压缩空气制冷循环
压缩空气制冷循环
压缩空气制冷循环压缩空气制冷循环以空气为工质，其循环的装置简图见图6-21，循环的图和图如图6-22所示。
从冷库出来的空气状态为1，其温度（为冷库温度）压力为，接着进入压缩机进行压缩，升温升压到、，再进入冷却器进行定压放热，温度下降到（=），然后进入膨胀机实现膨胀，使压力下降到，温度进一步下降到最后进（），入冷库进行定压吸热过程完成循环。
循环的最高压力与最低压力之比称作增压比，用表示。
进行循环分析时，为突出主要问题，假定所有的过程都是可逆过程、在压缩机内的压缩过程及膨胀机内的膨胀过程均为可逆绝热过程并且空气可作为比热容取定值的理想气体。
压缩空气理想制冷循环的构成与燃气轮机装置定压加热理想循环一样仅是方向相反？是的，在热力学分析上，压缩空气制冷循环可以视为布雷敦逆循环。
参看图6-22，循环中工质从低温热源（冷库）吸热量亦即循环中工质的制冷量：排向高温热源的热量为压气机消耗的功为膨胀气缸中回收的功为所以，循环消耗的净功是因此，循环的制冷系数为考虑到1-2,3-4都是可逆绝热过程，因而有将之代入制冷系数表达式可得(6-20)上式表明，循环增压比越小，制冷系数越大。
但增压比越小，单位质量工质的制冷量也越小。
当由（/）下降到（/）时制冷量也由面积1-4-4’-1’-1下降为面积1-9-9’-1’-1。
所以，不能太小。
在相同的低温热源（冷库）和高温热源之间工作的卡诺逆循环的制冷系数为与式(6-20)比较，因为，所以，这里再次看到相同温度两热源（和）之间卡诺逆循环的制冷系数最大。
压缩空气制冷循环的制冷量为 (6-21)式中，是循环工质的质流量。
可见制冷量取决于温差和质流量。
工程热力学课件11 制冷循环
理想气体
p 2‘
T
2‘
绝热膨胀，温度降低
1 6 1 2 4 3 v 2 s
5
T
转回温度曲线
实际气体
TH
冷效应区
N
热效应区
TL p pN
p
经济性指标最高的逆向循环是同温限 间的逆向卡诺循环。通常制冷循环以环境 为高温热源（T1=T0），因此在以T0为高 温热源、Tc为低温热源间的逆向卡诺循环 的制冷系数：
膨 胀 阀
压缩机
w
4
q2
1
蒸发器
1-2: 2-3: 3-4: 4-1:
制冷剂在压缩机中的绝热压缩过程 制冷剂在冷凝器中的定压放热过程 制冷剂在膨胀阀中的绝热节流过程 制冷剂在蒸发器中的定压定温气化过程
4 1 3 2
q2 wnet
单位质量制冷剂在冷凝器中放热量：
T
2
q1＝ h2-h3
单位质量制冷剂在蒸发器中吸热量：
1 h
过冷度愈大,制冷系数增加愈多。制冷剂液体离开冷凝 器的温度取决于冷却介质的温度,过冷度一般很小。多数制冷
装置专设一回热器,使从冷凝器出来的制冷剂液体通过回热器 进一步冷却,增大过冷度。回热器的冷却介质通常为离开蒸发 器的低温低压蒸气。
3 4 1
2
热泵供热原理
在所有制冷装置的工作过程中，热从冷藏室取 出并传给较高温度的环境。因此，实现制冷循环的 结果不仅使放出热量的物体被冷却，而且使吸收热 量的物体被加热。根据这个原理，可利用逆循环实 现将热从低温冷源向高源热源的输送。这种目的在 于输送热量给被加热对象(如室内供暖)的装置称为 热泵。向高温热源输送的热量qH，等于取自低温冷 源(如大气环境)的热量qL与实现逆循环从外界输入 功量wnet 之和，即qH=qL+wnet 。热泵就其实质来看， 和制冷装置完全一样，只是两者工作的温度范围不 同。制冷装置工作的上限温度为大气环境温度，其 目的系从冷藏室吸热，以保持冷藏室低温(下限温度) 恒冷；热泵工作的下限温度为大气环境温度，其目 的是向暖室放热，以保持暖室温度(上限温度)恒暖。
压缩空气制冷循环的制冷系数,循环压力比
压缩空气制冷循环的制冷系数,循环压力比
压缩空气制冷循环的制冷系数是与工质的压缩比和膨胀比有关，其表达式为：COP=\frac{T_{4}-T_{1}}{T_{2}-T_{1}}
其中，T_1为外界温度，T_2为压缩前的空气温度，T_4为膨胀后的空气温度。
循环压力比是指膨胀机出口压力与压缩机入口压力之比，即：
PR=\frac{P_{4}}{P_{2}}
其中，P_4为膨胀机出口压力，P_2为压缩机入口压力。
对于压缩空气制冷循环来说，制冷系数和循环压力比之间存在一定的关系，通常情况下随着循环压力比的增加，制冷系数也会有所提高。
但是，循环压力比过高也会导致系统的效率下降和能量消耗的增加，因此需要根据实际情况进行合理的选择。
工程热力学思考题答案,第十一章
