第三章-单级蒸汽压缩式制冷循环
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
一、制冷系统与循环过程 1.制冷系统的组成 2. 制冷系统的循环过程 压缩过程 冷凝过程 节流过程 蒸发过程
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
二、压焓图和温熵图
1.压焓图
一点：临界点C 三区：液相区、两相区、气相区。
五态：过冷液状态、饱和液状态、湿蒸气状态、
压缩机的压缩过程为等熵压缩；
制冷剂通过膨胀阀的节流过程为等焓过程； 制冷剂在蒸发和冷凝过程中为定压过程，且没有传热温差，即制冷剂的冷 凝温度等于冷却介质温度，蒸发温度等于被冷却介质的温度。
制冷剂在各设备的连接管道中流动没有流动损失，与外界不发生热量交换。
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
4. 单级蒸气压缩式制冷理论循环在压焓图上的表示 1-2：压缩过程 2-3：冷凝过程 3-4：膨胀过程
剂分配的均匀性，影响制冷效果。
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
6. 蒸发器 假定不改变蒸发器出口制冷剂的状态，为了克服制冷剂在蒸发器中的 流动阻力，必须提高制冷剂进蒸发器时的压力，从而提高了蒸发过程中 的平均蒸发温度，使传热温差减小，要求的传热面积增大，但对循环的 性能没有什么影响。如果假定不改变蒸发过程中的平均温度，那么蒸发 器出口制冷剂的压力应稍有降低，压缩机吸气比容增大，压缩比增大， 压缩机比功增加，制冷系数下降。
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
2. “有效过热”性能分析
(1) 单位比功w0增大，单位质量制冷量q0增大， 单位容积制冷量增大，制冷系数的大小与制冷剂 性质有关； (2) 如果给定制冷量Q0，则质量流量qm减小，容
1 1'
lg p 3 pk 2 2'
p0 4
积流量的变化也与制冷剂的性质有关。
第三章 单级蒸气压缩式制冷循环
本章主要内容
3.1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环 3.1.1 制冷系统与循环过程 3.1.2 压焓图与温熵图 3.1.3 单级蒸气压缩式制冷理论循环的性能指标及其热力计算
3.2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
3.2.1 液体过冷循环 3.2.2 蒸气过热循环 3.2.3 回热循环 3.2.4 换热及压力损失对循环性能的影响 3.2.5 单级蒸气压缩式制冷实际循环在压焓图上的表示 3.2.6 单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力计算 3.3 单级蒸气压缩式制冷循环性能的影响因素及工况 3.3.1 单级蒸气压缩式制冷循环性能的影响因素 3.3.2 制冷机工况
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
2. 排气管道
排气管道是指压缩机出口到冷凝器入口之间的管道，通常排气温度要高
于环境温度，向环境散热不会影响循环系统性能，只会降低冷凝器的单位热 负荷。制冷剂在排气管道中的压力降将会增加压缩机的排气压力和压缩机的
比功，导致制冷系数降低。
3. 冷凝器 在讨论冷凝器和蒸发器中的压降对循环的影响时，必须注意比较条件。
假定冷凝器出口制冷剂的压力不变，为了克服制冷剂在冷凝器中的流动阻力，
必须提高进冷凝器时制冷剂的压力，必然导致压缩机排气压力升高，压缩比 增大，压缩机耗功增大，制冷系数下降。
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
4. 液体管道
