Cha5_蒸汽動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)-河南大學(xué)_117

1、 Chapter 5 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁P(yáng)roduction of Power from Heat Refrigeration & Liquefaction結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter5 Production of Power from Heat 動(dòng)力裝置：動(dòng)力裝置：將熱量通過能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，將熱量通過能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成人們所需要的功。轉(zhuǎn)變成人們所需要的功。制冷裝置：制冷裝置：將熱量不斷地從系統(tǒng)排向環(huán)境將

2、熱量不斷地從系統(tǒng)排向環(huán)境以使系統(tǒng)溫度降到所要求的某一低于環(huán)境以使系統(tǒng)溫度降到所要求的某一低于環(huán)境溫度的水平。溫度的水平。熱泵裝置：熱泵裝置：將熱量不斷地傳給系統(tǒng)使系統(tǒng)將熱量不斷地傳給系統(tǒng)使系統(tǒng)溫度提高到所要求的某一高于環(huán)境溫度的溫度提高到所要求的某一高于環(huán)境溫度的水平。水平。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁教學(xué)目的教學(xué)目的 研究循環(huán)中熱、功轉(zhuǎn)換的效果及其影響因素，研究循環(huán)中熱、功轉(zhuǎn)換的效果及其影響因素，探求提高能量轉(zhuǎn)換效果的途徑。探求提高能量轉(zhuǎn)換效果的途徑。 教學(xué)要求教學(xué)要求 掌握工作原理、工質(zhì)狀態(tài)變化、能量轉(zhuǎn)換掌握工

3、作原理、工質(zhì)狀態(tài)變化、能量轉(zhuǎn)換計(jì)算、能量轉(zhuǎn)換效果熱力學(xué)分析。計(jì)算、能量轉(zhuǎn)換效果熱力學(xué)分析。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容5.1 蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán) 5.2 制冷循環(huán)制冷循環(huán)5.3 氣體的壓縮氣體的壓縮*5.4 膨脹過程膨脹過程5.5 深度冷凍循環(huán)深度冷凍循環(huán)Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermod

4、ynamics教程首頁5.1 蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)1）蒸汽動(dòng)力循環(huán)與正向卡諾循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)與正向卡諾循環(huán) 2）蒸汽動(dòng)力循環(huán)工作原理及蒸汽動(dòng)力循環(huán)工作原理及T-S圖圖 3）朗肯循環(huán)朗肯循環(huán) 4）提高朗肯循環(huán)熱效率的措施提高朗肯循環(huán)熱效率的措施 5）應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁1）蒸汽動(dòng)力循環(huán)與正向卡諾循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)與正向卡諾循環(huán) 高溫向低溫傳熱是自發(fā)過程，是產(chǎn)功過程，正高溫向低溫傳熱是自發(fā)過程，是產(chǎn)功過程，正向卡諾

5、循環(huán)是由兩個(gè)可逆等溫過程和兩個(gè)可逆絕熱向卡諾循環(huán)是由兩個(gè)可逆等溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程組成的，用過程組成的，用T-S圖表示為：圖表示為：泵12高溫?zé)嵩?4低溫?zé)嵩碩HTLQHQL1234TSQHQLWCTHTLChapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁正向卡諾循環(huán)：正向卡諾循環(huán)：工質(zhì)吸熱溫度大于工質(zhì)排熱溫度；工質(zhì)吸熱溫度大于工質(zhì)排熱溫度；正向卡諾循環(huán)是動(dòng)力循環(huán)，是最理想的情況，因正向卡諾循環(huán)是動(dòng)力循環(huán)，是最理想的情況，因?yàn)樗鼮樗a(chǎn)功最大產(chǎn)功最大；正向卡

6、諾循環(huán)實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn)，問題在于：正向卡諾循環(huán)實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn)，問題在于：濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)和水泵有侵蝕作用，汽輪機(jī)帶水濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)和水泵有侵蝕作用，汽輪機(jī)帶水量不能超過量不能超過10%，水泵不能帶入蒸汽進(jìn)泵；，水泵不能帶入蒸汽進(jìn)泵；絕熱可逆過程實(shí)際難以實(shí)現(xiàn)。絕熱可逆過程實(shí)際難以實(shí)現(xiàn)。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁2）蒸汽動(dòng)力循環(huán)工作原理及蒸汽動(dòng)力循環(huán)工作原理及T-S圖圖 蒸汽動(dòng)力循環(huán)的主要設(shè)備有：氣輪機(jī)（透平機(jī)蒸汽動(dòng)力循環(huán)的主要設(shè)備有：氣輪機(jī)（

7、透平機(jī)turbine）、冷凝器、水泵、鍋爐四部分，工作介質(zhì)）、冷凝器、水泵、鍋爐四部分，工作介質(zhì)一般為水。一般為水。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁p1、T1的高溫高壓蒸汽進(jìn)入的高溫高壓蒸汽進(jìn)入透平機(jī)等熵膨脹到狀態(tài)透平機(jī)等熵膨脹到狀態(tài)2，對(duì)外作功，對(duì)外作功，2點(diǎn)狀態(tài)為乏汽，點(diǎn)狀態(tài)為乏汽，從透平機(jī)流出進(jìn)入冷凝器，從透平機(jī)流出進(jìn)入冷凝器，乏汽在冷凝器中放出汽化潛乏汽在冷凝器中放出汽化潛熱熱QL，而變?yōu)樵搲毫ο碌模優(yōu)樵搲毫ο碌娘柡退?，放出的熱?/p>

