
1102A制冷原理工况演示.ppt
62页1 第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 对于 60 以上的普冷 以采用蒸气压缩制冷方法最为普遍 25 使用单级压缩制冷 25 使用双级压缩制冷或复叠制冷 制冷技术的温度分类 0 高温制冷 2 第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 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 理论循环 实际循环参数及其变化 热力分析 工况参数 冷凝温度 蒸发温度 过冷度 过热度等参数变化对性能的影响 压缩机工况 3 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 一 单级蒸气压缩式制冷循环 R22 1atm 40 8 30 1 20MPa 4 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 基本元件及其作用 蒸发器 冷剂在低压下 低温蒸发吸热的场所 压缩机 保持蒸发器低压 便于冷剂低温蒸发 提高冷剂气体压力 便于在常温下冷凝回收循环 冷凝器 移走冷剂热量 将气态冷剂冷凝成液体 膨胀阀 对高压液态冷剂节流降压 使之能低温蒸发 5 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 冷剂在制冷循环中的状态变化 6 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant p v 液体的气化过程 pv图 饱和液体线 饱和蒸气线 过冷液体区 过热蒸气区 湿蒸气区 等干度线 等压线 等容线 等温线 7 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 1 压焓图 Pressure EnthalpyChart 复习 等焓线 8 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 2 单级蒸气压缩式制冷的理论循环 理论循环的假设 压缩机的压缩过程不存在换热和流阻 制冷剂在蒸发 冷凝及管路流动过程中无阻力损失 制冷剂流过膨胀阀无能量变化 等焓过程 等焓节流 9 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 1 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 2 3 冷凝器内的等压冷却 冷凝 过冷过程 3 4 膨胀阀内的等焓节流过程 4 1 蒸发器内的吸热等压气化过程 理论制冷循环在压焓图上的表示 关键状态点 热力状态变化过程 10 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 实际制冷循环与理论循环的差别 制冷剂在蒸发 冷凝及流动过程中存在阻力损失降压过程 降压蒸发 冷凝 制冷剂流过回气管时有阻力 从外界吸少量热降压吸热过程 压力降低 过热度增加 制冷剂流过膨胀阀从外界吸少量热近似等焓过程 焓值 干度增加 压缩机的压缩过程存在换热和流阻多变过程 存在气阀压力降 11 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 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的气化吸热的过程 h p a b c 2 2 3 d 4 e f 5 g 6 1 12 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 问题 制冷剂由高压变为低压以 1 为分界点 冷剂流经膨胀阀 2 相等 冷剂由 3 液体变成 4 蒸气 冷剂在蒸发器进口是 5 出口是 6 冷剂在蒸发器中完全气化前是 7 压 8 温过程 干度 9 冷剂在压缩机吸气管中吸热流动过热度 10 压力 11 冷剂在压缩机进口是 12 蒸气 出口是 13 蒸气 冷剂在液管中流动一般是 14 压 15 温过程 在实际制冷循环中 13 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 理想制冷循环的热力分析 单位制冷量 单位重量冷剂制取的冷量 单位容积制冷量 每立方米冷剂气体制取的冷量 14 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力分析 1 2为等熵压缩线 单位压缩功 压缩单位重量气体冷剂所需要的功 15 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力分析 理论制冷系数 衡量制冷效率的标志 16 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 问题 冷剂在压缩机进口焓值为400kJ kg 出口焓值为450kJ kg 蒸发器进口焓值为250kJ kg 制冷系数为 问题 压缩机进出口h1 412kJ kg h2 464kJ kg 冷凝器出口焓值为h3 250kJ kg 膨胀阀进口h3 240kJ kg 蒸发器出口h1 392kJ kg 制冷系数为 17 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 冷剂的质量流量 单位时间的冷剂循环质量G 装置的制冷量 单位时间装置制取的冷量Q0 18 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 压缩机的容积流量 以吸气状态计 19 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 压缩机容积流量与理论流量的换算 输气系数 VolumetricEfficiency 含义 影响因素与空压机类似 20 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 单位容积压缩功 压缩单位容积冷剂气体需要的功 压缩机的理论功率 单位时间压缩冷剂需要的功 压缩机轴功率 输入压缩机的功率 21 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 压缩机的指示功率 压缩机传给冷剂的功率 22 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 单位轴功率制冷量 压缩机每消耗单位轴功率所能得到的制冷量 相当于装置的实际制冷系数 kW kW 23 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 开启式压缩机的Ke值 24 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 热力计算 冷凝器的热负荷 单位时间散热量 25 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 问题 Ke 4 每消耗1度电制冷量为 kWh 4 热泵空调器冬季工作 Ke 4 每消耗1度电向室内供热 kWh 5 压缩机进出口焓值分别为420kJ kg和475kJ kg 冷凝器出口焓值为250kJ kg 单位制冷量为 kJ kg 冷凝器单位排热量为 kJ kg 170 225 26 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 二 单级制冷压缩机的工况和特性 压缩机的工况 压缩机的排气量 制冷量 功率 吸 排气压力和温度决定于蒸发 冷凝温度 过冷度 过热度等 称为压缩机的工况参数 1 工况参数变化对制冷工作的影响 27 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 1 其他条件不变 冷凝温度tk变化 升高 的影响 h p 28 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 1 其他条件不变 冷凝温度tk变化 升高 的影响 不变 29 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 1 其他条件不变 冷凝温度tk变化 升高 的影响 w0 w 0 不变 制冷系数 30 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 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 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9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 2 其他条件不变 蒸发温度t0变化 降低 的影响 h p 32 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 2 其他条件不变 蒸发温度t0变化 降低 的影响 p q 0 q0 33 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 2 其他条件不变 蒸发温度t0变化 降低 的影响 p w 0 w0 q0 0 34 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 蒸发温度降低 制冷量q0 Q0减小 单位压缩功w0增加 但v1 G P P Gw0 理想气体 压力比 3时 功率呈最大值 一般工作范围 制冷压缩机的压力比都 3 所以 蒸发温度降低时 功率呈降低趋势 只是冷凝压力升高时 压力比也 功率 G变化不大 功率 35 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 问题 蒸发温度降低时 压缩机的排气温度是升高还是降低 36 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 问题 下列 会使蒸发温度t0降低 A 冷库加入新食品 B 蒸发器化霜 C 膨胀阀开度调大 D 压缩机工作缸数增加 E 蒸发器风机转速降低 F 蒸发器结霜加厚 G 冷库库温降低 H 压缩机皮带打滑 切记 使蒸发器蒸发量下降或压缩机抽气量升高的因素 都会使蒸发压力下降 反之升高 37 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 p h 38 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 p h q 0 q0 不变 不变 不变 39 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 p h q 0 q0 w 0 w0 40 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 p h q 0 q0 w 0 w0 41 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 p h q 0 q0 w 0 w0 如过热在吸气管发生 不变 q0 0 42 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 有害过热 发生在蒸发器后的吸气管中的过热过程 装置的q0未增加 Q0和 下降 应减少 过热度大小 蒸发器出口 的确定 43 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 3 其他条件不变 供液过冷度 吸气过热度的影响 回热循环 RegenerationCycle 利用气液换热器 回热器 使膨胀阀节流 Throttle 前的常温冷剂液体与蒸发器流出的低温冷剂蒸气进行热量交换 是液体过冷 气体过热的工作循环 44 船舶辅机 第9章船舶制冷装置 MarineRefrigerationPlant 在回热器中 冷剂状态变化 45 船舶辅机 第9。