液体管道是指冷凝器出口到节流阀入口之间的管道。如果冷凝温度高于环 境空气的温度，热量将由液体制冷剂传给周围空气，产生过冷效应，使单位
质量制冷量增大；如果冷凝温度低于环境空气温度，则会导致部分液体汽化，
使制冷量下降。在冷凝器出口液体过冷度不是很大的情况下，管路中的压力 降会引起部分液体汽化，导致制冷量的降低。引起管路中压力降的主要因素， 往往并不在于流体与管壁之间的摩擦，而是在于液体流动高度的变化。因此 在系统设计时，要注意冷凝器和节流阀的相对位置，避免因位差而出现汽化 现象。
4-1：蒸发过程
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
5. 单级蒸气压缩式制冷理论循环在温熵图上的表示 1－2：压缩过程 2－2’：冷却过程 2’－3：冷凝过程 3－4：节流过程 4－1：蒸发过程
4 p 0 ， t0 1 T 3 2' p k，t k 2
0
S
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
三、单级蒸气压缩式制冷理论循环的性能指标及其热力计算 1. 性能指标 制冷量（kW） 单位容积制冷量（kJ/m3） 单位热负荷（kJ/kg） 单位质量制冷量（kJ/kg） 理论比功（kJ/kg） 热负荷（kW）
h
1.06 1.04 1.02 R502
0
1.05
R 744
R600a R290 R134a
R502 R290 R 12 1.0
30
1.0
10
20 R22
10
20 R22
30
0.98
0.96
结论：过热循环对 制冷循环是 不利的
R717 0.94 0.92
R7 17 0.95
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
五、实际循环在p－h图上的表示
1－2－3－4表示理论循环，1－1′－2s－2s′－3－3′－4′－1表示实际循环。 4′—1表示制冷剂在蒸发器中的蒸发和压降过程； 1－1′表示蒸气在回热器、吸气管中以及蒸气经过吸气阀时的加热和压降过程； 1′－2s表示压缩机内实际的多方压缩过程； 2s－2s′表示排气经过排气阀时的压降过程； 2s′—3表示蒸气经排气管进入冷凝器的冷却、冷凝及 压降过程；
3. 理论功率P0(kW)和理论比功w0(kJ/kg)
P qm ( h2 h1 ) 0 w0 h2 h1
4. 冷凝器热负荷Qk(kW)和单位热负荷qk(kJ/kg)
Qk qm ( h3 h2 ) qk h3 h2
5. 制冷量Q0(kW)和单位质量制冷量q0(kJ/kg)
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
三、蒸气过热循环 理想循环：1－2－3－4 过冷循环：1’－2’－3－4 1. 过热度
lg p 3 pk 2 2'
p0
t2' t1'
0
4
1 1'
h
2. “无效过热”性能分析 (1) 单位比功w0增大，单位质量制冷量q0不变，单位容积制冷量增大，制 冷系数减小； (2) 如果给定制冷量Q0，则质量流量qm不变，容积流量qV增大。
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
7. 压缩机
理论循环中，曾假定压缩机的压缩过程为等熵过程。实际上，在压缩的 开始阶段，由于气缸壁温高于吸入的蒸气温度，因而此时气缸壁向蒸气传
递热量；当压缩到某—阶段后，蒸气温度升高，当气体温度高于气缸壁温
度时，热量又由蒸气向气缸壁传递。因此整个压缩过程是—个压缩指数不 断变化的多方过程。另外，由于压缩机气缸中有余隙存积存在，气体经过 吸、排气阀及通道处有热量交换及流动阻力，气体通过活塞与气缸壁间隙 处会产生泄漏等，这些因素都会使压缩机的输气量减少，制冷量下降，消 耗的功率增大。
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
