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”-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

三、实际循环的热力计算

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℃)

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℃

2. 在压焓图上确定各状态点，并绘制制冷循环

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

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：

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。

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：

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：

第 6 讲 单级蒸气压缩式制冷实际循环