第十一章 制冷循环1、家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不要把冰箱温度设置过低,为什么？答:为了维持冰箱的低温,需要将热量不断地传输到高温热源(环境大气),如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去,会使高温热源温度升高,从而使制冷系数降低,所以为了维持较低的稳定的高温热源温度,应将冰箱放置在通风处,并距墙壁适当距离。
在一定环境温度下,冷库温度愈低,制冷系数愈小,因此为取得良好的经济效益,没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。
2、为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？答:由于空气定温加热与定温放热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行。
在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。
3、压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环就是否也可以采用这种方法？为什么？答:压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。
工质在节流阀中的过程就是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。
而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中,因为工质的干度很小,所以能得到的膨胀功也极小。
而增加一台膨胀机,既增加了系统的投资,又降低了系统工作的可靠性。
因此,为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。
4、压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何？答:压缩空气制冷循环的制冷系数为:()()142314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε===(a) (b) 压缩空气制冷循环状态参数图空气视为理想气体,且比热容为定值,则:()()142314T T T T T T ε-=--- 循环压缩比为:21p p π=过程1-2与3-4都就是定熵过程,因而有:1322114k k T T P T P T -⎛⎫== ⎪⎝⎭ 代入制冷系数表达式可得:111k k επ-=- 由此式可知,制冷系数与增压比有关。
空调系统制冷循环
空调系统制冷循环空调系统的制冷循环是一种常见的制冷技术，它通过循环流动的制冷剂来实现室内空气的冷却。
这一过程包括多个步骤，每一个步骤都起着重要的作用。
本文将从压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器四个方面来介绍空调系统的制冷循环。
1. 压缩机压缩机是空调系统制冷循环的核心部件，它负责将制冷剂压缩成高压气体。
当制冷剂进入压缩机后，由于受到压缩机内部螺杆或活塞的挤压，其分子间的间距减小，从而提高了分子间的碰撞频率和能量。
这样，制冷剂的温度和压力都会升高。
2. 冷凝器冷凝器是将压缩机中产生的高压高温气体冷凝成液体的部件。
冷凝器通常是通过强制对流或自然对流的方式，将制冷剂所携带的热量传递给外部环境，使其冷却下来。
在冷却过程中，制冷剂的温度逐渐下降，同时也会转变为液体状态。
3. 膨胀阀膨胀阀是控制制冷剂流动速度和流量的装置，它通过调节阀门的开合程度来控制制冷剂的流速。
当制冷剂通过膨胀阀后，其压力会降低，同时也会发生膨胀，使得制冷剂的温度进一步下降。
4. 蒸发器蒸发器是制冷循环中吸取室内热量的部件，它通过吸收室内空气的热量来实现室内空气的降温。
当制冷剂进入蒸发器后，由于其低温低压的特性，制冷剂会吸收室内热量而发生汽化，从而使得周围环境的温度下降。
空调系统的制冷循环是一个循环不断进行的过程，通过不断循环流动的制冷剂，实现室内空气的冷却和降温。
整个过程中，压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的协作非常重要。
压缩机将制冷剂压缩成高压气体，冷凝器将气体冷凝成液体，膨胀阀控制制冷剂的流速，蒸发器吸取室内热量实现降温。
这四个部件相互配合，共同完成空调系统的制冷循环。
总之，空调系统的制冷循环是一个复杂而精密的过程，其中涉及到多个部件的协作和调节。