三、举例 制冷工质为R22，
t0 10 0C tk 35 0C Q0 55kW
试对该理论循环进行热力计算。 解： 基本思路为： 首先由tk得到：Pk、h3、h4 由t0得到：P0、h1、v1 由pk、p0得到：h2 然后按热力计算公式进行计算
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
qk h2 h3 Qk qm qk
0 / c
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
一、实际循环与理论循环的差异
实际循环中，离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气往往是过热蒸气； 实际循环中，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体往往是过冷液体； 实际循环中，压缩机的压缩过程不是等熵压缩； 实际循环中，制冷剂通过膨胀阀的节流过程不完全绝热，节流后焓值有所 增加； 实际循环中，在蒸发器和冷凝器处存在传热温差，即制冷剂的冷凝温度高 于冷却介质温度，蒸发温度低于被冷却介质的温度； 实际循环中，制冷剂在管道及设备内流动是存在阻力损失，并与外界存在 热量交换。
3．2 单级蒸气压缩式制冷的实际循环
5. 两相管道 两相管道是指膨胀阀出口到蒸发器入口之间的管道。这段管道中 制冷剂的温度通常比环境温度要低，所以热量的传递将使制冷量减少。 管道中的压力降对性能没有影响，因为对于给定的蒸发温度，制冷剂
进入蒸发器之前的压力，必须降到相应的蒸发压力。压力的降低无论
是发生在节流机构本身，还是发生在管路中，是没有什么区别的。但 是如果系统中采用液体分配器，管道中的阻力大小将影响到液体制冷
制冷系数
2. 热力计算
热力完善度
Q P qm (hout hin )
Q 和P是单位时间内加给系统的热量（kW）和功率（kW）； qm是流进或流出该系统的稳定质量流量（kg/s）； hout 和hin分别表示流体流进系统和流出系统状态点的比焓（kJ/kg）。
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
0 S T 液相区 两相区 X=0 X X X=1 T S K 气相区 v p h
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
3. 单级蒸气压缩式制冷理论循环的假设条件
离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气是处于蒸发压力下的饱和蒸气； 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力下的饱和液体；
Q0 qm (h1 h4 ) q0 h1 h4
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环
6. 单位容积制冷量qv(kJ/m3)
qv (h h4 ) / v1 1
7. 制冷系数
Q0 q h h4 0 1 P w0 h2 h1 0
8. 热力完善度
0 / c c t0 /(tk t0 )
lg p
3—3′表示液体在回热器及液体管道中的降温、降压过程
蒸气压缩式制冷的理论循环
蒸气压缩式制冷的理论循环1. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环的形式单级蒸气压缩式制冷的理论循环是在逆卡诺循环的基础上，作了如下变化：（1）节流阀代替膨胀机；（2）干压缩代替湿压缩。
循环的特点是制冷剂在压缩机的吸入状态和冷凝器的出口状态都是饱和状态，又将理论循环称为饱和循环。
当然，理论循环还保留逆卡诺循环的其它假定。
循环原理图和循环状态点在T－S图上的表示如图1-2、图1-3所示。
