建筑冷热源（2）教案.doc
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● 根据示功图计算容积效率ηv，i往复式压缩机的示功图设汽缸的余隙容积为Vc（m3），吸排汽阻力分别为Δp1、Δp2（kPa）由示功图得ηv，i=（V1-V4）/VcyV1=（p1-Δp1）（Vcy+Vc）/p1V4=ηv，i=C=● 实际容积效率实际上，有的容积损失未能反映在示功图上，如吸汽被预热和泄漏，分别用预热系数 λp与气密性系数λl来衡量，实际容积效率为ηv=ηv，iλpλl高速、多缸往复式压缩机（η≥720r/min，C=0.03～0.04）ηv的经验公式ηv=0.94-0.085双级压缩制冷系统中低压级压缩机的ηv为ηv=0.94-0.085 小型全封闭压缩机的ηv小型全封闭压缩机的容积效率● 往复式压缩机的制冷量 ● 往复式压缩机指示功率和指示效率压缩机对制冷剂做功所耗的功率称指示功率（kW或W）1kg制冷剂所耗的功称单位质量指示功（单位指示功）Wi（kJ/kg或J/kg），它总是大于理想压缩过程的单位绝热功 Wad（kJ/kg或J/kg）用指示效率ηi衡量实际压缩过程与理想压缩过程接近程度，ηv定义为往复式压缩机的指示效率指示功率为绝热功率● 往复式压缩机的轴功率与轴效率传递到压缩机主轴上的功率称轴功率（kW或W），它由指示功率和摩擦功率（含油泵功率）（kW或W）组成。
摩擦功率用机械效率ηm来估计，它定义为ηm压缩机的轴功率ηs=ηiηm ηs称为轴效率或等熵效率往复式压缩机的ηs=0.65～0.78压缩机配用电机的功率需考虑传动效率ηd和一定裕量，电机功率为若电机的效率为ηmo，压缩机实际消耗的功率——输入功率（kW或W）为对于封闭式压缩机，ηd=1，则为ηe=ηiηmηmoηe称压缩机电能效率，对封闭式压缩机也即为等熵效率ηs● 往复式压缩机的制热量开启式压缩机封闭式压缩机● 压缩机的性能系数以轴功率计以输入功率计 以输入功率计的 COP又称能效比EER（Energyefficiency ratio）制热性能系数 ● 往复式压缩机的性能曲线某往复式压缩机的制冷性能曲线某往复式压缩机制热量性能曲线● 名义工况中性活塞式制冷压缩机名义工况（摘自我国标准GB 10874）工况名称制冷剂蒸发温度（℃）吸汽温度（℃）冷凝温度（℃）过冷温度（℃）低冷凝压力高冷凝压力低冷凝压力高冷凝压力高温R2271843553850中温R22R717-71813555—3050—低温R22R717-235-153555—30—小型全封闭制冷压缩名义工况（摘自我国标准GB 10079）工况名称蒸发温度（℃）吸汽温度（℃）冷凝温度（℃）液体温度（℃）环境温度（℃）高温7.23554.446.135±3低温-1515302535±3 热泵中压缩机的名义工况（摘自美国ARI标准）类 别蒸发温度（℃）冷凝温度（℃）吸汽温度（℃）液体温度（℃）空气源（高温制热）-1.143.34.435空气源（低温制热）-1.535-3.926.7水源（制冷与制热）7.248.918.340.63.4 螺杆式压缩机● 双螺杆压缩机的结构双螺杆压缩机就称螺杆式压缩机，有开启式、半封闭式和全封闭式三类。
开启式螺杆式压缩机螺杆式压缩机的转子● 螺杆式压缩机的工作过程螺杆式压缩机的工作过程螺杆式压缩机运行时汽缸内需喷油，其作用是：（1）冷却；（2）密封；（3）润滑；（4）推动油活塞（调节排汽量）● 螺杆式压缩机的容积效率与轴效率容积效率与压缩机的工况、结构、转速、制冷剂等有关一定结构的压缩机主要与压缩比有关R22螺杆式压缩机的轴效率与容积效率 轴效率螺杆式压缩机的能量损失有：蒸气在机内高速流动，泄漏，喷油，吸汽过热，机械摩擦等引起的能量损失除此之外，还有一项这种压缩特有的损失——内压力比Π与系统压力比不一致引起的能量损失内压力比与内容积比的关系为Π=φn螺杆式压缩机的p-V图Πp1>p2或Πp1
