單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)

1、第第6講講單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)單級蒸氣壓縮式制冷實(shí)際循環(huán)一、實(shí)際制冷循環(huán)的特點(diǎn)一、實(shí)際制冷循環(huán)的特點(diǎn) 壓縮過程非等熵，并伴有吸熱和放熱；壓縮過程非等熵，并伴有吸熱和放熱； 系統(tǒng)存在節(jié)流損失系統(tǒng)存在節(jié)流損失 ：吸、排氣閥、節(jié)流閥等吸、排氣閥、節(jié)流閥等 存在傳熱溫差，過程不可逆；存在傳熱溫差，過程不可逆； 改善循環(huán)：吸氣過熱和過冷節(jié)流、回?zé)嵫h(huán)；改善循環(huán)：吸氣過熱和過冷節(jié)流、回?zé)嵫h(huán)； 系統(tǒng)存在流動損失；系統(tǒng)存在流動損失； 系統(tǒng)存在不凝性氣體。系統(tǒng)存在不凝性氣體。 二、實(shí)際制冷過程描述二、實(shí)際制冷過程描述 1-1”吸氣管過熱吸氣管過熱,流動損失流動損失 1”-10吸氣閥節(jié)流吸氣閥節(jié)流 10-

2、2先吸熱壓縮先吸熱壓縮,后放熱壓縮后放熱壓縮 2-2”排氣閥節(jié)流排氣閥節(jié)流 2”-20排氣管放熱冷卻排氣管放熱冷卻 20-3冷凝放熱冷凝放熱 3-3供液管液體過冷供液管液體過冷,流動損失流動損失 3-4節(jié)流過程中節(jié)流過程中,制冷劑降溫降壓對外吸熱增焓制冷劑降溫降壓對外吸熱增焓 4-1蒸發(fā)制冷蒸發(fā)制冷三、實(shí)際循環(huán)的熱力計算三、實(shí)際循環(huán)的熱力計算 1. 確定工作參數(shù)確定工作參數(shù) 蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t0： (直冷式蒸發(fā)器直冷式蒸發(fā)器)空氣：空氣： t0t空氣空氣2（810） (間冷式蒸發(fā)器間冷式蒸發(fā)器)水或鹽水：水或鹽水： t0t水水2（46） 冷凝溫度冷凝溫度tk： (風(fēng)冷式冷凝器風(fēng)冷式冷凝器)空氣

3、：空氣： tkt空氣空氣115 (水冷式冷凝器水冷式冷凝器)水：水： tkt平均水溫平均水溫（57） (蒸發(fā)式冷凝器蒸發(fā)式冷凝器) 濕空氣濕空氣:tk夏季室外計算濕球溫度夏季室外計算濕球溫度(815) 過冷溫度過冷溫度tgl： tgltk（35） 壓縮機(jī)吸氣溫度壓縮機(jī)吸氣溫度tgr： 氨：氨： tgr=t05左右左右 氟利昂：氟利昂： tgr15蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度()50-5-10-15-20-25吸氣溫度吸氣溫度()101-4-7-10-13-19 2. 在壓焓圖上確定各狀態(tài)點(diǎn)，并繪制制冷循環(huán)在壓焓圖上確定各狀態(tài)點(diǎn)，并繪制制冷循環(huán)P Ph hP PK KP PO O1 12 2334 4113

4、 3t tgrgrt to ot tk kt tglgl223. 進(jìn)行熱力計算進(jìn)行熱力計算 單位質(zhì)量制冷量：單位質(zhì)量制冷量： q0h1h4 單位體積制冷量單位體積制冷量 ：qvq0 / v1 制冷劑質(zhì)量流量：制冷劑質(zhì)量流量： MR=Qo / q0 制冷劑體積流量制冷劑體積流量: VR=MRv1 單位理論壓縮功單位理論壓縮功 ：w0h2h1 單位軸功：單位軸功：we=wo/ = h2 h1得出得出h2值值P Ph hP PK KP PO O1 12 23 3 4 41 1 3 3t tg gr rt to ot tk kt tg gl l2 2 冷凝負(fù)荷冷凝負(fù)荷 ：QkMR(h2h3 ) 過冷負(fù)