单级蒸气压缩式制冷循环由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四大部件组成。
制冷剂在循环过程中各点的状态分别是：压缩机吸入口状态1为低温低压的饱和蒸气；压缩机压缩后状态2为高温高压的过热蒸气状态；冷凝器出口状态3为常温高压的饱和液体状态；节流阀图1-2 理论循环原理图图1-3理论循环在T-S图上的表示出口状态4为低温低压的湿蒸气状态（由大部分低温饱和液体和小部分低温饱和蒸气组成）。
将这四个状态点的特性列成表来表示，见表1-1。
单级蒸气压缩式制冷理论循环各状态点特性表1-1循环过程中，各设备的作用是：压缩机起到了压缩和输送制冷剂，并造成蒸发器的低压作用；冷凝器起到了将低温物体的热量和压缩功转变的热量传给环境的作用；蒸发器则起到了吸收被冷却物体的热量的作用；节流阀起到节流降压、调节流量的作用。
制冷压缩机和节流阀将制冷系统分成高低压两个部分，高压部分从压缩机出口到节流阀进口；低压部分从节流阀出口到压缩机进口。
通过制冷循环，制冷剂不断吸收被冷却物体的热量，使被冷却物体温度维持在所需较低温度的水平，达到制冷的目的。
2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环在压焓图上的表示制冷循环中各过程的功量与热量的变化在压焓图中均可用过程初、终态制冷剂的焓值变化来计算，制冷工程广泛应用压焓图分析计算制冷循环。
（1）压焓图压焓图的示意图见1-4。
压焓图是以绝对压力为纵坐标（为了缩小图面，用对数坐标，其上的压力数值不需换算），以比焓为横坐标来表示制冷剂的状态。
二线、三区域、五种状态、六条等参数线。
第三节 单级蒸汽压缩制冷实际循环
第三节 单级蒸汽压缩制冷实际循环一、实际循环与理论循环的区别 ①实际吸气过程中，吸气管道及吸气阀门有摩擦阻力，因此，吸气压力1P 低于蒸发压力0P ，低温蒸汽进入压缩机汽缸后，将吸收缸壁热量，其比容增大，故实际吸气量减少。
②实际压缩过程不是等熵过程，而是一个多变指数不断变化的多变过程，是不可逆的。
③实际排气过程中流体要克服弹簧力，打开排气伐门，哥实际排气压力要高于冷凝压力K P 。
④实际冷凝过程和这个蒸发过程除了有流动阻力外，它们都是在有温差的情况下进行的 ⑤节流过程不是绝热节流，节流后焓值增大。
二、实际循环的简化 ①把排出管道外压力作为冷凝压力，即K P P =2，吸入管道压力即为蒸发压力01P P ='在冷凝和蒸发中压力当作不变 ② 实际压缩过程为多变压缩过程 ③节流过程为绝热节流三、实际循环的性能指标①输气系数λ :压缩机的实际输气量与理论输气量之比λ=hsv v (3-23)②单位实际压缩功：压缩机每压缩1Kg 制冷机蒸汽所消耗的功。
它是单位指示功和单位摩擦功之和。
即w s=wi+wm(3-24) w s =km i miww w ηηηη00=∙=(3-25)③指示效率：单位理论功与单位指示功之比 ii w w 0=η (3-26)④单位指示功 w i ：用于压缩1Kg 蒸汽本身所消耗的功 ⑤单位摩擦功w m ：压缩1Kg 蒸汽时为克服机械摩擦所消耗的功 w m=miw η (3-27)其中 m η为机械效率⑥单位制冷量 q 0=h5'1h - （kj/kg ）(3-28)⑦单位实际压缩功kks h h w w ηη'120-== （kj/kg ）(3-29)⑧实际循环制冷系数：k k s w q w q εεηε∙===000 (3-30)实际循环的制冷系数又称性能系数用 cop 表示⑨能效比：单位制冷量0q 与电动机的输入单位功1e w 之比，用 E.E.R 表示E.E.R=10100010e e mos e w qw q w q ηεηη⋅=⋅== (3-31)⑩实际循环热力完善度''000T T T k -⋅⋅==ηεεεβ (3-32)四、单级蒸汽制冷循环的热力计算 1.