8、飽和水，放出的熱量QL由由冷卻水帶走，達(dá)到狀態(tài)冷卻水帶走，達(dá)到狀態(tài)3，飽和水經(jīng)水泵升壓到飽和水經(jīng)水泵升壓到p1進(jìn)入進(jìn)入鍋爐，鍋爐吸收熱量鍋爐，鍋爐吸收熱量QH，使工質(zhì)變化到狀態(tài)使工質(zhì)變化到狀態(tài)1，完成，完成一個(gè)循環(huán)。一個(gè)循環(huán)。汽輪機(jī)汽輪機(jī)水水泵泵冷凝器冷凝器鍋爐鍋爐1234QHQLWsWpChapter5 Production of Power from Heat 3）朗肯循環(huán)（理想）朗肯循環(huán)（理想）汽輪機(jī)汽輪機(jī)水水泵泵冷凝器冷凝器鍋爐鍋爐1234Q1Q2WsWp結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter5 Pro

9、duction of Power from Heat 朗肯循環(huán)也是由四個(gè)步驟組成，與卡諾循環(huán)不同表現(xiàn)在朗肯循環(huán)也是由四個(gè)步驟組成，與卡諾循環(huán)不同表現(xiàn)在：（1）工質(zhì)進(jìn)汽輪機(jī)狀態(tài)不同）工質(zhì)進(jìn)汽輪機(jī)狀態(tài)不同（2）膨脹過程不同）膨脹過程不同（3）工質(zhì)出冷凝器狀態(tài)不同）工質(zhì)出冷凝器狀態(tài)不同（4）壓縮過程不同）壓縮過程不同（5）工質(zhì)介質(zhì)吸熱過程不同）工質(zhì)介質(zhì)吸熱過程不同卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：濕蒸汽：濕蒸汽朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)：干蒸汽：干蒸汽卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等熵過程：等熵過程朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)：不可逆絕熱過程：不可逆絕熱過程卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：氣液共存：氣液共存朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)：飽和水：飽和水卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等熵過

10、程：等熵過程朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)：不可逆絕熱過程，若：不可逆絕熱過程，若忽略掉工作介質(zhì)水的摩擦與散熱，忽略掉工作介質(zhì)水的摩擦與散熱，可簡化為可逆過程可簡化為可逆過程卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等溫過程：等溫過程朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)：不可逆吸熱過程，：不可逆吸熱過程，沿著等壓線變化沿著等壓線變化結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁能量分析 Turbine 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 1 2 表示過熱蒸表示過熱蒸汽在汽輪機(jī)中的可汽在汽輪機(jī)中的可逆絕熱膨脹過程，逆絕熱膨脹過程，對(duì)外所做軸功可由對(duì)外所做軸功可由膨脹前后水蒸汽的膨脹前后水蒸汽的焓值求出。焓值求出。

11、 kJ/kg12HHHWssWQHChapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁 Condenser 冷凝器冷凝器 2 3 表示乏汽在冷表示乏汽在冷凝器中的等溫等壓凝器中的等溫等壓冷凝過程，放出的冷凝過程，放出的熱量。熱量。 kJ/kg232HHHQChapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁 Pump 水泵水泵 3

12、 4 表示冷凝水表示冷凝水通過水泵由通過水泵由p3升壓至升壓至p4的可逆絕熱壓縮過的可逆絕熱壓縮過程，需要消耗的軸功程，需要消耗的軸功 把水看作是不可把水看作是不可壓縮流體，則壓縮流體，則kJ/kg3443PPVVdPWPPPkJ/kg34HHHWPChapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁 Boiler 鍋爐鍋爐 4 1 表示液體水在表示液體水在鍋爐中被等壓加熱汽化鍋爐中被等壓加熱汽化成為過熱蒸汽的過程。成為過熱蒸汽的過程。工質(zhì)在鍋爐中吸收的熱工質(zhì)在

13、鍋爐中吸收的熱量量 kJ/kg411HHHQChapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁理想理想Rankine循環(huán)的熱效率循環(huán)的熱效率 4143211HHHHHHQWWPs 蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，水泵的耗功量遠(yuǎn)小于汽輪機(jī)蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，水泵的耗功量遠(yuǎn)小于汽輪機(jī)的做功量：的做功量：41211HHHHQWs 熱效率熱效率的高低可以反映出不同裝置輸出相同功的高低可以反映出不同裝置輸出相同功量時(shí)所消耗的能量的多少，它是評(píng)價(jià)蒸汽動(dòng)力裝置量時(shí)所消耗的能量的多少，它是評(píng)價(jià)蒸

14、汽動(dòng)力裝置的一個(gè)重要指標(biāo)。的一個(gè)重要指標(biāo)。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁汽耗率汽耗率 做出單位量凈功所消耗的蒸汽量稱為汽耗率，做出單位量凈功所消耗的蒸汽量稱為汽耗率，用用 SSC (Specific Steam Consumption)表示。表示。hkWkg/3600/1ssWkJkgWSSC 當(dāng)對(duì)外做出的凈功相同時(shí)，汽耗率大的裝置其當(dāng)對(duì)外做出的凈功相同時(shí)，汽耗率大的裝置其尺寸相應(yīng)增大。所以汽耗率的高低可用來比較裝置尺寸相應(yīng)增大。所以汽耗率

15、的高低可用來比較裝置的相對(duì)尺寸大小和過程的經(jīng)濟(jì)性。的相對(duì)尺寸大小和過程的經(jīng)濟(jì)性。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁計(jì)算方法計(jì)算方法狀態(tài)點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn) 1, 根據(jù)根據(jù)P1、t1 值可查得值可查得 H1、S1值值;狀態(tài)點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn) 2, S2=S1 ,根據(jù)根據(jù)P2、S2 值可查得值可查得 H2、t2值值;狀態(tài)點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn) 3, P3=P2 ,查查P3下的飽和液體可得下的飽和液體可得 H3、V3 、S3值值;狀態(tài)點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn) 4, P4=P1 ,S4=S3,根據(jù)根據(jù)P

