船舶蒸气压缩式制冷装置的工作原理.ppt

1第二节第二节 蒸气压缩式制冷装置的工作原理蒸气压缩式制冷装置的工作原理船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、单级蒸气压缩式制冷循环一、单级蒸气压缩式制冷循环二、单级制冷压缩机的工况和特性二、单级制冷压缩机的工况和特性理论循环的假设，实际循环的热理论循环的假设，实际循环的热力计算参数概念力计算参数概念工况参数工况参数(冷凝温度、蒸发温度冷凝温度、蒸发温度)、过冷度、过热度变化对性能的影过冷度、过热度变化对性能的影响、压缩机工况的概念响、压缩机工况的概念2船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant一、单级蒸气压缩式制冷循环一、单级蒸气压缩式制冷循环CompressorConden-sationLiquid CoolingSuperheat RemovalCondenserEvaporatorL.P. LiquidLiquid & GasGasSuction to CompressorCompressor DeliveryExpansion Valve3船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant1. 压焓图Pressure - Enthalpy Chartlgp等压线等温线等干度线等熵Entropy线等比容线h4船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环单级蒸气压缩式制冷的理论循环理论循环的假设理论循环的假设 压缩机的压缩过程不存在换热和流阻压缩机的压缩过程不存在换热和流阻制冷剂在流动过程中无阻力损失制冷剂在流动过程中无阻力损失制冷剂只与热交换器有热交换，流过制冷剂只与热交换器有热交换，流过膨胀阀不作功膨胀阀不作功等熵过程等熵过程等压过程等压过程等焓过程等焓过程5船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant1234t0tkhp1:出蒸发器进压缩机3:出冷凝器进膨胀阀4:出膨胀阀进蒸发器2:出压缩机进冷凝器23：冷凝器内的等压冷却、冷凝、过冷过程34：膨胀阀内的等焓节流过程41：蒸发器内的吸热等压汽化和过热过程12：压缩机中的等熵压缩过程6船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant3. 单级蒸气压缩式制冷的实际循环g-1：蒸发器后至压缩机吸口之间存在压力损失和温升的过程1-a：在压缩机吸气通道和吸气阀时有阻力损失的过程a-b：蒸气受压缩机吸气通道和缸体加热的过程b-c：压缩时实际的多变的压缩过程c-2：流过排气阀和排气通道时有阻力损失的过程2-e：在排气管、液管中有流动阻力损失的换热过程e-f：在膨胀阀中有从外界吸热的节流过程f-g：在蒸发器和吸气管中有流阻损失和气化吸热的过程hpabc223d4ef5g617船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Planthpabc223d4ef5g612-4：等压冷却、冷凝、过冷过程4-5：等焓节流过程5-1：等压汽化吸热和过热过程1-2：多变压缩过程简化过程8船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant问题：制冷剂由高压变为低压以问题：制冷剂由高压变为低压以( 1 )为分界为分界点。

冷剂流经膨胀阀点冷剂流经膨胀阀( 2 )相等，冷剂由相等，冷剂由( 3 )液体变成液体变成( 4 )蒸气冷剂在蒸发器进口是蒸气冷剂在蒸发器进口是( 5 )、出口是、出口是( 6 )冷剂在蒸发器中完全气化冷剂在蒸发器中完全气化前是前是( 7 )压压( 8 )温过程、干度温过程、干度( 9 ) 冷剂在压缩机吸气管中吸热流动过热度压缩机吸气管中吸热流动过热度( 10 ) 、压力、压力( 11 ) ，冷剂在压缩机进口是，冷剂在压缩机进口是( 12 )蒸气、出口蒸气、出口是是( 13 )蒸气；冷剂在液管中流动一般是蒸气；冷剂在液管中流动一般是( 14 )压压( 15 )温过程膨胀阀膨胀阀比焓比焓过冷过冷湿湿湿蒸气湿蒸气过热蒸气过热蒸气降降增加增加增加增加降低降低过热过热过热过热降降升升降降9船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plantphabc223d4ef5g61热力计算单位（质量）制冷量：10船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算单位容积制冷量：habc223d4ef5g6111船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算等熵压缩单位理论功：habc223d4ef5g611-2为等熵压缩线12船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算单位指示功：habc223d4ef5g6113船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算理论制冷系数：habc223d4ef5g61Coefficient Of Performance(COP)14船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant问题：冷剂在压缩机进口焓值为问题：冷剂在压缩机进口焓值为400kJ/kg，出口，出口焓值为焓值为450kJ/kg，冷凝器出口焓值为，冷凝器出口焓值为250kJ/kg，制冷系数为制冷系数为( )。