确定工作参数①蒸发温度 ：对以空气为载冷剂的冷库，t 0 比空气温度低100C ，如以水或盐水为载冷剂则 t 0比载冷剂温度低4-60C ②冷凝温度 ：对卧室、立式及淋水式冷凝器，用水冷却时，采用比冷凝器的冷却水进出口平均温度高5-70C 即t ()C t t k 021 752-++=(3-33)式中t 1 t 2为冷却水进口温度 当用空气冷却时，t k 比空气温度高 8-120C③吸气温度 ：吸气温度取决于回气的过热度，按压缩机允许吸气温度见表3-1氟利昂制冷机吸气温度可取150C 2.热力计算图3-10 单级压缩制冷循环的图①制冷剂的循环量 G hh Q q Q -==100 (kg/s)（3-34）②压缩机实际输气量vs q Q q V Q V G v 00'10'=∙=∙= （3-35）③压缩机理论输气量 v vsh q Q v ∙==λλ（3-36）④根据循环的单位理论功0W ，可求出理论功率0N 、指示功率i N 、轴功率e NN 00W G ∙= （3-37）ii N N η0=（3-38）N Kmie N N ηη0==（3-39）⑤指示效率：00bt T T KI +=η（3-40）其中 T 0 ---绝对蒸发温度T K ---- 绝对冷凝温度 t 0----蒸发温度b----系数，对立式氨压缩机b=0.001，立式氟利昂压缩机机b=0.0025，或查有关图表。
第三章--制冷原理
（5）制冷系数
①定义：循环的单位重量制冷量与消耗的单位理论功之比。
ε0=q0/w0=（h1-h4）/（h2-h1） ②含义：表示消耗一个单位功所制得的冷量。 ③结论：在给定条件下，ε0越大，说明制冷循环的经济性愈好，故它是一个重要的 技术经济指标。
吸气过热的好处：形成过热蒸气可提高制冷量。（注：制冷剂流经吸气 管路会继续吸热）
过热循环在T-S图（a）和lgP-h图（b）上的表示
1-1’表示制冷剂进一步吸热； 1’过饱和气体，t1’
Δtr= t1’-t1（过热度） w0’=h2’-h1’ > w0
= w0（1+Δtr/T0） qk’=（h2’-h2）+（h2-h4） =Δqk+qk ε=q0/w0’ 可见：Δtr越大，ε和qv减少越多。冷凝器的热负荷也越大，故称为 有害过热（h1’-h1）。t0越低，有害过热影响越大。由制冷剂的T-s图可知， 在过热区，过热度越大，其等熵线的斜率越大。
且 T0
v1
qv 。
（3）单位理论功
①定义：压缩机每输送1kg制冷剂所消耗的功，用w0表示。 ②计算：w0=h2-h1 （kJ/kg） ③结论：压缩机所消耗的功全部被制冷剂吸收而使其焓值增加。
在T-S图上w0可近似用面积1-2-3-4-6-1表示；在P-h图上用点2与点1的横坐标 之差表示。显然，w0与T0、TK及制冷剂种类有关。
防止有害过热的措施：吸气管路用隔热材料包扎起来。
当过热热来自于车外——有害过热：q0=h1-h5 当过热热来自于车内（如电器设备释放的热量）
三、回热循环
单级蒸汽压缩式制冷循环
制冷系统各部件的主要用途
放热，使高压高温制冷剂蒸汽冷却 、冷凝成高压常温的制冷剂液体
压缩制冷剂蒸汽，提高 压力和温度
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
单级蒸汽压缩式制冷循环
容积式压缩机的单级压比受压 缩机容积效率和压缩终了温 度的制约 通常被限制在8～10
离心式压缩机的单级压缩比受 工质分子量大小与叶轮的周 边速度制约 通常被限制在 2～4
➢ “冷”相对于环境温度而言， 一般是指环境温度至绝对零 度。
通过123Ｋ来分界温区
制冷温区 123K以上
低温温区 123K以下
低温温度范围
蒸汽压缩式制冷循环
“冷源”指需冷却的空间 “热源”则指制冷机放热的
对象 制冷循环就是通过一定的
能量补偿，从低温热源 吸热，向高温热源排热。 热源的温度决定制冷剂 吸热与排热的温度与压 力，相应地决定了制冷 循环中的高低压侧的压 力比。
4.单位冷凝热负荷 qk • 制冷压缩机每输送1kg制冷剂在冷凝器中放出的热