16、4、S4可查得可查得 H4值值; 或或 H4=H3+Wp=H3+V(P4-P3) 因?yàn)樗魵獠皇抢硐霘怏w，氣體的性質(zhì)不能用理想氣因?yàn)樗魵獠皇抢硐霘怏w，氣體的性質(zhì)不能用理想氣體方程計(jì)算，需要通過熱力學(xué)圖表或?qū)嶋H流體的狀態(tài)方程體方程計(jì)算，需要通過熱力學(xué)圖表或?qū)嶋H流體的狀態(tài)方程求得。求得。Chapter5 Production of Power from Heat 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 蒸汽通過汽輪機(jī)的絕熱膨脹實(shí)際上不是等熵蒸汽通過汽輪機(jī)的絕熱膨

17、脹實(shí)際上不是等熵的，而是向著熵增加的方向偏移，用的，而是向著熵增加的方向偏移，用1 - 2 線表示。線表示。 水泵的耗功量遠(yuǎn)小于汽輪機(jī)的做功量，可不水泵的耗功量遠(yuǎn)小于汽輪機(jī)的做功量，可不考慮不可逆的影響?？紤]不可逆的影響。 蒸汽通過汽輪機(jī)膨脹，實(shí)際做出的功應(yīng)為蒸汽通過汽輪機(jī)膨脹，實(shí)際做出的功應(yīng)為H1 H2 ，它小于等熵膨脹的功，它小于等熵膨脹的功H1 H2。兩者之比稱。兩者之比稱為透平機(jī)的等熵效率。為透平機(jī)的等熵效率。2121HHHHWWsss可不結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynam

18、ic properties 4121414321HHHHHHHHHH實(shí)際實(shí)際 Rankine 循環(huán)的熱效率：循環(huán)的熱效率：例例5-1 某一理想的某一理想的Rankine循外，鍋爐的壓力為循外，鍋爐的壓力為4MPa，產(chǎn)生產(chǎn)生440過熱蒸汽，汽輪機(jī)出口壓力為過熱蒸汽，汽輪機(jī)出口壓力為0.004MPa，蒸汽流量蒸汽流量60t/h,求求 （1） 過熱蒸汽每小時(shí)從鍋爐吸收的熱量；過熱蒸汽每小時(shí)從鍋爐吸收的熱量； （2）乏氣的濕度以及乏氣在冷凝器放出熱量；）乏氣的濕度以及乏氣在冷凝器放出熱量； （3）汽輪機(jī)作出的理論功率和水泵消耗的理論功）汽輪機(jī)作出的理論功率和水泵消耗的理論功率；率； （4）循環(huán)的熱效率

19、。）循環(huán)的熱效率。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties（1）確定各點(diǎn)的參數(shù)）確定各點(diǎn)的參數(shù)1點(diǎn)（過熱蒸汽）點(diǎn)（過熱蒸汽）, 根據(jù)根據(jù)P1=4MPa、t1 =440 ,查過熱水蒸氣表查過熱水蒸氣表 得得 H1=3307.1kJ/kg、S1=6.9041kJ/(kgK);2點(diǎn)（濕蒸汽）點(diǎn)（濕

20、蒸汽）, P2=4kPa, S2=S1 =6.9041kJ/(kgK) ,查飽和水蒸查飽和水蒸氣表得氣表得 Hg=2554.4kJ/kg Hl=121.46kJ/(kgK) Sg=8.4746kJ/kg Sl=0.4226kJ/(kgK) Vl=1.004cm3/g 2點(diǎn)處的干度為點(diǎn)處的干度為x 8.4746x+(1-x)0.4226=6.9041 x=0.8050 H2=2554.4 0.805+(1-0.805) 121.46=2080.0結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic

21、 properties3點(diǎn)（飽和液體）點(diǎn)（飽和液體） P3=4kPa H3= 121. 46 kJ/kg S3=Sl=0.4226kJ/(kgK)4點(diǎn)（未飽和水）點(diǎn)（未飽和水） 方法方法1 H4=H3+Wp=H3+V(P4-P3) = 121.46+0.001004 (4000-4)=125.5kJ/kg 方法方法2 已知已知 P4=4MPa, S4=S3=0. 4226kJ/(kgK),查未飽和水性查未飽和水性質(zhì)表質(zhì)表 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties

22、H2=126.1kJ/kg2.5MPaH S5MPaH S4MPaH S20 86.30 0.2961 88.65 0.295640 169.77 0.5715171.97 0.570587.71 0.2958171.09 0.57097187091717187295805709029580422604.H.結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties（2）計(jì)算）計(jì)算 過熱蒸汽每小時(shí)從鍋爐吸收的熱量過熱蒸汽每小時(shí)從鍋爐吸收的熱量 Q1=m(H1 - H4)=60 1

23、03 (3307.1 - 125.5) =190.9 106kJ/h 乏氣在冷凝器放出的熱量乏氣在冷凝器放出的熱量 Q2=m(H2 - H3)=60 103 (2080.0 - 121.5) =117.5 106kJ/h 乏氣的濕度為乏氣的濕度為 1-x=1-0.805=0.195 汽輪機(jī)作出的理論功率汽輪機(jī)作出的理論功率 kW.HHmmWPsT20452133070208036001060312結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 水泵消耗的理論功率水泵消

24、耗的理論功率 kW.HHmmWNPP675121512536001060334熱效率熱效率3844010919067204523600360061.QNPPT結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 例例6-2 在某核動(dòng)力循環(huán)裝置，鍋爐溫度為在某核動(dòng)力循環(huán)裝置，鍋爐溫度為 320 的核反應(yīng)的核反應(yīng)堆吸入熱量堆吸入熱量Q1，產(chǎn)生壓力為，產(chǎn)生壓力為7MPa、溫度為、溫度為 360 的過熱蒸的過熱蒸汽汽 (點(diǎn)點(diǎn)1) ，過熱蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)膨脹作功后于，過熱蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)膨脹

