmg mgh h9 9+q +qmd mdh h2 2=q =qmg mgh h3 3+q +qmd mdh h4 4 qmg =qmd(h2-h4) /( h3- h9) （2-43） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 高壓壓縮機(jī)的單位理

25、論功為高壓壓縮機(jī)的單位理論功為 w wg g=h=h7 7-h-h3 3 由此可得高壓壓縮機(jī)的理論功率：由此可得高壓壓縮機(jī)的理論功率： Ptg= gmgw q= )( 37 93 42 41 hh hh hh hh Q o (2-44) 根據(jù)制冷系數(shù)的定義，兩級(jí)壓縮制冷循根據(jù)制冷系數(shù)的定義，兩級(jí)壓縮制冷循 環(huán)的理論制冷系數(shù)為環(huán)的理論制冷系數(shù)為 dmdgmg o wqwq Q （2-45） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) )( 37 93 42 12 41 hh hh hh hh hh （2-46） 對(duì)于中間不完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)，根據(jù)中間對(duì)于中間不完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)，根據(jù)中間 冷卻器

26、的熱平衡關(guān)系冷卻器的熱平衡關(guān)系 q qmg mg h h9 9= =（q qmg mg-q -qmd md） ）h h3 3+q+qmd mdh h4 4 可得到流經(jīng)高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量：可得到流經(jīng)高壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量： q qmg mg =q =qmd md(h (h3 3-h-h4 4) /( h) /( h3 3- h- h9 9) ) (2-47) 高壓壓縮機(jī)的單位理論功為高壓壓縮機(jī)的單位理論功為 w wg g=h=h7 7-h-h6 6 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) qmg h6=( qmg qmd) h3 + qmd h2 h6= mg mdmg q hhqh

27、q)( 323 = )( 32 43 42 3 hh hh hh h （2-48） 高壓壓縮機(jī)消耗的理論功率高壓壓縮機(jī)消耗的理論功率： P tg=qmgwg=)( 67 93 43 41 hh hh hh hh Q o （2-49） 中間不完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)的理論制冷系數(shù)為中間不完全冷卻的兩級(jí)循環(huán)的理論制冷系數(shù)為 )()( 67 93 43 12 41 hh hh hh hh hh （2-50） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 于前述兩級(jí)節(jié)流、具有中溫蒸發(fā)器的中間完全于前述兩級(jí)節(jié)流、具有中溫蒸發(fā)器的中間完全 冷卻兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)進(jìn)行高壓級(jí)壓縮機(jī)制冷冷卻兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)進(jìn)行高壓級(jí)壓縮

28、機(jī)制冷 劑流量計(jì)算時(shí)，應(yīng)該加上流經(jīng)中溫蒸發(fā)器的制劑流量計(jì)算時(shí)，應(yīng)該加上流經(jīng)中溫蒸發(fā)器的制 冷劑流量冷劑流量q qmm。 qmm= 43 hh Qm 式中式中,Q,Qm m為中溫蒸發(fā)器的制冷量。為中溫蒸發(fā)器的制冷量。 對(duì)于這一制冷系統(tǒng)，流經(jīng)高壓級(jí)壓縮機(jī)的制對(duì)于這一制冷系統(tǒng)，流經(jīng)高壓級(jí)壓縮機(jī)的制 冷劑流量和低壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量之間冷劑流量和低壓級(jí)壓縮機(jī)的制冷劑流量之間 有下列關(guān)系有下列關(guān)系 qmg= qmd + qmm 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 根據(jù)中間冷卻器的熱平衡關(guān)系可求得高壓壓縮根據(jù)中間冷卻器的熱平衡關(guān)系可求得高壓壓縮 機(jī)和低壓壓縮機(jī)的制冷劑流量比機(jī)和低壓壓縮機(jī)的制冷劑

29、流量比 循環(huán)理論制冷系數(shù)為循環(huán)理論制冷系數(shù)為 )()( )()( 1237 4341 hhqhhq hhqhhq mdmg mmmd （2-52） qmdh2+qmgh9+qmmh3 )( )( 93 43 93 42 hh hh q q hh hh q q md mm md mg （2-51） =qmdh4+qmgh3+qmmh4 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 壓縮機(jī)實(shí)際過(guò)程的排氣焓值為壓縮機(jī)實(shí)際過(guò)程的排氣焓值為 id s hh hh 12 12 （2-53） 高壓壓縮機(jī)實(shí)際過(guò)程的排氣焓值（中間完高壓壓縮機(jī)實(shí)際過(guò)程的排氣焓值（中間完 全冷卻）為全冷卻）為 ig s hh hh

30、37 37 （2-54） 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 一些文獻(xiàn)曾給出了確定中間壓力（或中一些文獻(xiàn)曾給出了確定中間壓力（或中 間溫度）的經(jīng)驗(yàn)公式或圖線。下面列間溫度）的經(jīng)驗(yàn)公式或圖線。下面列 舉幾個(gè)推薦應(yīng)用的公式：舉幾個(gè)推薦應(yīng)用的公式： 按壓力的比例中項(xiàng)確定中間壓力按壓力的比例中項(xiàng)確定中間壓力 kom ppp (2-55) 式中式中P Pm m ,P ,Po o和和P Pk k分別為中間壓力、蒸發(fā)壓分別為中間壓力、蒸發(fā)壓 力和冷凝壓力力和冷凝壓力, ,單位單位MPaMPa。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 按式求出的中間壓力和制冷循環(huán)的最佳按式求出的中間壓力和制冷循環(huán)

31、的最佳 中間壓力有一定的偏差。但公式很簡(jiǎn)單，中間壓力有一定的偏差。但公式很簡(jiǎn)單， 可用于初步估算?？捎糜诔醪焦浪?。 按溫度的比例中項(xiàng)確定中間壓力按溫度的比例中項(xiàng)確定中間壓力 kom TTT (2-56) 式中式中T Tm m , ,T To o和和T Tk k分別為中間溫度，蒸發(fā)溫分別為中間溫度，蒸發(fā)溫 度和冷凝溫度度和冷凝溫度, ,單位均為單位均為K K。 制 制 冷冷 原原 理理 與與 技技 術(shù)術(shù) 用經(jīng)驗(yàn)公式直接計(jì)算最佳中間壓力用經(jīng)驗(yàn)公式直接計(jì)算最佳中間壓力 對(duì)于兩級(jí)氨制冷循環(huán)，拉賽對(duì)于兩級(jí)氨制冷循環(huán)，拉賽(A.Rasi(A.Rasi) )提提 出了較為簡(jiǎn)單的最佳中間溫度計(jì)算式：出了較為簡(jiǎn)單的最佳中間溫度計(jì)算式： tm=0.4tk+ 0.6to+3 (2-57) 式中，式中，t tm m , , t tk k和和t to o分別表示中間溫度，分別表示中間溫度， 冷凝溫度和蒸發(fā)溫度，單位均為冷凝溫度和蒸發(fā)溫度，單位均為。 上式不只適用于氨，在上式不只適用于氨，在40404040溫度溫度 范圍內(nèi)，