量，称为单位冷凝热负荷，用qk表示。 • qk=（h2-h2）+（h2-h3）=h2-h3 • 式中： • qk单位冷凝热负荷（kJ/kg）； • h2与冷凝压力对应的干饱和蒸汽状态所具有的
比焓值（kJ/kg）； • h3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有的比焓
4-1表示制冷剂在蒸发器汽化和压降 过程；
1-1表示制冷剂蒸汽的过热（有益或 有害）和压降过程；
节流机构、管道
节流机构 控制进入蒸发器的制冷剂质 流率；对制冷剂的流动起扼制作用； 使来自冷凝器的高压液态制冷剂压 力降低。
管道 用管道将制冷机各组成部件连接 成一个完整的制冷系统，使制冷剂 在封闭的系统中循环。
单级压缩式制冷理论循环
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
21
1.1 单级蒸气压缩式制冷循环 的基本工作原理
制冷剂的变化过程(flash)
22
制冷剂的变化过程
制冷剂在制冷压缩机中的变化
制冷剂蒸气由蒸发器的末端进入 压缩机吸气口时，压力越高温度 越高，压力越低温度越低。
制冷剂蒸气在压缩机中被压缩成
5
T0
1
TL
44
3） 制冷剂液体在节流前无过冷，为饱 和液体。
4） 制冷剂在管路中流动时无任何状态 变化，即无流阻压降，无传热。
5） 节流为绝热过程，节流前后焓值相 等。
45
qK
P
4
2
w0
5
1
q0
单级蒸汽压缩制冷循环
ht 液相区
C 气相区 s
两相区
v
x=0 x
x
p
x=1 t
h
46
3、理论循环的热力状态图 p-h 图
吸热蒸发，变成低温低压制冷剂气
26
作业：
简单描述单级蒸汽压缩式制冷循环。 蒸气压缩制冷循环系统主要由哪些部件
组成，各有何作用？
27
二、理论的单级蒸气压缩式制冷循环及 热力计算
28
单级蒸汽压缩式制冷理论循环组成：
制冷压缩机 冷凝器 节流器 蒸发器
单级蒸气压缩式制冷循环，是指制冷剂在一 次循环中只经过一次压缩，最低蒸发温度可 达-40～-30℃。单级蒸气压缩式制冷广泛用 于制冷、冷藏、工业生产过程的冷却，以及 空气调节等各种低温要求不太高的制冷工程。
饱和蒸气在等温条件下，继续放出热 量而冷凝产生了饱和液体。
制冷剂在节流元件中的变化
(一)简单单级蒸气压缩式制冷的理论循环计算
q0 r0 ( 1 x5 )
(2-7)
由式（3-7）可知，制冷剂的汽化潜热越 大，或节流所形成的蒸气越少（x5越小） 则循环的单位制冷量就越大。
(2)单位容积制冷量qv
q0 h1 h4 qv v1 v1
(2-8)
制 冷 原 理 与 技 术
(3)理论比功w0 对于单级蒸气压缩制冷机的理论循环来说，理 论比功可表示为
（2-28）
q' 0 q0 c p0 t R
循环的单位功可近似地表示成
t R T1 w' w0 w0 1 T0 T0
（2-29）
单位容积制冷量和制冷系数可表示成
制 冷 原 理 与 技 术
q' 0 q 0 c p 0 t R q0 q' v qv （2-30） t v1' t R R 1 v1 1 T0 T 0 c p0 1 t R q 0 q 0 q0 ' 0 (2-31) t R t R 1 w0 1 T0 T 0
' 0
(2-18)
由制冷剂的T-s图我们可以得到，在过热 区，过热度越大，其等熵线的斜率越大， 根据式（2-17），得
w0 0
（2-19）
图2-19有效过热的过热度对制冷系数的影响
制 冷 原 理 与 技 术
表2-2过热度对排气温度的影响
过热度 R502 R600a R290 R134a R22 ℃ 0 45.3 37.4 44.4 44.1 55.9 30 73.9 65.7 72.1 72.9 NH3
（2-35）
式中 i 为压缩机的指示效率，它被定 义为等熵压缩过程耗功量与实际压缩过程 耗功量之比。
单级蒸气压缩式制冷的理论循环