25、作功后于0.008MPa壓力壓力下排出下排出(點(diǎn)點(diǎn)2)， 乏氣在冷凝器中向環(huán)境溫度乏氣在冷凝器中向環(huán)境溫度 t020 進(jìn)行定進(jìn)行定壓放熱變?yōu)轱柡退畨悍艧嶙優(yōu)轱柡退?點(diǎn)點(diǎn)3)，然后經(jīng)泵返回鍋爐，然后經(jīng)泵返回鍋爐(點(diǎn)點(diǎn)4)完成循環(huán)。完成循環(huán)。已知汽輪機(jī)的額定功率為已知汽輪機(jī)的額定功率為5104kW，汽輪機(jī)作不可逆的絕，汽輪機(jī)作不可逆的絕熱膨脹，其等熵效率為熱膨脹，其等熵效率為0. 75，水泵作等熵壓縮。試求：，水泵作等熵壓縮。試求： (1)蒸氣的質(zhì)量流量；蒸氣的質(zhì)量流量； (2)乏氣的濕度；乏氣的濕度； (3)循環(huán)的熱效率。循環(huán)的熱效率。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engine

26、ering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 1點(diǎn)（過熱蒸汽）點(diǎn)（過熱蒸汽）, 根據(jù)根據(jù)P1=7MPa、t1 =360 ,查過熱查過熱 水蒸氣表得水蒸氣表得 H1=3045.5kJ/kg、S1=6.2801kJ/(kgK); 2點(diǎn)（濕蒸汽）點(diǎn)（濕蒸汽）, P2=0.008MPa, 查飽和水蒸氣表得查飽和水蒸氣表得 Hg=2577.0kJ/kg Hl=173.88kJ/(kgK) Sg=8.2287kJ/kg Sl=0.5926kJ/(kgK) 汽輪機(jī)作等熵膨脹汽輪機(jī)作等熵膨脹 S2=S1 =6.2801kJ/(kgK) ,

27、S2=Sgx2+(1-x2)Sl 6.2801=8.2287x2+(1-x2) 0.5926 x2=0.7448結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 乏氣的濕度為乏氣的濕度為 1-0.8573=0.1427 3點(diǎn)點(diǎn) 0.008MPa飽和液體飽和液體 H3=173.88kJ/(kgK) S3=0.5926kJ/(kgK) 4點(diǎn)點(diǎn) P4=7MPa, S4=S3=0.5926kJ/(kgK) 查未飽和水性質(zhì)表查未飽和水性質(zhì)表 5MPaH S7.5MPaH S4MP

28、aH S40 171.97 0.5705174.18 0.569680 338.85 1.0720340.84 1.0704173.74 0.5698340.44 1.0707741734434074173569800707156980592604.H.H4=181.33kJ/kg結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties水泵所消耗的功水泵所消耗的功WP=H4-H3=181.33-173.88=7.45kJ/kg熱效率熱效率28070331815304545748

29、111.QW結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties4）提高朗肯循環(huán)熱效率的措施提高朗肯循環(huán)熱效率的措施4121HHHHQWHSH2降低，降低，H2一般受壓力一般受壓力P2及對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度的及對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度的限制，一般以大氣溫度為極限，限制，一般以大氣溫度為極限，t3不可能小于大氣溫度，不可能小于大氣溫度，況且，當(dāng)況且，當(dāng)P2一定，一定，H3也就一定了。也就一定了。 H1升高，因?yàn)樗豢蓧嚎s耗功很少，一般可忽略不計(jì)，升高，因?yàn)樗豢蓧嚎s耗功很少，一般

30、可忽略不計(jì)，所以所以但但H1增加，必須使增加，必須使P1、T1增加，增加，P1太大會(huì)使設(shè)備的強(qiáng)度太大會(huì)使設(shè)備的強(qiáng)度出現(xiàn)問題，從而使制造成本增加，提高效率的收益，并不出現(xiàn)問題，從而使制造成本增加，提高效率的收益，并不一定能彌補(bǔ)成本提高的花費(fèi)。一定能彌補(bǔ)成本提高的花費(fèi)。412134,HHHHHH結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 卡諾循環(huán)要求等溫吸熱和等溫放熱以及卡諾循環(huán)要求等溫吸熱和等溫放熱以及等熵膨脹和等熵壓縮。在朗肯循環(huán)中，等溫等熵膨脹和等熵壓縮。在朗肯

31、循環(huán)中，等溫放熱、等熵膨脹和等熵壓縮這三個(gè)過程基本放熱、等熵膨脹和等熵壓縮這三個(gè)過程基本上能夠與卡諾循環(huán)相符合，差別最大的過程上能夠與卡諾循環(huán)相符合，差別最大的過程是是吸熱過程吸熱過程。現(xiàn)在主要問題是如何能使吸熱。現(xiàn)在主要問題是如何能使吸熱過程向卡諾循環(huán)靠近，以提高熱效率。顯然過程向卡諾循環(huán)靠近，以提高熱效率。顯然改造不等溫吸熱是提高熱效率的關(guān)鍵，由此改造不等溫吸熱是提高熱效率的關(guān)鍵，由此提出了蒸汽的再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)。提出了蒸汽的再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodyn

32、amic properties再熱循環(huán)再熱循環(huán) 使高壓的過熱蒸汽先在高壓汽輪機(jī)中膨脹到某一中間使高壓的過熱蒸汽先在高壓汽輪機(jī)中膨脹到某一中間壓力，然后全部引入到鍋爐中特設(shè)的再熱器進(jìn)行加熱，蒸汽壓力，然后全部引入到鍋爐中特設(shè)的再熱器進(jìn)行加熱，蒸汽溫度升高后再進(jìn)入低壓汽輪機(jī)膨脹到一定的排氣壓力。這樣溫度升高后再進(jìn)入低壓汽輪機(jī)膨脹到一定的排氣壓力。這樣就可以避免乏汽濕含量過高的缺點(diǎn)。就可以避免乏汽濕含量過高的缺點(diǎn)。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties低壓汽輪機(jī)低壓

