蒸汽压缩式制冷PPT课件

p1=p0=0.3543MPa，
h1=401.555kJ/kg，
v1=0.0653m3/kg
由图可知， h2=435.2 kJ/kg， t2=57℃
点3：t3=tk=35℃， p3=pk=1.3548MPa， h3=243.114 kJ/kg，
1）单位质量制冷量
q0 h1 - h4 h1 - h3 401.555- 243.114 158.441kJ/kg
3.1.3 单级蒸气压缩式制冷循环的工作过程 制冷剂的变化过程(flash)
3.2.2 制冷剂状态图
液相区
气相区 两相区
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。
朗肯循环图例
T
2
3
1 4
图3-1 基本朗肯循环
S
循环T—S图：1—2 压缩过程 2—3 冷却冷凝过程
3—4 节流过程 4—1 蒸发吸热过程
T
2
3 3’
1’ 4
1
S
图3-2 有回热的朗肯循环 T—S图： 1‘—2 压缩过程 2—3 冷凝过程 3—3’ 液体过冷过程
3＇—4 节流过程 4 —1 蒸发过程 1—1＇ 吸气过热过程
2）单位容积制冷量
qv

q0 v1
158.441 0.0653
2426 kJ/m 3
3）质量流量
qm

Q0 q0
55 158.441
0.347 kg/s
4）理论比功 w0=h2-h1=435.2-401.555=33.645kJ/kg
5）压缩机消耗的理论功率
P0=qmw0=0.347133.645=11.68kW
第3章 蒸汽压缩式制冷
3.1 蒸气压缩式制冷循环
(一) 单级蒸气 压缩式制冷循环
1．朗肯循环 2．劳伦茨循环 3．跨临界循环
（二）多级蒸气压缩式制冷循环
（三）复叠式蒸气压缩式制冷循环
3.1.1 蒸气压缩制冷的典型循环
1．朗肯循环
空调、制冷、食品冷藏温度范 围大量使用的循环
基本朗肯循环 有回热的朗肯循环
3.1.2 劳伦茨循环
朗肯循环的主要特征 有两个定压定温的相变过程与纯质制冷
剂及共沸混合制冷剂的压力特性相适应。
劳伦茨循环 循环中的两个相变过程变成伴随有降
温的定压凝结和伴随有升温的定压蒸发。
T
2
3 4
图3-3 劳伦茨循环
劳伦茨循环图例
1 S
3.1.3 跨临界循环
定义 范排围热将时将C，在O由超2作于临为C界O制区2冷的进剂临行用界。于温而空度吸调低热制（则冷仅在的3临0温℃界度）， 点以下进行，整个循环跨越临界点。
八线： 等压线p（水平线） 等焓线h（垂直线） 饱和液线x=0， 饱和蒸气线x=1， 无数条等干度线x 等熵线s 等比体积线v 等温线t
3.2.3单级蒸气压缩式制冷的理论循环
1.单级理论循环的假设条件：
（1）压缩过程为等熵过程，即在压缩 过程中不存在任何不可逆损失
3.理论循环特性 (1)单位制冷量q0
压缩蒸气制冷循环单位制冷量可按 式（3-13Hale Waihona Puke Baidu计算。
q0 h1 h4
(2)单位容积制冷量qv
qv

q0 v1

h1 h4 v1
(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
w0 h2 h1
单级压缩蒸气制冷机的理论比功也是随制 冷剂的种类和制冷机循环的工作温度而变的。
气温度（T2）之间工作的逆卡诺循环的制冷
系数。热力完善度愈大，说明该循环接近可 逆循环的程度愈大。
例题
例1-1 假定循环为单级蒸气压缩 式制冷的理论循环，蒸发温度t0=10℃，冷凝温度tk=35℃，工质为 R22，循环的制冷量Q0=55kW， 试对该循环进行热力计算。
例题
解
点1：t1=t0= 10℃，
（2）在冷凝器和蒸发器中，制冷剂 的冷凝温度等于冷却介质的温度，蒸发 温度等于被冷却介质的温度，且冷凝温 度和蒸发温度都是定值
（3）离开蒸发器和进入压缩机的制冷 剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷 凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的 饱和液体
(4）制冷剂在管道内流动时，没有流 动阻力损失，忽略动能变化，除了蒸发 器和冷凝器内的管子外，制冷剂与管外 介质之间没有热交换
T
2
3 4
1
5
60
图3-4 CO2跨临界循环
S
1—2压缩过程；2—3气体冷却过程；
3—4气体冷却过程；4—5节流过程；
5—6蒸发过程；0—1气体过热过程。
3.2单级蒸气压缩式制冷的理论循环 3.2.1 制冷系统的特点及工作过程
放热，使高压高温制冷剂蒸气冷却、 冷凝成高压常温的制冷剂液体
压缩制冷剂蒸气，提高压力和温度
（5）制冷剂在流过节流装置时，流速 变化很小，可以忽略不计，且与外界环境 没有热交换
3.2.3 单级蒸气压缩式制冷理论循环
2.理论循环过程在压焓图上的表示
1）制冷系统的压缩过程 2）制冷系统的冷凝过程 3）制冷系统膨胀过程 4）制冷系统蒸发过程
图3-7理论循环在T-s图（a）和lnp-h图（b）上的表示
0

q0 w0

h1 h4 h2 h1
制冷系数愈大
经济性愈好
冷凝温度越高 蒸发温度越低
制冷系数越小
(6)热力完善度
单级压缩蒸气制冷机理论循环的热力完善 度按定义可表示为
0 h1 h4 T4 T0 c h2 h1 T0
这里ε c为在蒸发温度（T0）和压缩机排
得到低温低压制冷剂
制冷剂液体吸热、蒸发、制冷
3.1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环
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。
(4)单位冷凝热qk
单位（1kg）制冷剂蒸气在冷凝器中放出的热 量，称为单位冷凝热。
单位冷凝热包括显热和潜热两部分
qk h2 h3 h3 h4 h2 h4
对于单级压缩式蒸气制冷机理论循环，存在着 下列关系
qk q0 w0
(5)制冷系数 0
对于单级压缩蒸气制冷机理论循环，制冷系 数为