第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理-
蒸气压缩式制冷原理
蒸气压缩式制冷原理首先是压缩阶段。
蒸气压缩机是蒸气压缩式制冷器中的核心部件，它负责将低温低压的蒸汽抽入，通过压缩使其温度和压力增加。
这样，蒸汽的温度和压力就达到了高于室温和大气压的状态。
接下来是冷凝阶段。
经过压缩后，蒸汽进入冷凝器，这里蒸汽与冷凝介质（通常是空气或水）接触，通过传热使蒸汽冷却并凝结成液体。
冷凝过程中会释放出大量的热量，正是因为这个原理，所以冷凝器通常放在室外，以便将热量排出去。
然后是膨胀阶段。
冷凝成液体的介质通过膨胀阀进入蒸发器，此时液体的温度和压力都较低。
在蒸发器内部，液体与外界的物质（通常是空气或水）进行传热交换，从而使液体再次变为蒸汽。
在这个过程中，液体吸收了来自外部环境的热量，使得蒸发器的温度会降低。
最后是蒸发阶段。
在蒸发器中，液体通过吸热变为蒸汽，并且将吸收的热量带走。
由于液体蒸发时需要吸收大量的热量，因此蒸发器是制冷装置中温度最低的部分。
蒸发阶段中产生的蒸汽再次进入蒸气压缩机，循环再利用。
通过以上四个阶段的循环，制冷装置可以不断地将室内的热量排出去，并将室内的温度降低。
基本上所有蒸气压缩式制冷器，如空调和冰箱，都是根据这个原理来工作的。
然而，需要注意的是，蒸气压缩式制冷原理只是一种变温装置，而不是真正的制冷。
它通过将热量从一个地方转移至另一个地方，从而使一个地方降温，但它本身并不是自己生产冷气的。
所以，蒸气压缩式制冷设备需要一个外部冷源（如冷凝介质）来使蒸汽冷凝并释放热量，从而实现制冷效果。
总之，蒸气压缩式制冷原理是一种使用蒸汽的物态变化来实现制冷的方法。
通过蒸汽压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个阶段的循环，室内的热量可以被排出去，从而实现制冷。
这种制冷原理被广泛应用于空调、冰箱等空调制冷设备中。
蒸气压缩式制冷的热力学原理
➢(1)节流阀代替膨胀机 1kg制冷剂损失的膨胀功
We h3 h4' 034 '0
➢ 节流过程的不可逆损失
q'0 h4 h4' 4bb'4'4
T
3
Tk
T0 0 4'
Pk
qk 2' 2
Wc
P0
4 1'
q0
1
b' b a' a s
蒸气压缩式制冷的理论循环的T－s图
➢采用节流阀代替了膨胀机，一方面损失了膨 胀功，另一方面产生了无益气化，降低了制冷 能力，导致制冷系数有所下降。 ➢其降低的程度，称为节流损失。
lgp
pk
3 3'
2' 2
p0
4 q0
1 Wc
qk
0
h4=h3
h1 h2 h
蒸汽压缩制冷理论循环p h图
二、蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算
（1）制冷剂单位质量制冷量q0：1kg制冷剂在蒸发器中 蒸发从被冷却介质吸收的热量。
q0＝h1－h4＝h1－h3 ；kJ/kg lgp
pk
3 3'
2' 2
p0
T
3 qk
2
T'k
∑w
T'0
4
1
q0
0
b
a
s
制冷循环性能指标
➢对于逆卡诺循环，制冷系数c' :
c
q0 q0 T0 W qk q0 Tk T 0
T T'k
3 qk
2
∑w
T'0
4
1
✓大小只取决于两个热源的温度； T0'↗或T k'↘ ， → c' ↗
简述蒸汽压缩式制冷系统工作原理
简述蒸汽压缩式制冷系统工作原理蒸汽压缩式制冷系统是现代制冷技术中采用得最普遍的一种冷却系统，它使用以汽油、天然气、液化石油气或电能作为能源，将热能转换为有用的可利用的制冷效果，广泛应用于商业、工业、农业制冷设备中。
蒸汽压缩式制冷系统工作原理：蒸汽压缩式制冷系统靠消耗能源，利用真空表作为蒸汽真空排出装置，从而在蒸汽压缩式制冷机的变压器内部产生负压。