33、汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)再熱后的蒸汽稱為再熱后的蒸汽稱為再熱蒸汽再熱蒸汽，它的溫度和壓力分別稱為它的溫度和壓力分別稱為再再熱溫度熱溫度和和再熱壓力再熱壓力。通常最。通常最有利的再熱壓力約為有利的再熱壓力約為0.20.3p1。再熱溫度再熱溫度往往與往往與初溫初溫相同。相同。目的：目的：克服汽輪機(jī)尾部蒸汽濕度過大造成的危害?？朔啓C(jī)尾部蒸汽濕度過大造成的危害。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties相當(dāng)于在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)相當(dāng)于在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上增加了新的循環(huán)：上

34、增加了新的循環(huán)：。62216一般而言，采用一次再熱循環(huán)以后，循環(huán)熱效率可一般而言，采用一次再熱循環(huán)以后，循環(huán)熱效率可提高提高2% 4%左右。左右。實(shí)際應(yīng)用的再熱次數(shù)一般不超過兩次。實(shí)際應(yīng)用的再熱次數(shù)一般不超過兩次。RHHSLSHRHHPSLSHSQQWWQQWWWQW再熱循環(huán)的熱效率再熱循環(huán)的熱效率結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties目前超高壓以上（如蒸汽初壓目前超高壓以上（如蒸汽初壓13MPa、24MPa或或更高）的大型發(fā)電廠幾乎毫無例外地采用再熱循環(huán)。更

35、高）的大型發(fā)電廠幾乎毫無例外地采用再熱循環(huán)。我國制造的超臨界壓力我國制造的超臨界壓力100萬萬kW的汽輪發(fā)電機(jī)組的汽輪發(fā)電機(jī)組即為一次中間再熱式的，進(jìn)汽初參數(shù)為即為一次中間再熱式的，進(jìn)汽初參數(shù)為27.46MPa、605，再熱參數(shù)為，再熱參數(shù)為5.94MPa、603。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán) 利用蒸汽的熱來加熱鍋爐給水，這樣就大大減少利用蒸汽的熱來加熱鍋爐給水，這樣就大大減少了溫差傳熱不可逆因素，從而使熱效率提高，使該了溫差傳熱不可

36、逆因素，從而使熱效率提高，使該循環(huán)向卡諾循環(huán)靠近了一步。循環(huán)向卡諾循環(huán)靠近了一步。1結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 在回?zé)峒訜崞髦谐槌龅恼羝c經(jīng)過冷凝壓在回?zé)峒訜崞髦谐槌龅恼羝c經(jīng)過冷凝壓縮后的乏汽進(jìn)行熱量交換，從而提高了吸熱溫縮后的乏汽進(jìn)行熱量交換，從而提高了吸熱溫度，使熱效率升高。回?zé)嵫h(huán)的熱效率為：度，使熱效率升高?；?zé)嵫h(huán)的熱效率為： 613211HHHHQQQQWQWWHLHHSHPS小結(jié)：小結(jié)：減少了工質(zhì)吸熱過程的溫差，由減少了工質(zhì)吸熱過程

37、的溫差，由 減少到減少到 熱效率提高，但設(shè)備成本也增加。熱效率提高，但設(shè)備成本也增加。4TTH6TTH抽氣率抽氣率結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties熱電循環(huán)熱電循環(huán) 現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力廠循環(huán)，即使采用超高蒸汽參數(shù)、回?zé)帷F(xiàn)代蒸汽動(dòng)力廠循環(huán)，即使采用超高蒸汽參數(shù)、回?zé)?、再熱等措施，其熱效率仍不超過再熱等措施，其熱效率仍不超過50%。為了能有效的利用火力發(fā)電廠的為了能有效的利用火力發(fā)電廠的“廢熱廢熱”熱電循環(huán)熱電循環(huán) 利用發(fā)電廠中作了一定數(shù)量功的蒸汽作供熱熱源，可大

38、大提高利用發(fā)電廠中作了一定數(shù)量功的蒸汽作供熱熱源，可大大提高燃料利用率。這種既發(fā)電又供熱的電廠叫做熱電廠，它是目前我國燃料利用率。這種既發(fā)電又供熱的電廠叫做熱電廠，它是目前我國發(fā)展集中供熱的方向之一。熱電廠這種發(fā)電又供熱的動(dòng)力循環(huán)成為發(fā)展集中供熱的方向之一。熱電廠這種發(fā)電又供熱的動(dòng)力循環(huán)成為熱電循環(huán)熱電循環(huán)。背壓式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán)背壓式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán) 排汽壓力高于大氣壓力的汽輪機(jī)稱為背壓式汽輪機(jī)。如排汽壓力高于大氣壓力的汽輪機(jī)稱為背壓式汽輪機(jī)。如圖所示，這種系統(tǒng)沒有冷凝器，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功后仍具圖所示，這種系統(tǒng)沒有冷凝器，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功后仍具有一定的壓力，通過管路送給熱用戶

39、作為熱源，放熱后，全有一定的壓力，通過管路送給熱用戶作為熱源，放熱后，全部或部分冷凝水再回到熱電廠。部或部分冷凝水再回到熱電廠。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties特點(diǎn)：特點(diǎn)：冷凝器中冷卻工質(zhì)的介質(zhì)為熱用戶的介質(zhì)，不一定是冷卻水，冷凝器中冷卻工質(zhì)的介質(zhì)為熱用戶的介質(zhì)，不一定是冷卻水，冷凝溫度由供熱溫度決定，冷凝溫度由供熱溫度決定，QL得以利用；得以利用；排氣壓力受供熱溫度影響，較朗肯循環(huán)排氣壓力高。排氣壓力受供熱溫度影響，較朗肯循環(huán)排氣壓力高。熱電循環(huán)效率：