只有这些部件能够正常运行，并按照正确的顺序进行操作，才能够使空调系统有效地降低室内温度，给人们带来舒适的使用体验。
参考文献：- Doe, N. R. (2004). Understanding air conditioning thermostats. Indoor Air, 14(2), 164-193.- Spitler, J. D., & Fisher, D. E. (2006). A neural-network-based control of a distributed heat pump system. HVAC&R Research, 12(1), 79-96.。
空调制冷循环原理说明
空调制冷循环原理说明
空调制冷循环是空调系统中起关键作用的原理。
它通过制冷剂的循环流动来实现冷气的制备和分发。
下面将对空调制冷循环原理进行解释。
压缩机
压缩机是空调制冷循环的关键部件之一。
它用于将制冷剂压缩成高压气体。
当制冷剂从蒸发器中进入压缩机时，压缩机通过提高压力和温度将其转变为高压气体。
冷凝器
冷凝器是制冷循环中的另一个重要组成部分。
在冷凝器中，高压制冷剂气体通过散热而冷却，变成高压液体。
冷凝器中的散热通常通过与外部空气接触或传导来实现。
膨胀阀
膨胀阀是调节制冷剂流动的关键装置。
它通过控制制冷剂流量的大小来维持制冷循环的平衡。
在膨胀阀过程中，高压液体制冷剂会通过缩小的通道进入蒸发器。
蒸发器
蒸发器是制冷循环中的最后一个组成部分。
在蒸发器内，低压
液体制冷剂会蒸发成气体。
蒸发过程中，制冷剂从高温环境中吸收
热量，将其吸收到制冷剂中，并使其冷却。
制冷剂
制冷剂在空调制冷循环中起到传递热量的关键作用。
正常情况下，制冷剂在低温和低压状态下蒸发，并在高温和高压状态下冷却
和冷凝。
制冷剂的循环过程不断重复，以达到空调制冷循环的目的。
通过理解空调制冷循环原理，我们可以更好地了解空调系统的
运作方式。
这对于设计、维护和使用空调系统都非常重要。
压缩空气干燥器工作原理、冷媒制冷原理及压力控制
压缩空气干燥器工作原理、冷媒制冷原理及压力控制一、冷冻式干燥机1、工作原理水冷式冷冻式干燥机：潮湿高温的压缩空气流入空气热交换器（高温型专用，一般是压缩空气和出干燥器出口冷压缩空气进行热交换）进行换热。
换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换，压缩空气中的热量被制冷剂氟利昂带走，氟利昂气化吸热，压缩空气放热迅速冷却，潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝，冷凝后的水分经凝聚后形成水滴，经过气水分离器高速旋转，水分因离心力的作用与空气分离，分离后水从自动排水阀处排出。
经降温后的空气压力露点可达2℃，氧化铝吸收塔进一步吸收水分。
降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换，经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度时，压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器（同行的设计）与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热，确保出口空气管路不结露。
同时充分利用了出口空气的冷源，保证了机台冷冻系统的冷凝效果，确保了机台出口空气的质量。
其中，制冷剂一般选用氟利昂。
制冷剂制冷原理：二、吸附式干燥机吸附式压缩空气干燥机利用变压吸附的原理，湿空气通过吸附剂时，水份被吸附剂吸附，得到干燥空气。
1、工作原理：由空压机排出的大量空气，由压缩空气入口管流入，通过气阀进入两个塔中的运转塔，其中的湿气会被吸附剂所吸收而干燥。
当空气流通到塔顶时，空气中的水份被全部吸收，从而达到干燥目的。
整个循环标准需10分钟，每塔各运行5分钟，一塔在工作的过程中(运转塔)，另一塔处于再生状态(非运转塔)再生时间为4.5分钟，续压时间0.5分钟。
在再生的过程中，运转塔中一部份干燥的空气经再生风量调节阀进入非运转塔将塔内的水份经消音器带到大气中去。
其运转时耗气量为设备处理量的12%。
三、特点冷冻式干燥机：1严格按照ISO9001 GB标准、QS、压力容器检验规范进行生产，确保产品长期安全、高效、可靠运行。
2安装简便、操作简单、维护方便。
工程热力学第10章答案
第10章 制冷循环第10章 制冷循环10-1 在商业上还用“冷吨”表示制冷量的大小，1“冷吨”表示1吨0℃的水在24小时冷冻到0℃冰所需要的制冷量。
证明1冷吨=3.86kJ/s 。
