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制冷原理与设备幻灯片4.3、4.4

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文档编号：88136364

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1、第二篇能力篇,模块四单级制冷循环系统原理与应用（3）,4.3 单级蒸气压缩式制冷实际循环的热力计算 4.3.1 实际制冷循环的热力计算任务 1）根据工况要求计算出实际制冷循环性能，即制冷压缩机的制冷量和轴功率，冷凝器、过冷器、蒸发器、回热器等换热设备的热负荷等，为选择或设计制冷压缩机、制冷设备及制冷系统提供原始数据。 2）根据制冷工艺需要对选定的制冷机、制冷设备等进行校核计算，以使其达到安全、高效运行的目的。,4.3.2 实际制冷循环热力计算的基本原则 1）根据生产需要的制冷系统冷负荷进行热力计算，一般不考虑制冷系统的备用负荷。 2）设备负荷与制冷机负荷应相匹配，即根据制冷机负荷进行设备负荷计算。 3）选定的制冷循环工作条件不得超过制造厂所规定的允许工作条件，以保证制冷系统安全、高效运行，否则整个计算都是无意义的。,4.3.3单级实际制冷循环热力计算的一般步骤 1 确定制冷剂和制冷循环形式根据用途选择制冷剂。根据制冷剂的性质和制冷工艺要求来确定制冷循环形式。例如R22系统宜采用回热循环形式（？），R717系统采用无回热循环形式等。,2 确定循环的工作温度工作温度包括蒸发温度

2、t0、冷凝温度tk、过冷温度tgl、过热温度tgr。（查规范）,例4-4 某冷藏库采用单级氨制冷系统，冷间空气温度要求达到-10，立式冷凝器出水温度为25，液体无过冷，库房耗冷量为200kW(72104kJh)，试进行制冷循环的热力分析计算。解 1确定工作参数 1）蒸发温度与蒸发压力： t0=tair- 10=-10-10=-20，p0 =0.190 11 MPa 2）冷凝温度与冷凝压力： tK=t2+5=25+5=30，pK= 1.016693 MPa 压力比：可采用单级压缩制冷循环 3）吸气温度：由t0=-20，取tgr=-13 4）过冷温度：取tgl=0,2由工作温度画出1gp-h、T-s图，并求状态参数值,3热力性能计算 1）单位质量制冷量、单位容积制冷量,2）制冷量由题意得 Q0=200kW,3）制冷剂循环量,4）理论功率,7）制冷系数,8）制冷压缩机实际排气焓值,9）冷凝器负荷,例4-5 有R134a单级蒸气压缩式制冷回热循环，已知冷凝温度35，蒸发温度-15，制冷压缩机吸气温度15，过冷温度30。制冷系统制冷量为210kJh(55.56kW)，并已知蒸发器内R134a

3、有过热，不考虑蒸发器至制冷压缩机的回气管道及回热器的冷量损失，试进行热力循环分析计算。,h,p,4.4.1 冷凝温度TK和蒸发温度T0的变化对环境的影响,4.4 单级蒸气压缩式制冷循环的特性分析,(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响,不变,w0,w0,不变,制冷系数,(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响,h,lgp,lgp,q0,q0,p,w0,w0,4.4.2 应用不同制冷剂时对制冷循环的影响改用制冷剂后，除了制冷压缩机特性变化外，还要考虑以下几个重要问题： 1）改用的制冷剂不能对制冷压缩机或设备材料有腐蚀，否则就不能任意换用制冷剂。 2）改用制冷剂时应相应改换润滑油。 3）改用制冷剂后，制冷压缩机结构亦应作相应的调整。 4）改用制冷剂时应校核匹配电动机的功率，要校核冷凝器、节流器、蒸发器负荷，改换相应的种类、型号规格等。要相应改换制冷压缩机的密封结构和密封材料等。 5改用制冷剂是应考虑压缩机和设备的强度，以及制冷压缩机运动部件的受力情况。,4.4.3 单级制冷压缩机的工况,压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化，为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件(名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。,铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工况下的值，如为空调专用，则为空调工况。,1.4.2、制冷工况,名义工况(新),高温工况,中温工况,低温工况,最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、排气温度、油温、电机绕组温度。,最大轴功率工况：用来考核压缩机噪声、振动，并依此选配电动机。,表1-1 我国常用制冷机工况（通常适用于开启式）,注：括号内的数字相当于最大压差980kPa或最高蒸发温度为0的压缩机工况。,表1-2 容积式制冷压缩机及机组的名义工况,表1-4 容积式和离心式冷水机组的名义工况,表1-3 氨制冷压缩机及机组的名义工况,注：工况1和（1A）风冷冷凝器不采用蒸发凝结水冷却时，湿球温度不作规定,作业,9某单级蒸气压缩制冷循环，制冷剂为R134a，蒸发器的出口温度为-25，过热度tgr=5，冷凝器的出口温度30，过冷度tgl=6。试求：1）循环制冷量；2）制冷系数；3）循环热效率。,

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