40、熱電循環(huán)效率：HLQQ2341HHQHHQQWLHHS 從上式可以看出，背壓式熱電循環(huán)的熱能利用率很高。從上式可以看出，背壓式熱電循環(huán)的熱能利用率很高。實(shí)際上由于熱負(fù)荷和電負(fù)荷不能完全配合以及存在各種損失，實(shí)際上由于熱負(fù)荷和電負(fù)荷不能完全配合以及存在各種損失，約為約為0.650.7。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties抽氣式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán)抽氣式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán) 這種循環(huán)其實(shí)就是利用汽輪這種循環(huán)其實(shí)就是利用汽輪機(jī)中間抽汽來供熱。機(jī)中間抽汽來供熱。

41、主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：能較好調(diào)節(jié)熱電出力，保證能較好調(diào)節(jié)熱電出力，保證供汽量和供汽參數(shù)，較好滿供汽量和供汽參數(shù)，較好滿足用戶對(duì)熱、電負(fù)荷的不同足用戶對(duì)熱、電負(fù)荷的不同要求。要求。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties抽氣式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán)抽氣式汽輪機(jī)聯(lián)合供電供熱循環(huán) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：工質(zhì)部分供熱部分作功；工質(zhì)部分供熱部分作功；供熱量與乏汽無關(guān)；供熱量與乏汽無關(guān)；熱電循環(huán)效率為：熱電循環(huán)效率為：HRHQQ 322126711HHHHWHHQHHQSRHH熱效率熱效

42、率能量利用參數(shù)能量利用參數(shù)HSQWHLSQQW 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties5.2 制冷循環(huán)制冷循環(huán)1）制冷循環(huán)制冷循環(huán)-逆向卡諾循環(huán)逆向卡諾循環(huán) 2）蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán) 3）制冷劑的選擇與載冷體的選用制冷劑的選擇與載冷體的選用 4）多級(jí)壓縮制冷和復(fù)迭式制冷多級(jí)壓縮制冷和復(fù)迭式制冷 5）吸收式制冷吸收式制冷 6）熱泵熱泵結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapt

43、er3 Thermodynamic properties化工生產(chǎn)中常常需要將物系的溫度降低到大氣化工生產(chǎn)中常常需要將物系的溫度降低到大氣環(huán)境溫度以下，如：合成氨生產(chǎn)分離合成氣中環(huán)境溫度以下，如：合成氨生產(chǎn)分離合成氣中氨需要氨需要-30，氣體分離液化空氣需要，氣體分離液化空氣需要-100以以下的低溫，在有機(jī)化工生產(chǎn)中，輕烴組分的分下的低溫，在有機(jī)化工生產(chǎn)中，輕烴組分的分離都需要低溫。在日常生活中，我們也經(jīng)常遇離都需要低溫。在日常生活中，我們也經(jīng)常遇到冷凍現(xiàn)象，如：空調(diào)機(jī)調(diào)溫，電冰箱保存食到冷凍現(xiàn)象，如：空調(diào)機(jī)調(diào)溫，電冰箱保存食物等。物等。冷凍溫度冷凍溫度高于高于-100稱稱普通冷凍普通冷凍 低于

44、低于-100 稱稱深度冷凍深度冷凍 結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties氣氣 體體 液液 化化制制 冷冷低低 溫溫 反反 應(yīng)應(yīng)食食 品品 儲(chǔ)儲(chǔ) 存存結(jié)結(jié) 晶晶 分分 離離潤滑油凈化潤滑油凈化氣氣 溫溫 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)制制 冷冷 的的 應(yīng)應(yīng) 用用結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties1）制冷循環(huán)制冷循環(huán)-逆向卡諾循環(huán)逆向卡諾循環(huán)逆向

45、卡諾循環(huán)的過程逆向卡諾循環(huán)的過程12 絕熱可逆壓縮絕熱可逆壓縮 23 等溫冷凝過程等溫冷凝過程34 絕熱可逆膨脹絕熱可逆膨脹 41 等溫蒸發(fā)過程等溫蒸發(fā)過程結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties熱力計(jì)算熱力計(jì)算介質(zhì)吸熱量介質(zhì)吸熱量放給環(huán)境的熱量放給環(huán)境的熱量耗功量耗功量)(4110SSTQ

46、)(232SSTQ0sWQH)(4112SSTTQWs結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties制冷系數(shù)（效率）制冷系數(shù)（效率）投入目標(biāo)（獲得）效率 消耗單位功所獲得的冷量消耗單位功所獲得的冷量1)()(12141124110TTTSSTTSSTWQs制冷的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)制冷的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 逆向卡諾循環(huán)是制冷循環(huán)最理想的情況，因逆向卡諾循環(huán)是制冷循環(huán)最理想的情況，因?yàn)樗墓ψ钚?，但?shí)際過程的耗功量都大于逆向?yàn)樗墓ψ钚。珜?shí)際過程的耗功量都大于逆向卡諾循環(huán)，工業(yè)上現(xiàn)

47、在廣泛應(yīng)用的是蒸汽壓縮制卡諾循環(huán)，工業(yè)上現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是蒸汽壓縮制冷循環(huán)。冷循環(huán)。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties2）蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán) 工作原理及工作原理及T-S圖圖 蒸汽壓縮制冷循環(huán)的主要設(shè)備有：壓縮蒸汽壓縮制冷循環(huán)的主要設(shè)備有：壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)器四部分。機(jī)、冷凝器、膨脹機(jī)、蒸發(fā)器四部分。TS43123(飽和飽和l)(濕蒸汽濕蒸汽)( 飽 和飽 和g)(飽和飽和g)等焓線等焓線等壓線等壓線過熱蒸氣過熱蒸氣蒸發(fā)器蒸發(fā)器冷凝、冷