当高压的蒸汽驱动压缩机进入变压器内，流体会受到负压作用而经历凝结变化，并将温度降至吸收室处的一定温度，在经历热交换过程后释放到另一侧，产生大量的热量，从而使另一侧的温度更低；当冷却流体经过变压器后，蒸汽排出口处的压力大大降低，并将气体抽入吸收室，经过热交换器后，它又变成蒸汽，再释放到变压器中，然后又重复上述循环过程。
蒸汽压缩式制冷系统由几个主要部件组成，主要有压缩机、冷凝器、膨胀阀、凝结器、蒸汽管路和吸收室组成，其中压缩机的作用是将制冷流体在变压器内进行压缩，蒸汽管路将蒸汽输送到吸收室；冷凝器的作用是将蒸汽压缩机经变压器内压缩完成后转化为液体，膨胀阀的作用是将压缩后流体放入冷凝器；凝结器的作用是将流体经过冷凝器崩解后，放入凝结器；吸收室的作用是将冷凝器内流体热量吸收，其中一部分转化为蒸汽返回到压缩机。
通过整个蒸汽压缩式制冷系统的冷却循环，能释放出大量的冷量来满足室内的冷却需要。
此外，基于蒸汽压缩式制冷系统的优势，它可以实现高效的制冷效果，节省能源，减少噪音，环保等优点，因而有越来越多的工业企业开始采用蒸汽压缩式制冷系统。
蒸汽压缩式制冷系统的优势使其在制冷领域得到广泛的应用，然而该系统存在的缺点也不可忽视，如维护费用较高、制冷效果依赖于环境温度、老化设备运行损耗大等，当出现问题时，需要立即更换或维修。
总之，蒸汽压缩式制冷系统是一种高效、可靠的制冷系统，在现代工业中被广泛应用，但也需要注意系统维护和保养工作，以充分发挥其优势。
第五章 蒸汽压缩式制冷循环
三、常用制冷剂的特性
1、水（R718)
2ห้องสมุดไป่ตู้氨（R717）
氨属于无机化合物制冷剂，具有良好的 热力学性能，单位质量制冷量大。沸点：33.4℃.R717有较强的溶水性，对钢铁不腐 蚀，但含水时会腐蚀铜及其合金（磷青铜除 外），属于微溶于润滑油的制冷剂。缺点是 毒性大，有强烈的刺激性气味，会燃烧、会 爆炸。
（1）R12 分子式：CCl2F2 沸点：-29.8℃，凝固点-
155℃ （2）R22 分子式：CHClF2 沸点：-40.8℃，凝固点-
160℃ （3）R134a分子式： C2H2F4 沸点：-29.8℃，
凝固点-155℃
四、关于CFCS的替代 1、使用替代制冷剂的原因
O3+Cl→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 2、替代制冷剂时必须考虑的因素 （1）制冷剂在大气中存在的寿命； （2）臭氧损耗潜能ODP； （3）在逆使用的用途中，变暖影响总单量 TEWI；
具有液体过冷的制冷循环
二、吸气过热的影响
1、定义：制冷剂蒸气的温度高于同一压力下 的饱和蒸气温度称为过热。两者之间的温 差称为过热度。
2、p-h图
3、“无效”过热：制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器外。在实际制冷装置中， 为了减少有害过热，一般在吸气管道上包 扎一层隔热材料。
4、“有效”过热：制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器内被冷却介质。
主要用于大型制冷装置中。
3、氟利昂
氟利昂制冷剂是应用最广泛的制冷剂。 它无色、无味、不燃烧、毒性小。含氯原子 的氟利昂与明火接触产生剧毒的光气 （COCl2）渗透性强，单位容积制冷量小。
蒸汽压缩式制冷的热力学原理
上一页 下一页 返回
表6-3-1会计分录(代记账凭证)
上一页 下一页 返回
表6-3-1会计分录(代记账凭证)
上一页 下一页 返回
表6-3-1会计分录(代记账凭证)
上一页 下一页 返回
第四节 液体过冷、蒸汽过热及回热循环
• 二、蒸汽过热循环
• 蒸汽过热是指制冷剂蒸汽的温度高于蒸发温度的状态.两者温度之差 称为过热度,用Δt-r表示.具有蒸汽过热的循环就称为蒸汽过热循环.图 １-７为蒸汽过热循环的压焓图.图中１-２-３-４-１为基本理论循环, 而１-１′-２′-２-３-４-１为有过热的循环.其中,１-１′为制冷剂蒸汽的 过热过程,１′-２′为压缩机中的压缩过程,２′-２-３为冷凝器中的冷却 、冷凝过程.