问题：压缩机进出口问题：压缩机进出口h1=412kJ/kg， h2=464kJ/kg，冷凝器出口焓值为，冷凝器出口焓值为h3=250kJ/kg，膨胀阀进口，膨胀阀进口h3=240kJ/kg，蒸发器出口，蒸发器出口h1=392kJ/kg，制冷系，制冷系数为数为( )15船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算冷剂的质量流量：habc223d4ef5g61Refrigerant按冷库条件计算16船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算压缩机的容积流量：habc223d4ef5g6117船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算压缩机的理论流量（活塞行程容积）：habc223d4ef5g61输气系数 Volumetric Efficiency ：含义、组成、影响因素与空压机类似P69）18船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算压缩机的理论功率：habc223d4ef5g6119船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算压缩机的指示功率：habc223d4ef5g61指示效率(考虑非等熵压缩的损失，0.8)20船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算压缩机的轴功率：habc223d4ef5g61机械效率(0.9) 总效率(0.7)21船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算单位轴功率制冷量：habc223d4ef5g6122船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant单位单位轴功率制冷量轴功率制冷量Ke压缩机每消耗单位轴功率所能得到的制冷量，压缩机每消耗单位轴功率所能得到的制冷量，相当于相当于实际制冷系数实际制冷系数。

开启式压缩机的开启式压缩机的Ke值值:R12：3.14.0R22：3.44.3高温工况高温工况低温工况低温工况23船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant热力计算冷凝器的热负荷：habc223d4ef5g6124船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant问题：问题：Ke=4，每消耗，每消耗1度电制冷量为度电制冷量为( )kWh4热泵空调器冬季工作，热泵空调器冬季工作， Ke=4，每消耗，每消耗1度电向室度电向室内供热内供热( )kWh5压缩机进出口焓值分别为压缩机进出口焓值分别为420kJ/kg和和475kJ/kg，冷凝器出口焓值为冷凝器出口焓值为250kJ/kg，单位制冷量为，单位制冷量为( )kJ/kg，冷凝器单位排热量为，冷凝器单位排热量为( )kJ/kg 17022525船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant二、单级制冷压缩机的工况和特性压缩机的工况：决定循环的蒸发、冷凝温度、过冷度等蒸发温度冷凝温度蒸发压力蒸发器单位时间产气量压缩机单位时间吸气量？冷凝压力压缩机单位时间排气量冷凝器单位时间冷凝量？库温降低蒸发器传热不良蒸发器供液不足吸气压力高质量流量大冷凝器换热能力差蒸发量蒸发压力冷凝压力26船舶辅机船舶辅机 第第11章章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant1.1.工况参数对制冷工作的影响工况参数对制冷工作的影响制冷压缩机的制冷量：制冷压缩机的制冷量：制冷压缩机的轴功率：制冷压缩机的轴功率：压缩机的单位容积压缩功，即每压送压缩机的单位容积压缩功，即每压送1m3吸气状态下的吸气状态下的蒸气所消耗的理论功。

蒸气所消耗的理论功若压缩机转速若压缩机转速n和工作缸数不变，则和工作缸数不变，则VT为定值因此因此27船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响hp冷凝温度tk时：1-2-3-4-5-6-1冷凝温度升高为tk时： 1-2-3-4-5-6-11256tkt034tk5432628船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响hp1256tkt034tk54326q0q0不变单位制冷量q0输气系数吸气比容v1 qvQ029船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响hp1256tkt034tk54326w0w0不变单位压缩功w0 吸气比容v1 wvP制冷系数30船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant问题：下列( )会使冷凝温度tk增高。

A. 冷却水流量减少B. 空气进入系统C. 制冷装置工作时间长D. 冷凝器换热面脏污E. 冷却水温度降低F. 冷剂量过多换热管浸于液体中切记：使冷凝效果下降或压缩机排气量升高的因素，都会使冷凝温度(压力)升高反之降低31船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响hp蒸发温度t0时：1-2-3-4-5-6-1蒸发温度降低为t0时：1-2-2-3-4-5-6-6-11256tkt03426t0132船舶辅机第11章 船舶制冷装置船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响ph1256tkt03426t01单位制冷量q0 。