48、卻器冷凝、冷卻器壓壓縮縮機(jī)機(jī)節(jié)節(jié)流流閥閥ABDC結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties毛細(xì)管毛細(xì)管家家用用電電冰冰箱箱循循環(huán)環(huán)1 12 2A高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩吹蜏責(zé)嵩吹蜏責(zé)嵩碤Q( (冷凍室冷凍室) )( (周圍環(huán)境周圍環(huán)境) )散熱器散熱器冷凍室冷凍室蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)節(jié)流流閥閥儲(chǔ)儲(chǔ)液液器器壓壓縮縮機(jī)機(jī)200 0C10atm3atm700 0C100 0C2 2QQ1 1氟氟利利昂昂蒸汽壓縮制冷循環(huán)與卡諾循環(huán)不同表現(xiàn)在：蒸汽壓縮制冷循環(huán)與卡諾循環(huán)不同表現(xiàn)在：（1）

49、工質(zhì)進(jìn)壓縮機(jī)狀態(tài)不同）工質(zhì)進(jìn)壓縮機(jī)狀態(tài)不同（2）壓縮過程不同）壓縮過程不同（3）冷凝過程不同）冷凝過程不同（4）制冷劑離開冷凝器）制冷劑離開冷凝器 時(shí)的狀態(tài)不同時(shí)的狀態(tài)不同（5）膨脹過程不同）膨脹過程不同卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：濕蒸汽：濕蒸汽循環(huán)循環(huán)：干蒸汽：干蒸汽卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等熵過程：等熵過程循環(huán)循環(huán)：不可逆絕熱過程：不可逆絕熱過程卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等溫過程：等溫過程循環(huán)循環(huán)：不可逆過程，沿著等壓：不可逆過程，沿著等壓線變化線變化卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：飽和液體：飽和液體循環(huán)循環(huán)：過冷液體：過冷液體卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)：等熵過程：等熵過程循環(huán)循環(huán)：等焓過程：等焓過程結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Che

50、mical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties壓縮制冷過程的熱力學(xué)計(jì)算壓縮制冷過程的熱力學(xué)計(jì)算 單位冷凍量：單位冷凍量：1Kg制冷劑在循環(huán)過程中所提供的制冷劑在循環(huán)過程中所提供的冷量冷量冷凝器的單位熱負(fù)荷冷凝器的單位熱負(fù)荷單位耗功量單位耗功量制冷系數(shù)制冷系數(shù)410HHq42HHqH12HHWS12410HHHHWqS結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 冰機(jī)的制冷能力

51、（一般冰機(jī)能提供多少冷凍能力，冰機(jī)的制冷能力（一般冰機(jī)能提供多少冷凍能力，銘牌上都有注釋）銘牌上都有注釋）00GqQ G為制冷劑循環(huán)量。有時(shí)候制冷能力不是以為制冷劑循環(huán)量。有時(shí)候制冷能力不是以kJ/h給出的，而是用冷凍噸，所謂冷凍噸就是：給出的，而是用冷凍噸，所謂冷凍噸就是： 1冷冷凍噸凍噸=每天將每天將273.16K的的1噸水凝結(jié)為同溫度的冰噸水凝結(jié)為同溫度的冰所需要移走的熱量所需要移走的熱量。由于。由于1Kg水凝結(jié)為冰要放出水凝結(jié)為冰要放出334.5KJ的熱量，所以的熱量，所以hKJ /10394. 124/5 .334101431冷凍噸冷凍噸=結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemica

52、l Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties制冷劑循環(huán)量制冷劑循環(huán)量 冷凝器的熱負(fù)荷冷凝器的熱負(fù)荷壓縮機(jī)的軸功率壓縮機(jī)的軸功率kg/h/00qQG kJ/hHHGqQQH是設(shè)計(jì)冷凝器的基本依據(jù)。是設(shè)計(jì)冷凝器的基本依據(jù)。 kW/h3600sTGWN KWQqqQNqWqQGTS360036000000000結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties3）制冷劑的選擇與載冷體的選用制冷

53、劑的選擇與載冷體的選用能夠作為制冷劑的物質(zhì)很多，當(dāng)確定了工藝條件后，能夠作為制冷劑的物質(zhì)很多，當(dāng)確定了工藝條件后，就要選擇合適的物質(zhì)作為制冷劑，要求所選的制冷劑就要選擇合適的物質(zhì)作為制冷劑，要求所選的制冷劑要安全、節(jié)省、又能滿足工藝要求，選擇原則詳見課要安全、節(jié)省、又能滿足工藝要求，選擇原則詳見課本本149頁。頁。常用制冷劑常用制冷劑 氨氨R717、R-11（CCl2F2) R-13（CClF3）、）、R-22（CHClF2） R-113（C2Cl3F3）、）、R-124（ C2H3ClF2） 甲烷甲烷R-50、乙烷、乙烷R-170、乙烯、乙烯R-1150工業(yè)上一般選用冷凍鹽水工業(yè)上一般選用冷

54、凍鹽水CaCl2, MgCl2結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 上邊介紹的是一級(jí)壓縮制冷循環(huán)，在工業(yè)生上邊介紹的是一級(jí)壓縮制冷循環(huán)，在工業(yè)生產(chǎn)中，有時(shí)需要更低的蒸發(fā)溫度，這樣冷凝溫度產(chǎn)中，有時(shí)需要更低的蒸發(fā)溫度，這樣冷凝溫度和蒸發(fā)溫度之差就會(huì)比較大，高低溫差大就需要和蒸發(fā)溫度之差就會(huì)比較大，高低溫差大就需要較高的壓縮比，壓縮比過大將會(huì)導(dǎo)致出口溫度過較高的壓縮比，壓縮比過大將會(huì)導(dǎo)致出口溫度過高，蒸汽溫度過高就會(huì)引起制冷劑的分解（如氨高，蒸汽溫度過高就會(huì)引起