返回
表6-2-1 2009年12月初有关资料
下一页 返回
表6-2-1 2009年12月初有关资料
上一页 下一页 返回
表6-2-1 2009年12月初有关资料
上一页 返回
表6-2-2大华工厂2009年11月各损益类 账户累计发生额
返回
表6-3-1会计分录(代记账凭证)
下一页 返回
表6-3-1会计分录(代记账凭证)
饱和蒸汽线的交点来确定. • 点２:制冷剂离开压缩机(进入冷凝器)的状态.由通过１点的等熵线与
压力为pk 的等压线的交点来确定.
蒸汽压缩式制冷工作原理
蒸汽压缩式制冷工作原理蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式，广泛应用于家用空调、商用空调、冷库等领域。
其工作原理是利用制冷剂在压缩机内的压缩和膨胀过程中吸收和释放热量，从而实现制冷的目的。
蒸汽压缩式制冷系统由四个主要部分组成：压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
制冷剂在这四个部分之间循环流动，完成制冷过程。
制冷剂从蒸发器中吸收热量，变成低温低压的蒸汽。
蒸汽经过压缩机的压缩，变成高温高压的蒸汽。
在这个过程中，制冷剂吸收了外界的热量，使得压缩机内的温度升高。
接下来，高温高压的蒸汽进入冷凝器，通过与外界的热交换，将热量释放出去，变成高压液体。
在这个过程中，制冷剂释放了之前吸收的热量，使得冷凝器内的温度降低。
然后，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，变成低温低压的液体。
在蒸发器中，制冷剂吸收了外界的热量，变成低温低压的蒸汽。
在这个过程中，制冷剂再次吸收了外界的热量，使得蒸发器内的温度进一步降低。
低温低压的蒸汽再次进入压缩机，循环往复，完成制冷过程。
蒸汽压缩式制冷的工作原理可以用热力学的角度来解释。
在压缩机内，制冷剂的压力和温度都升高，其内能增加。
在冷凝器中，制冷剂的压力不变，但温度降低，其内能减少。
在膨胀阀中，制冷剂的压力和温度都降低，其内能减少。
在蒸发器中，制冷剂的压力不变，但温度升高，其内能增加。
这样，制冷剂在整个循环过程中，从低内能状态到高内能状态，再从高内能状态到低内能状态，完成了内能的转化，从而实现了制冷的目的。
蒸汽压缩式制冷的优点是制冷效率高、制冷量大、制冷温度可调节、使用方便等。
但同时也存在一些缺点，如噪音大、能耗高、制冷剂对环境的污染等。
因此，在使用蒸汽压缩式制冷系统时，需要注意节能减排，选择环保的制冷剂，加强维护保养等方面。
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式，其工作原理是利用制冷剂在压缩和膨胀过程中吸收和释放热量，从而实现制冷的目的。
了解其工作原理，有助于我们更好地使用和维护制冷设备，提高制冷效率，减少能源消耗，保护环境。
说明蒸汽压缩式制冷机的工作过程
蒸汽压缩式制冷机的工作过程1. 引言蒸汽压缩式制冷机是一种常见的制冷设备，广泛应用于家庭和商业领域。
它利用蒸发和冷凝的物理原理来实现制冷效果。
本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷机的工作过程，包括其基本原理、组成部分以及工作循环。
2. 基本原理蒸汽压缩式制冷机的工作原理基于卡诺循环。
根据热力学第一定律，能量守恒，热量可以从高温区域传递到低温区域。
而根据热力学第二定律，热量无法自行从低温区域传递到高温区域。
因此，在制冷过程中，需要消耗外部能源来将热量从低温区域转移到高温区域。
3. 组成部分蒸汽压缩式制冷机由以下几个主要组成部分组成：3.1 蒸发器（Evaporator）蒸发器是制冷系统中的一个重要组件。
其作用是将制冷剂从液态转变成气态，吸收周围环境的热量。
在蒸发器中，低压制冷剂流经管道，在与外界空气接触的过程中蒸发，并从周围环境吸收热量。
3.2 压缩机（Compressor）压缩机是蒸汽压缩式制冷机的核心部件，其作用是将低温、低压的气体制冷剂吸入，然后通过增加压力和温度来提高制冷剂的温度和压力。
这样做的目的是为了使制冷剂能够流动到冷凝器中，并且能够释放更多的热量。
3.3 冷凝器（Condenser）冷凝器是将高温、高压的气体制冷剂转变为液态的关键组件。
在冷凝器中，制冷剂通过与外界空气或水接触，释放热量并降温，从而使制冷剂从气态转变为液态。
3.4 膨胀阀（Expansion Valve）膨胀阀控制着制冷剂从高压区域流向低压区域的速度。
它通过限制制冷剂的流量，降低其压力和温度，从而实现制冷效果。
4. 工作循环蒸汽压缩式制冷机的工作循环包括四个主要过程：蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
下面将对每个过程进行详细描述：4.1 蒸发过程在蒸发器中，低温、低压的液态制冷剂吸收外界空气或物体的热量，从而使制冷剂蒸发成气态。
这个过程是通过增加制冷剂与周围环境接触面积来提高传热效率的。
4.2 压缩过程在压缩机中，气态制冷剂被吸入并被压缩成高温、高压的气体。
蒸汽压缩式制冷的基本原理
第2讲 讲 蒸汽压缩式制冷的基本原理
一,热力学基本定律
热力学第一定律:能量守恒和转换定律 热力学第一定律: 热力学第二定律:能量贬值原理 热力学第二定律:
不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化. 不可能把热从低温物体传向高温物体而不引起其它变化.