3）旁通调节3.7 离心式压缩机● 压缩机的结构半封闭离心式压缩机剖面图● 压缩机需要的能量头和功率lgp-h图上单级离心式压缩机压缩过程 设离心式压缩机的制冷剂流量为（kg/s），则压缩机的内功率（W或kW）为 内功率由两部分组成——可逆的多变压缩消耗的功率和内部损失消耗的功率单位质量可逆的多变压缩功（称多变能量头）wp（J/kg或kJ/kg）为内部损失用多变效率ηp来估算，ηp为内部损失也可用等熵效率ηs来估算，ηs为wp=（h2s-h1）ηp/ηs压缩机轴功率还需考虑摩擦损失，通常用机械效率ηm来估计，因此轴功率（W或kW）为● 叶轮提供的能量头压缩机对制冷剂进行多变压缩的能量由叶轮所提供叶轮提供的能量与叶轮的结构有关叶轮中的速度图叶轮提供的理论能量头wth（J/kg）为wth=u2c2u-u1c1u当c1u≈0时上述能量头中主要用多变压缩，一小部分损失了，用水力效率ηh来估计，因此u2↑，叶轮提供的能头↑，u2提高是有限制的受两个因素制约：（1）材料强度要求，u <300m/s2）气体动力特性要求，马赫数Mu2不太大Mu2=u2/a1a1=R=8341/μ分子量μ愈大，a1愈小，允许的u2就小。
● 离心式压缩机的特性曲线因为 因此有 离心式压缩机特性曲线 D—设计点；M—最大流量点；S—喘振点● 离心式压缩机能量调节（1）导叶调节离心式压缩机导叶调节的特性曲线调节范围40%～100%（2）转速调节离心式压缩机转速调节的特性曲线调节范围60%～110%（3）热气旁通调节在低负荷作辅助调节3.8 冷 凝 器● 冷凝器冷凝器● 水冷式冷凝器（1）壳管式冷凝器有立式与卧式两类建筑常用的是卧式卧式壳管式冷凝器结构示意图适用于大、中、小型系统中2）套管式冷凝器套管式冷凝器适用于小型系统中3）焊接板式冷凝器焊接板式冷凝器适用于小型系统中● 风冷式汽凝器建筑冷热源中常用的是强迫对流式风冷冷凝器风冷式冷凝器● 蒸发式冷凝器按风机位置有吸入式和压送式两大类蒸发式冷凝器结构示意图盘管/填料型蒸发式冷凝器● 冷凝器比较建筑用冷水机组（提供冷冻水）4种冷凝器方案：A——水冷式冷凝器+冷却塔B——水冷式冷凝器，用江、河、湖水C——蒸发式冷凝器，与压缩机分开设置D——风冷式冷凝器，与压缩机等组成一体机方 案ABCD系统紧凑性水泵能耗冷凝温度制冷剂充注量耗水量差大较高较少少差大低较少大紧凑小较低较多少很紧凑—高较少—● 冷凝器选择计算冷凝器选择计算是确定传热面积A（m2）。
对于水冷式和风冷式冷凝器其中冷凝器热负荷（W）为传热系数k（W/（m2·℃））采用推荐值，见《建筑冷热源》表3-4平均温差水冷式、风冷式冷凝器制冷剂和冷却介质的温度沿传热面变化冷凝器冷却介质的流量（kg/s）用下式计算：对于蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器制冷剂和冷却介质的温度变化hc、hai分别为与tc对应饱和空气比焓和入口空气比焓（kJ/kg），ke，u（kg/（cm2·s））采用推荐值，见《建筑冷热源》表3-43.9 蒸 发 器● 蒸发器种类蒸发器● 液体冷却器（1）壳管式壳管式蒸发器结构示意图建筑冷源中应用普遍的一种蒸发器2）水箱式水箱式蒸发器（3）焊接板式蒸发器结构与焊接板式冷凝器一样● 直接蒸发式空气冷却器直接蒸发式空气冷却器空调用空气冷却器的结构：铜管串整张铝肋片；排数3～8排；片距2～3mm迎面风速2～3m/s分液器——保证每一路的质量流量相等，汽液比例相同3种典型分液器结构示意图● 蒸发器选择计算蒸发器的选择计算是确定传热面积A（m2）当已知蒸发器的制冷量，则 式中 ——被冷却液体（水、乙二醇水溶液）或空气的质量流量，kg/s；c——被冷却液体的比热，J/（kg·℃）；t1、t2——被冷却液体进、出蒸发器的温度，℃；h1、h2——被冷却空气进、出蒸发器的比焓，J/kg。
平均温差传热系数K（W/（m2·℃））采用推荐值，见《建筑冷热源》表3-53.10 节 流 机 构● 手动膨胀阀手动膨胀阀和阀芯形式● 浮球膨胀阀氨用低压浮球膨胀阀的结构及安装示意图高压浮球膨胀阀结构示意图● 热力膨胀阀外平衡式热力膨胀阀的结构与工作原理图● 电子膨胀阀电动式膨胀阀工作原理图电磁式和脉冲调节式膨胀阀工作原理图● 毛细管内径约为0.6～2.5mm，长度约为0.5～5m的紫铜管 3.11 其他辅助设备● 油分离器油分离器分离油的方法：（1）过滤、阻挡（2）利用惯性原理（3）利用离心力的作用（4）利用冷却的方法卧式油分离器● 液体分离器卤代烃用液体分离器氨液分离器及其应用原理图● 储液器高压储液器——储存高压液体低压储液器——储存节流后的液体排液桶——对蒸发器进行热气除霜时收集液体卧式储液器● 回热器盘管式回热器● 经济器经济器● 过滤器与干燥器卤代烃用液体过滤器干燥过滤器第4章 制冷剂、冷媒和热媒4.1 制冷剂的热力学性质● 压力制冷剂的压力水平用标准沸点来区分标准沸点——标准大气压（101.3kPa）下的沸点几种制冷剂标准沸点和不同温度下。
