制冷原理与制冷系统部件及原理
49页1、制冷原理与制冷部件工作原理课程目录:制冷原理一 基本热力学术语:热量、饱和温度、 饱和压力。二 压焓图三 利用压焓图 分析制冷循环 四. 影响制冷效果的因素制冷系统常见组 件及其工作原理五 制冷系统的基本组成及工作原理。六 制冷系统常见组 件及其工作原理制冷原理部分一 基本热力学术语:饱和温度、 饱和压力。二 压焓图三 利用压焓图 分析制冷循环 四. 影响制冷效果的因素当物质处 于饱和态时 ,若压力维 持不变,则温度也恒定不变,温 度和压力之间存在一一对应的关 系,我们称该温度(压力)为该 压力(温度)对应 的饱和温度(压力)。100标标准大气压压饱和态(气液混合态):某种物 质当其处于气液状态共存时,称 这种物质处 于饱和态。一. 基本热力学术语饱和温度(压力)不同制冷剂饱 和温度-饱和压力对应 表一. 基本热力学术语饱和温度(压力)红色:真空度(in.Hg) 黑色:表压力(psig)二. 压 - 焓图气液混合临界点:无气液共存现象二. 压 - 焓图p单位质量制冷剂 所具有的能量 (kJ/kg)h 焓等温线:过冷液体 区为垂直线,两相 区为水平线,过热 区几乎为垂线。思考:A,B,C
2、,D四 点温度谁高,谁低?ABCD406090二. 压 - 焓图等温线ph等熵线等熵线:向右上 方倾斜的曲线0.280.29二. 压 - 焓图等熵线ph等比容线:向右上方 倾斜的曲线,斜率比 等熵线平坦。2.03.0等比容线二. 压 - 焓图等比容线phHuman Resource Dept. BE ChinaCopyright二. 压 - 焓图R22制冷效果制冷量=?等压蒸发ABI.制冷剂进 入蒸发器:A点II. 制冷剂从冷冻水吸收热量III.制冷剂离开蒸发器:B点1.制冷剂在蒸发器中的蒸发过程三. 利用压焓图 分析制冷循环hBhAphABC等熵压缩:理想的可逆压缩过 程,没有能量 损失,压缩 机的压缩 功完全转换 为制冷剂的能量(体现为制冷剂 的焓值 从hB增加到hC)。hBhC三. 利用压焓图 分析制冷循环2.制冷剂在压缩 机内的等熵压缩 过程思考:1. 制冷剂经过压缩 机后(从B 点进入,从C点离开),热 力参数(温度、压力、焓) 及热工状态如何发生变化?2. B、C之间的焓差和压缩 机压 缩功,电机耗电量之间存在什 么关系?压头ph制冷剂进 入冷凝器的状态点为C点,离开冷凝器
3、的状 态点为D点。思考:该图 中D点处于什么状态: 过冷?饱和?过热 ?制冷剂把热量传给 冷却 水,自身能量降低,体 现为焓值 由hC降到Hd.3. 制冷剂在冷凝器中的等压冷凝过程ADCBhC三. 利用压焓图 分析制冷循环phhD节流装置热力膨胀阀固定孔板可变孔板ADB节流过程等焓过 程:液态制冷剂经过节 流设备时压力降低,压力降低会导致 很小一部分液态制冷剂蒸发, 蒸发的制冷剂吸收气化潜热由 液态变为 气态,焓值增加,未 蒸发的制冷剂为蒸发部分的制C 冷剂提供了能量,温度降低,焓值降低。就整个制冷剂而言,在节流 过程中蒸发的能量来自制冷剂 本身,制冷剂焓值 (单位质量 制冷剂所具有的能量)不变。三. 利用压焓图 分析制冷循环4. 制冷剂在节流装置中的等焓过程p 经过节 流,制冷剂压力降低,含气量增加,温度降低h冷凝器节流装置制冷剂向冷却水释放热量三. 利用压焓图 分析制冷循环5. 制冷循环p蒸发器制冷剂从冷冻水吸收热量h6. 制冷循环能量分析冷凝器蒸发器ABC压缩 机D节流装置目的h1h2h3h2h1制冷系数(COP)代价制冷效果单位制冷剂压缩功h3h2单位制冷剂从冷冻水吸收的热量
4、单位制冷剂吸收的压缩 功单位制冷剂向冷却水释放的热量三. 利用压焓图 分析制冷循环ph712表冷器冷却塔373 2冷冻水冷却水蒸发器小温差:冷冻水出水温度蒸发温度冷却器小温差:冷凝温度冷却水出水温度蒸发温度4冷凝温度40小温差取决于 换热 器性能, 该例中小温差 均为3。三. 利用压焓图 分析制冷循环7. 制冷循环换热分析ph四. 影响制冷效果的因素1. 排液过冷(过冷度)2. 吸气过热(过热度)3. 冷凝压力对制冷效果的影响4. 蒸发压力对制冷效果的影响过冷度对应 的饱 和温度离开冷凝 器的制冷剂温度四. 影响制冷效果的因素1. 排液过冷对制冷效果的影响p没有过冷冷凝节流装置压缩蒸发h冷凝1. 提高制冷量:BA BA2. 减少制冷剂在节流元件处产 生的 闪发 气体(由于压力降低而导致 的小部分制冷剂蒸发),避免“ 气蚀”对节 流装置的影响。ABA211. 排液过冷对制冷效果的影响四. 影响制冷效果的因素过冷度没有过冷过冷度对应 的饱和温度 离开冷凝器的制冷剂温度过冷度():T1T2 过冷对制冷效果的影响:ph2. 吸气过热对 制冷效果的影响需要一定过热 度的原因: 避免液态制冷剂进
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