5、荷：過冷負(fù)荷： Qgl= MR(h3h3 ) 過熱負(fù)荷：過熱負(fù)荷： Qgr= MR(h1h1 ) 制冷系數(shù)制冷系數(shù)： 熱力完善度熱力完善度： 1 2410hhhhwqe00 1 241TTThhhhkc例題：例題：某空調(diào)制冷系統(tǒng)需要制冷量某空調(diào)制冷系統(tǒng)需要制冷量120kW，選用氨作制，選用氨作制冷劑。工作條件為：空調(diào)用冷凍水溫度冷劑。工作條件為：空調(diào)用冷凍水溫度10，冷卻水溫度，冷卻水溫度3232，蒸發(fā)器端部傳熱溫差取，蒸發(fā)器端部傳熱溫差取55，冷凝器端部溫差取，冷凝器端部溫差取88，冷凝器實(shí)現(xiàn)過冷度冷凝器實(shí)現(xiàn)過冷度55，吸氣管道過熱度，吸氣管道過熱度55。壓縮機(jī)部分。壓縮機(jī)部分損耗為：指示效

6、率損耗為：指示效率0.80.8，摩擦效率，摩擦效率0.90.9，傳動效率，傳動效率0.950.95。試。試進(jìn)行制冷循環(huán)的設(shè)計性熱力計算。進(jìn)行制冷循環(huán)的設(shè)計性熱力計算。 確定工作參數(shù)：確定工作參數(shù)：蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度 冷凝溫度冷凝溫度 過冷溫度過冷溫度 吸氣溫度吸氣溫度 5510t00dtt40832tkgktt35540tglkgl tt1055tgr0gr tt狀態(tài)點(diǎn)：狀態(tài)點(diǎn)：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單位性能指標(biāo)：單位性能指標(biāo)：單位質(zhì)量制冷量：單位質(zhì)量制冷量：

7、單位容積制冷量：單位容積制冷量： 單位理論功：單位理論功： 單位指示功：單位指示功： 單位軸功：單位軸功： （確定點(diǎn)（確定點(diǎn)2） 單位冷凝熱負(fù)荷：單位冷凝熱負(fù)荷： 制冷劑流量：制冷劑流量： 質(zhì)量流量：質(zhì)量流量： 體積流量：體積流量：2 .10955 .3667 .1461hhq4108 .438025. 02 .1095qq10v5 .1605 .14750 .1636hhw120200.68 . 0160.5wwi0i4 .1698hwhhh9 .2229 . 08 . 0160.5ww1e212mi0e 1331.95 .3661698.4hhq32k 11. 02 .1095120qQM

8、00R028. 0MV1RR壓縮機(jī)功率：壓縮機(jī)功率： 壓縮機(jī)理論耗功率：壓縮機(jī)理論耗功率： 壓縮機(jī)指示耗功率：壓縮機(jī)指示耗功率： 壓縮機(jī)軸功率：壓縮機(jī)軸功率： 電機(jī)功率：電機(jī)功率：熱交換器負(fù)荷：熱交換器負(fù)荷： 蒸發(fā)器：已知制冷量蒸發(fā)器：已知制冷量120 kW 冷凝器熱負(fù)荷：冷凝器熱負(fù)荷：評價制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性：評價制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性： 理想制冷系數(shù)：理想制冷系數(shù)： 理論制冷系數(shù)：理論制冷系數(shù)： 實(shí)際制冷系數(shù)：實(shí)際制冷系數(shù)： 熱力完善度：熱力完善度： 7 . 715 .16011. 0wMN0R01 .226 .20011. 0wMNiRi24.59 .22211. 0wMNeRe4 .2895. 024.510. 1