人工制冷: 低温物体
热量 外界补偿
T Tk Tk ' T0' T0
Tk
3 3'
2 2'
T0
4' 4
1' 1
0
b
a
s
图1-2 有传热温差的制冷循环
有传热温差的制冷循环的制冷系数小于 逆卡诺循环的制冷系数. 逆卡诺循环的制冷系数. 热力完善度: 热力完善度 : 工作于相同温度间的实
际制冷循环பைடு நூலகம்制冷系数与逆卡诺循环制冷系数的 比值. 比值. η = ε / εc 程度. 程度. ≤1
四,有传热温差的制冷循环
Tk' — 冷却介质的温度 T0' — 被冷却介质的温度 逆卡诺循环: 逆卡诺循环:1'-2'-3'-4'-1' Tk — 冷凝器中制冷剂的温度 T0 — 蒸发器中制冷剂的温度 有传热温差的循环: 有传热温差的循环:1-2-3-4-1 耗功量增加: 耗功量增加:阴影面积 制冷量减少: 制冷量减少:1-1'-4'-4-1
高温物体
二,理想循环
1. 逆卡诺循环 1-2 等熵压缩 T0→Tk 耗功w1 2-3 等温压缩 吸热qk=Tk(sa-sb) 3-4 等熵膨胀 Tk→T0 做功w2 4-1 等温膨胀 放热q0=T0(sa-sb)
两个恒温热源 两个等温过程 两个等熵过程
- 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)。
– 等压气化过程 – 制冷剂吸取热量不断气化 – 向干度增大方向，直到过热蒸气
• 由热力状态图和表
– 可确定循环中的各点参数
2020/8/2
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的实 际循环及热力计算
• 实际循环
– 压缩过程是熵值增加的 多变过程
– 节流过程有吸热，焓值 也略有增加
– 制冷剂在管道、热交换 器和压缩机中流动时存 在阻力损失和热交换
– 由于循环的单位制冷量q0减少，即 q’0 <q0 – λ减少 (压力比pk／p0增加) – 而吸气比容v1却并未改变
11-2-2-1 冷凝温度tk变化的影响 (2)
• 另一方面，由于单位压缩功增大
– 即w0’>w0，而v1没有变化 – 所以Wv和轴功率P都将增大，装置制冷系数也会
降低 – 反之，当tk降低时，则情况相反
• 等焓过程
• 下图为单级压缩制冷理论循环的压焓图制冷空 调动画\theory cycle.avi
• 制冷空调动画\theory cycle 2.avi
2020/8/2
11-2-1-1 单级蒸气压缩式制冷循环 (3)
• 过程线1—2
– 等熵压缩过程 – 压力由p0提高到pk – 压缩机对制冷剂作功 – 制冷剂温度提高 – 点2处于过热蒸气状态
2020/8/2
11-2-1-2单级压缩制冷热力计算(1)
• 热力计算：
– (1)单位制冷量
q。＝ hl—h5 kJ／kg
如吸气管中吸热可忽略不计，则5-1 过程全在蒸发器中进行
– (2)单位容积制冷量
qv = q0/vl kJ／kg
– (3)等熵压缩单位理论功
wi = h2 - h1 kJ／kg
p = pi/ ηm = pT/(ηm ηi ) = pT/η
– (11)单位轴功率制冷量
Ke=Q0/p=ε ·η
– (12)冷凝器的热负荷
2020/8/2
Qk=Q+pi
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱkW
11-2-2 单级制冷压缩机工况和特性
• • •
• •
2020/8/2
制冷压缩机工况：
– 指决定其理论循环的温度条件
蒸发温度
• 下面就借助于压焓图来研究单级压缩制冷循环
2020/8/2
11-2-1-1 单级蒸气压缩式制冷循环 (2)
• 理论循环假设；
– (1)压缩过程不存在换热和流阻等不可逆损失
• 等熵过程
– (2)制冷剂流过热交换器和管路时没有阻力损失
• 等压过程