3．1 单级蒸气压缩式制冷的理论循环3．1．1 制冷系统与循环过程单级蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大部件组成，如图3－1所示。
对制冷剂蒸气只进行一次压缩，称为蒸气单级压缩。
整个循环过程主要由压缩过程、冷凝过程、节流过程以及蒸发过程四个过程组成,每个过程在不同的部件中完成，制冷剂在每个过程中的状态又各不相同，具体情况如下。
图3－1 单级蒸气压缩式制冷系统1 压缩机2 冷凝器3 膨胀阀4 蒸发器压缩过程：整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压和冷凝器中高压的作用，是整个系统的心脏。
制冷循环的压缩过程是在压缩机中完成的：压缩机不断抽吸从蒸发器中产生的压力为p o、温度为t o的制冷剂蒸气，将它压缩成压力为p k、温度为t k的过热蒸气,并输送到冷凝器中。
在这个过程中，压缩机需要做功。
冷凝过程：冷凝器是制冷系统中输出热量的设备，冷凝过程是在该部件中完成的.在压力p k下，来自于压缩机的制冷剂过热蒸气在冷凝器中首先被冷却成饱和蒸气，然后再逐渐被冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质（通常是水或空气）。
在冷凝过程中,与冷凝压力p k相对应的冷凝温度t k一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流元件进入蒸发器。
节流过程:节流过程是在膨胀阀中完成的。
当制冷剂液体经过膨胀阀时，压力由p k降至p o，温度由t k降至t o,部分液体气化。
所以离开膨胀阀的制冷剂为温度为t o的两相混合物，该两相混合物进入蒸发器。
蒸发过程：蒸发器是制冷系统中冷量输出设备，蒸发过程是在蒸发器中完成的。
在蒸发器中，来自膨胀阀的两相混合物在压力p0和温度t0下蒸发，从被冷却介质中吸取它所需要的气化潜热，从而达到制取冷量的目的。
在蒸发过程中，与蒸发压力p0相对应的蒸发温度t0一定要低于被冷却介质的温度。
3．1．2 压焓图和温熵图在制冷循环的分析和计算中，通常要用到两种工具，即压焓图和温熵图.1．压焓图压焓图以绝对压力(MPa）为纵坐标，以焓值（KJ/Kg)为横坐标，如图3－2所示。
制冷原理与设备第三章思考题
制冷原理与设备第三章思考题、习题参考答案1.单级蒸汽压缩式制冷的理论循环工作过程单级蒸汽压缩式制冷系统主要有压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大件组成。
1)压缩过程：压缩机是制冷系统的心脏。
压缩机不断抽吸从蒸发器中产生的低压低温的制冷剂蒸汽，保持蒸发器的低压汽化条件。
同时将抽出的低压低温蒸汽压缩成高压高温的过热蒸汽输送到冷凝器。
在这个过程中压缩机需要做功。
2）冷凝过程：高压高温的过热蒸汽在冷凝器中把热量传给环境介质，制冷剂被冷却凝结成高温高压饱和液体，进入膨胀阀。
3）节流过程：高温高压饱和液体经过膨胀阀节流变为低温低压湿饱和蒸汽，进入蒸发器。
4）蒸发过程：进入蒸发器的低温、低压液体吸收被冷却物热量得到制冷目的，制冷剂汽化（沸腾）为低温低压蒸汽。
2.制冷剂压焓图和温熵图基本内容1）压焓图一点：临界点C三区：液相区、两相区、气相区。
五态：过冷液状态、饱和液状态、湿蒸气状态、饱和蒸气状态、过热蒸气状态。
八线：饱和液线x=0、饱和蒸气线x=1、无数条等干度线x、等压线p（水平线）、等焓线h（垂直线）等熵线s、等比体积线v、等温线t等温线：在图中为点化线，在过冷区为垂直线，在湿区为水平线（并且与定压线重合），在过热曲为向下弯曲的曲线。
等焓线：在图中为实线。
在过热区为向右下弯曲的曲线比等比体积线v的斜率大。
越往右下的等熵线熵值越大。
比等比体积线v：图中为虚线。
在过热区向下弯曲的曲线。
愈往下的等比容线，比容愈大。
过程热量：在图中可以用横坐标的长度代表。