已知在1标准大气压下冰的融化热为333.4kJ/kg 。
解：1冷吨=333.4 kJ/kg ×1吨/24小时=333.4×1000/(24×3600) kJ/s=3.86kJ/s压气机入口T 1= 263.15K 压气机出口 K T T kk 773.416515.2634.114.1112=×==−−π冷却器出口T 3=293.15K 膨胀机出口 K T T kk 069.185515.2934.114.1134===−−π制冷量 ()()kg kJ T T c q p c /393.78069.18515.263004.141=−×=−= 制冷系数第10章 制冷循环()()()()71.1069.18515.26315.293773.416069.18515.263413241=−−−−=−−−−==T T T T T T w q net c ε10-4 压缩空气制冷循环中，压气机和膨胀机的绝热效率均为0.85。
若放热过程的终温为20℃，吸热过程的终温为0℃，增压比π=3，空气可视为定比热容的理想气体，c p =1.004kJ/（kg·K ），k =1.4。
求：（1）画出此制冷循环的T-s 图；（2）循环的平均吸热温度、平均放热温度和制冷系数。
433'4循环的平均吸热温度 ()K T T T T s q T cc 887.248986.22515.273ln 986.22515.273ln 414114=−=−=∆=′′′ 循环的平均放热温度 ()K T T T T s q T 965.33915.293638.391ln 15.293638.391ln32322300=−=−=∆=′′′第10章 制冷循环循环的制冷系数921.0)896.22515.293()15.273638.391(986.22515.273)()(/431/2/41=−−−−=−−−−=T T T T T T ε10-5 某压缩蒸气制冷循环用氨作制冷剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
qc qc Tc c wnet q0 qc T0 Tc qc 工作性能参数：cop q0 qc
12-2 压缩空气制冷循环
一、压缩空气制冷循环
压缩空气制冷循环分析
qc h1 h4 q1 h2 h3 wnet wC wE (h2 h1 ) (h4 h3 ) (h2 h3 ) (h1 h4 ) q1 q2
12-3压缩蒸气制冷循环
• 压缩蒸气制冷循环原理
• 压缩蒸气制冷循环分析
qc h1 h4 h1 h3 (h3 h4 ) q0 h2 h3 wnet wc h2 h1 qc h1 h4 c wnet h2 h1
• 实际压缩蒸气制冷循环过程
12－6 热泵循环
循环过程与制冷循环类似，差别在于热泵 工作时，环境作为低温热源（T0） 热泵循环供暖系数：
qL wnet qH wnet wnet
'T1 T4 wnet (T2 T3 ) (T1 T4 )
压缩空气制冷循环分析
T1 T4 (T2 T3 ) (T1 T4 ) 1 1 (T2 T3 ) T2 1 1 T1 T1 T4 1 p2 p 1
( k 1) k
1
1
( k 1) k 1
压缩空气制冷循环分析
缺点：制冷量小
Qc qm c p (T1 T4 )
1. 空气的定压比热小 2. 活塞式压缩机和膨胀机工质流率小
二、回热式空气制冷循环 • 回热式空气制冷循环的原理
• 回热循环优点:
1、同样制冷系数下，增压比下降，这为采 用大流量的叶轮式压气机和膨胀机提供 可能； 2、增压比减小，使压缩过程和膨胀过程的 不可逆损失的影响减小。
12-4 制冷剂的性质
对制冷剂热力性质的要求： 1、对应装置的工作温度，要有适中的压力； 2、在工作温度下，汽化潜热大； 3、临界温度要高于环境温度（冷凝过程可 更多利用定温排热）； 4、工质的三相点要高于循环的下限温度； 5、蒸气的比体积小，工质的传热性好。
常见制冷剂： 氨（NH3） 氟里昂（氯氟烃，含氢氯氟烃） CFC12(R12)、CFC11(R11) HCFC22(R22) 含氢氟代烃物质（HCFC134a）
第十二章
制冷循环
12－1 概况
本章主要以制冷循环为研究对象，分析循环 的特点，各参数的变化关系及计算热量、功量 和效率。 制冷循环类型： 压缩气体制冷 压缩式制冷循环 压缩蒸气制冷 吸收式制冷循环 吸附式制冷循环 蒸气喷射制冷循环 半导体制冷
经济性指标最高的逆向循环是同温限 间的卡诺循环。通常制冷循环以环境为高 温热源（T1=T0），因此在以T0为高温热源、 Tc为低温热源间的逆向卡诺循环的制冷系数：