– (3)制冷系统中除热交换器外，与外界无任何热交换 ，流过膨胀阀时未作功，又无热交换
– 对应于蒸发压力的饱和温度
蒸发压力
– 由蒸发器产气量和压缩机吸气量间的质量平衡决定
• 如库温降低，蒸发器传热不良，则蒸发量减少，p0就降低
冷凝温度
– 对应于冷凝压力的饱和温度
冷凝压力
– 由压缩机排气量与冷凝器冷凝量的质量平衡来决定
• 如压缩机吸气压力高，质量流量大，则冷凝压力就高
11-2-2-1工况参数对制冷工作影响
2020/8/2
11-2-2-1蒸发温度t0变化的影响 (1)
• 当蒸发温度从t0降低到t0 – 循环由1234561变为 1‘2’3456‘1 – 循环制冷量稍有降低
• 即 q0’<q0
– 同时吸气比容增大
• 即 v1’>vl • 制冷剂流量G减小
– 因此，Q0也减小
2020/8/2
11-2-2-1蒸发温度t0变化的影响 (2)
• 循环过冷度增加
– 过冷温度由t4降到t4’, – Q0则会因q0增加而增加 – 压缩机轴功率不变，ε提高 – 装置过冷度为3～5℃
• 液管压降不宜超过40～ 70kPa
• 制冷机轴功率变化情况
– 因单位压缩功增大
• 即 w0’>w0
– 但制冷剂的流量G减小， 而不能直接判断
• 热力学分析表明
– 在3左达右到),某压压缩力机比轴p功k时率(一最般大 – 通常制冷装置工作时压力
比都大于3，故当蒸发温 度降低时轴功率降低
2020/8/2
11-2-2-1过冷度和过热度的影响(1)
• 压缩机的Q0随输气系数λ和单位容积制冷量qv而变 • 而P则与λ、压缩机总效率η和单位容积压缩功wv有关
– 事实上
2020/8/2
• λ、 Q 、 η 和w 均随工况温度条件而变
11-2-2-1 冷凝温度tk变化的影响(1)
2020/8/2
• 假设冷凝温度由tk升高到tk’
– 理论循环由1234561改变为 12‘3’4‘5’6‘1
• 制冷压缩机制冷量可由下式表示： Q0＝Gq0＝λVTq0／v1＝ λ VT·qv
• 制冷压缩机的轴功率则可写为： P = Gw0/η = λVTw0 /v1 η = λVTwv η
式中： wv = w0 /v1 ——压缩机单位容积压缩功
• 压缩机在n和工作缸数不变情况下
– 理论吸气量VT将为定值，从式看出
– (4)理论制冷系数
ε = q0/w0 = h1-h5 / h2h 2020/8/2
1
11-2-1-2单级压缩制冷热力计算(2)
– (5)制冷剂的质量流量
G = Q0／q0 = Q0／(h1一h5) kg/s
– (6)压缩机容积流量(按吸气 状态容积计算)
Vs = G ·v1 = Q0 ·v1/q0 = Q0/q0
– (7)压缩机的理论流量 VT = Vs/λ = Q0/(λ ·qv) m3/s
– (8)压缩机的理论功率
2020/8/2 PT＝G ·w0 kW
11-2-1-2单级压缩制冷热力计算(3)
–(9)压缩机的指示功率
pi = G ·wi
= G ·w0/ηi=PT/ ηi kW
–(10)压缩机的轴功率
• 过程线2—3
– 制冷剂在冷凝器内的冷却、冷凝 – 过热蒸气在等压下先放热冷却降
温，再继续放热冷凝，然后过冷
2020/8/2
11-2-1-1 单级蒸气压缩式制冷循环 (4)
• 过程线3—4
– 冷剂通过膨胀阀的节流过程 – 压力由pk降到po，温度由tk降到t0，并
进入两相区 – 节流前后制冷剂焓值不变
第二节
蒸气压缩式制冷装置的工作原理
2020/8/2
11-2-1单级蒸气压缩式制冷循环 (1)
• 制冷循环分析和计算，常用压焓图和温熵图 • 船用压缩式制冷装置大都使用中、高温制冷剂
– 高温制冷剂 标准沸点t。>0℃的制冷剂属 – 中温制冷剂 0℃>t。>一70℃者，如氨、氟利昂12、
氟利昂22等，并多采用单级压缩 – 低温制冷剂 t。<一70℃者属