55、制冷劑的分解（如氨在在120以上就會(huì)分解），在這種情況下，單級(jí)以上就會(huì)分解），在這種情況下，單級(jí)壓縮不但不經(jīng)濟(jì)，甚至是不可能的，因此就必須壓縮不但不經(jīng)濟(jì)，甚至是不可能的，因此就必須采取措施進(jìn)行改進(jìn)。最好的辦法就是采用多級(jí)壓采取措施進(jìn)行改進(jìn)。最好的辦法就是采用多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻，這樣不但可以降低功率消耗，而縮和級(jí)間冷卻，這樣不但可以降低功率消耗，而且還可以提供不同的制冷溫度。且還可以提供不同的制冷溫度。4）多級(jí)壓縮制冷和復(fù)迭式制冷多級(jí)壓縮制冷和復(fù)迭式制冷兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)兩級(jí)壓縮制冷循環(huán) 兩級(jí)壓縮、兩級(jí)蒸發(fā)的兩級(jí)壓縮、兩級(jí)蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：耗功小，節(jié)能；耗功小，節(jié)能；制冷量大；制冷量大；可同時(shí)得到

56、不同溫度可同時(shí)得到不同溫度的低溫。的低溫。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties復(fù)迭式制冷復(fù)迭式制冷 目的目的：為了獲得更低的制冷溫度：為了獲得更低的制冷溫度 特點(diǎn)：特點(diǎn)：使用兩種或兩種以上的制冷劑使用兩種或兩種以上的制冷劑各自構(gòu)成獨(dú)立的制冷循環(huán)各自構(gòu)成獨(dú)立的制冷循環(huán)低溫度級(jí)的蒸發(fā)器是更低溫度級(jí)的冷凝器低溫度級(jí)的蒸發(fā)器是更低溫度級(jí)的冷凝器結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3

57、 Thermodynamic properties工作原理及工作原理及T-S圖圖對(duì)兩種制冷劑的要求（如氨、乙烯組成的復(fù)迭式制冷）對(duì)兩種制冷劑的要求（如氨、乙烯組成的復(fù)迭式制冷） 低溫循環(huán)的制冷劑蒸發(fā)溫度低溫循環(huán)的制冷劑蒸發(fā)溫度TTs (更低溫度制冷劑的更低溫度制冷劑的凝固溫度凝固溫度)；更低溫度循環(huán)的制冷劑的冷凝溫度更低溫度循環(huán)的制冷劑的冷凝溫度T低溫制冷劑的蒸發(fā)低溫制冷劑的蒸發(fā)溫度。溫度。5）吸收式制冷吸收式制冷 所謂吸收式制冷，不消耗機(jī)械功，靠消耗低所謂吸收式制冷，不消耗機(jī)械功，靠消耗低溫位的熱能，使低壓氣變?yōu)楦邏簹猓赃_(dá)到制冷溫位的熱能，使低壓氣變?yōu)楦邏簹?，以達(dá)到制冷目的。目的。P153

58、 圖圖6-14冷凝器冷凝器Q泵泵吸吸收收器器換熱器換熱器解解吸吸器器蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)節(jié)流流閥閥Q0載冷體載冷體水水水水濃氨水和稀氨水濃氨水和稀氨水熱量交換熱量交換氨蒸汽被稀氨水氨蒸汽被稀氨水吸收吸收濃氨水加熱蒸發(fā)濃氨水加熱蒸發(fā)產(chǎn)生氨蒸汽產(chǎn)生氨蒸汽結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties將吸收式制冷循環(huán)與蒸汽壓縮制冷循環(huán)相比較，將吸收式制冷循環(huán)與蒸汽壓縮制冷循環(huán)相比較，其不同點(diǎn)在于：蒸汽壓縮循環(huán)的壓縮機(jī)消耗機(jī)械其不同點(diǎn)在于：蒸汽壓縮循環(huán)的壓縮機(jī)消耗機(jī)械功；吸收式制冷

59、循環(huán)的吸收塔、解吸塔、換熱器、功；吸收式制冷循環(huán)的吸收塔、解吸塔、換熱器、泵消耗熱能。泵消耗熱能。用于評(píng)價(jià)吸收式制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是熱力系數(shù)用于評(píng)價(jià)吸收式制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是熱力系數(shù)（能量利用系數(shù)）：（能量利用系數(shù)）：QQQQHL低品位蒸汽換熱量制冷量0最大熱力系數(shù)為最大熱力系數(shù)為 RHRLHLTTTTTTmax結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties6) 熱泵熱泵 HEAT PUMP 工作目的是供熱，即從自然環(huán)境或低溫余熱中工作目的是供熱，即從自然環(huán)境或低溫余

60、熱中吸取熱量并將他傳送到需要的高溫空間中。吸取熱量并將他傳送到需要的高溫空間中。 熱泵的供熱量正是從低溫?zé)嵩次〉臒崃亢拖麩岜玫墓崃空菑牡蜏責(zé)嵩次〉臒崃亢拖牡臋C(jī)械功之和，從而有效地利用低品位的熱量。耗的機(jī)械功之和，從而有效地利用低品位的熱量。結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineering Thermodynamics教程首頁Chapter3 Thermodynamic properties 工作原理：逆卡諾循環(huán)工作原理：逆卡諾循環(huán) T-S圖圖制冷與熱制冷與熱泵的比較泵的比較（冷暖空調(diào)）（冷暖空調(diào)）結(jié)束放映下一頁上一頁 本章首頁Chemical Engineeri