2）温熵图一点：临界点三区：气相区、液相区、湿蒸气区五态：过冷液体、饱和液体、湿蒸气、饱和蒸气、过热蒸气八线：等温线、等熵线、饱和蒸气线、饱和液体线、等干度线、等容线、等压线、等焓线。
①饱和液体线X=0：由于过冷液体线密集在X=0线附近，所以饱和液体表示两种状态：过冷液体和饱和液体。
②等压线：在过冷区为向右下方弯曲的曲线，在湿区为水平线和等温线重合；在过热区为向右上方弯曲的曲线。
制冷技术单级蒸气压缩式制冷循环
制冷技术单级蒸气压缩式制冷循环单级蒸气压缩式制冷循环是一种常用的制冷技术，广泛应用于家用、商用及工业领域。
该制冷循环通过压缩制冷剂，使其在高温高压下变成高温高压气体，然后通过冷凝器对其进行冷却并变成高压液体，最后通过膨胀阀使其变成低温低压液体，完成整个循环过程。
单级蒸气压缩式制冷循环主要由四个部分组成，分别是压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
这些部分都有各自的功能和特点，下面将逐一介绍。
1. 压缩机：是整个制冷循环的核心部分，其作用是将低压低温制冷剂压缩成高温高压气体。
在压缩机内部，制冷剂通过旋转或往复运动的活塞被压缩，使其温度和压力都升高，然后排出到冷凝器中。
2. 冷凝器：主要作用是对高温高压气体进行冷却，使其冷却成高压液体。
在冷凝器中，高压气体通过散热器散发出热量，同时被冷却的制冷剂也变成高压液体。
3. 膨胀阀：是制冷循环中的节流装置，其作用是将高压液体膨胀成低温低压液体。
膨胀阀的流道十分窄小，制冷剂在经过时会发生流速的急剧降低，从而产生一定的压缩膨胀效应，使其温度和压力都降低。
4. 蒸发器：主要作用是对低温低压液体进行蒸发，从而吸收蒸发时需要的热量。
在蒸发器中，低温低压液体通过翅片式散热器散发出热量，同时由于蒸发带走了一定的热量，制冷剂变成低温低压气体，然后重新进入压缩机进行再次压缩。
以上四个部分形成的制冷循环流程是一个不断循环的过程，从而达到制冷的目的。
制冷循环中每个部件的功能及性能特点，都对整个制冷循环的效率、能耗有很大的影响。
因此，在实际应用中需要根据具体的环境和要求，选择合适的制冷剂和设备，调整制冷循环的工作参数，以满足不同的制冷需求。
制冷技术 单级蒸气压缩式制冷循环
理论制冷循环与理想循环(逆卡诺循环）相比有两个特点
1.用膨胀阀(节流机构）代替膨胀机
2.干压缩代替湿压缩 汽液分离 蒸气过热
利：防止液滴进入压缩机气缸，产生液击、冲缸事故，损坏压缩机。 油裂解结碳
弊：造成压缩机排气温度升高，导致 轴承烧坏
1.蒸汽压缩式制冷循环的实现－四大部件的作用
逆卡诺循环实现的困难
1）压缩过程在湿蒸气区中进行的，危害性很大。（ 什么是湿压缩，湿压缩的危害？？）
2）膨胀机等熵膨胀不经济，不现实。因此，在实际 蒸气压缩式制冷循环中采用膨胀阀（也称节流阀 ）代替膨胀机。
3）无温差的传热实际上是不可能的。因为冷凝器和 蒸发器不可能有无限大的传热面积。所以实际循 环只能使蒸发温度低于被冷却物体的温度，冷凝 温度高于冷却剂的温度。
1.85
2)已知R22的压力为0.1MPa，温度为10℃。求该状 态下R22的比焓、比熵和比体积。
2.1单级蒸汽压缩式制冷的理论循环 1.蒸汽压缩式制冷循环的实现－四大部件的作用； 2.压焓（lgp-h)图和温熵(T-S)图； 3.在特性图上表示制冷循环； 4.理论制冷循环计算。
计算题
有一逆卡诺循环，其被冷却物体(冷源）的温度恒 定为5℃，热源温度为40℃,求其制冷系数。
有一理想制冷循环，被冷却物体(冷源）的温度恒 定为5℃，环境介质(热源）的温度为25℃，两个传 热过程的传热温差均为5℃，试问： a) 逆卡诺循环的制冷系数为多少？ b) 当考虑传热温差时，制冷系数又是多少?
计算题
两台制冷机的冷热源温度同为T0=260K，Tk=300K ，其制冷系数为E1=5.0，E2=4.0，试问哪台制冷机 的经济性好？若两台制冷机的冷热源温度不同：分 别为T01=260K，Tk1=300K， T02=240K， Tk2=300K，试问哪台制冷机的经济性好？