制冷原理第二章.ppt

第二章单级蒸气压缩式制冷循环
§2-1 单级蒸气压缩式制冷理论循环

:
压缩机、冷凝器、膨胀机、蒸发器。
:图2-1
1-压缩机 2-冷凝器 3-膨胀机 4-蒸发器
图2-1
各过程的热力过程:逆卡诺循环有两个等温过程、两个绝热过程(等熵过程)。
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—S图上的表示
图2-2 逆卡诺循环的T-S图
1-2:等熵压缩过程;
2-3:等温放热过程;
3-4:等熵膨胀过程;
4-1:等温吸热过程
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-2中的循环1-2-3-4-1进行分析:
制冷剂向高温热源放出的热量为
q=T(s1-s4)
制冷剂从被冷却对象所吸取的热量(称为制冷量)为
qo=To"(s1-s4)
循环所消耗的功为
wo=(T-To")(s1-s4)
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制冷系数:在规定工况下,制冷机在单位时间内从低温物体中移去的热量与输入的能量之比。
逆卡诺循环的制冷系数:

由公式可以看出:逆卡诺循环的制冷系数只与高温热源和低温热源的温度有关,而与制冷剂的性质无关。
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1-2:压缩机的绝热压缩过程,1点是湿蒸气状态,所以该压缩过程为湿压缩。
2-3:制冷剂在冷凝器中等温等压的凝结过程。
3-4:制冷剂高压液体在膨胀机中的绝热膨胀过程。
4-1:制冷剂在蒸发器中的等温等压蒸发过程。
图2-3 逆卡诺循环的T-S图
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干压缩
问题:①湿压缩有何不足?
②液体膨胀机的工作过程是否有利?
如为干压缩:1-2 压缩过程 2-2′等温压缩(无法实现)
图2-4 (干压缩)逆卡诺循环的T-S图
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二、理论循环的工作原理
单级蒸气压缩式制冷系统如图2-5所示。
组成:压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
1-压缩机 2-冷凝器 3-膨胀阀 4-蒸发器
图2-5 单级蒸气压缩式制冷系统
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理论循环与逆卡诺循环的区别: ①热力过程为绝热压缩(干压缩); ②凝结过程为等压过程; ③节流过程为等焓过程;  ④蒸发过程为等压过程。
理论循环的假设条件:
①压缩机吸入的是饱和蒸气;
②节流前的液体是饱和液体;
③压缩过程是等熵压缩;
④制冷剂在蒸发和凝结过程及流动过程中没有阻力损失;
T-s图
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工作过程:
蒸发器中的制冷剂液体在低压、低温下吸收了被冷却物体的热量而蒸发,产生的低压制冷剂蒸气被压缩机吸入,经压缩后成为高压气体进入冷凝器,在冷凝器中制冷剂放出热量被凝结为液体,高压液体经膨胀阀节流降压,成为湿蒸气后进入蒸发器。
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压缩机的作用:压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用。
节流阀的作用:对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量。
蒸发器的作用:制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量从而达到制取冷量的目的。
冷凝器的作用:将蒸发器中吸收的热量与压缩机中消耗的功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走
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