《工程热力学 第11章制冷循环 2010 330 419 20101125163646》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学 第11章制冷循环 2010 330 419 20101125163646（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 第十一章 制冷循环第十一章 制冷循环 Chapter 11 Refrigeration Cycles 本章学习目标 本章学习目标 1 掌握制冷循环的实施设备及工作流程 掌握制冷循环的实施设备及工作流程 2 掌握制冷循环的吸热量 放热量 耗功掌握制冷循环的吸热量 放热量 耗功 量及性能系数分析和计算的方法 量及性能系数分析和计算的方法 3 学会分析影响循环性能系数的主要因学会分析影响循环性能系数的主要因 素 素 压缩式制冷循环为本章重点内容压缩式制冷循环为本章重点内容 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工
2、程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 11 1 逆向卡诺循环逆向卡诺循环 衡量制冷循环和热泵循环的经济性指衡量制冷循环和热泵循环的经济性指 标都用标都用工作性能系数工作性能系数 COP Coefficient of Performance 来表示 它是得到的收益与来表示 它是得到的收益与 耗费的代价之比 耗费的代价之比 习惯上 对于制冷循环的性能系数称为习惯上 对于制冷循环的性能系数称为 制冷系数制冷系数 对于热泵循环称为 对于热泵循环称为供热系供热系 数数 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 经济性指标最高的
3、逆循环是同温限间的经济性指标最高的逆循环是同温限间的 卡诺循环卡诺循环 通常制冷循环是通常制冷循环是以环境作为高温热源以环境作为高温热源 而热泵循环而热泵循环以环境作为低温热源以环境作为低温热源 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 制冷系数制冷系数 2 COP q w 逆向卡诺循环逆向卡诺循环 222 c 1202 qqT wqqTT T0环境环境 T2冷冷库库 q1 q2 w T0不变不变 T2 c T s 制冷循环制冷循环 T2 T0 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程
4、热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 1 COP q w 逆卡诺循环逆卡诺循环 111 1210 c qqT wqqTT q1 供热系数供热系数 T1房房间间 T0环境环境 q2 w T1 T2 T0 T s 热泵循环热泵循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 制冷量制冷量 制冷能力制冷能力 制冷设备制冷设备单位时间单位时间内从冷库取走的热量内从冷库取走的热量 kJ s 商业上常用商业上常用冷吨冷吨来表示 来表示 1冷吨 冷吨 1吨吨0 饱和饱和水水在在24小时小时内被冷冻内被冷冻 到到0 的的冰冰所需冷量 所
5、需冷量 1冷吨冷吨 3 86 kJ s 1美国冷吨美国冷吨 3 517 kJ s PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 制冷循环种类制冷循环种类 压缩空气制冷压缩空气制冷 压缩制冷压缩制冷 压缩蒸汽制冷压缩蒸汽制冷 吸收式制冷吸收式制冷 制冷循环制冷循环吸附式制冷吸附式制冷 蒸汽喷射制冷蒸汽喷射制冷 半导体制冷半导体制冷 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 11 2 压缩空气压缩空气制冷循环制冷循环 一 简单压缩空气制冷循环一 简单压缩空
6、气制冷循环 工质 工质 空气空气 四个主要四个主要 部件 部件 四个过程 四个过程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 压缩空气制冷理论循环的压缩空气制冷理论循环的p v T s图图 p v 32 1 4 T s Tc T0 1 2 3 4 Reversed Brayton Cycle PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 循环循环从从冷冷库库吸收的热量吸收的热量 放放给给高温热源的热量高温热源的热量 循环循环所消所消耗的耗的净净功功 循
7、环的制冷系数循环的制冷系数 412 TTcq p 321 TTcq p 413221 TTcTTcqqw ppnet 4132 412 TTTT TT w q net PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 制冷系数与制冷系数与增压增压比比有关有关 14 2314 1 232 2 114 1 1 111 11 1 1 1 TT TTTT TTT p TTT p PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 分析 分析 1 C1 c 0C21 TT T
8、TTT 相同温度相同温度 T 0和 和TC 2 C q PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 二 回热式压缩空气制冷循环二 回热式压缩空气制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 回热 面积回热 面积12nm1 面积面积45gk4 qc 面积面积1mg61 不变不变 q1 面积面积34kn3 面积面积3 5 gm3 回热后回热后 不变 不变 下降下降 可以采用大流量叶可以采用大流量叶 轮压缩机轮压缩机 Qc qmcp T1 T6 PD
9、F 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 压缩空气压缩空气制冷循环制冷循环存在着两个基本缺点 存在着两个基本缺点 一是一是由由于吸热于吸热过过程和放热程和放热过过程是程是在定压在定压非定非定 温温下进行下进行 制冷系数低制冷系数低 二二是是由由于于空气空气的的比比定定压压热热容较小容较小 循环的 循环的制制 冷量冷量较小较小 采用压缩蒸气制冷循环 能在这两方采用压缩蒸气制冷循环 能在这两方 面大大改善 因为利用蒸气的性质在湿蒸面大大改善 因为利用蒸气的性质在湿蒸 气区内可以实现定温过程 而且蒸气的气气区内可以实现定温过程 而
10、且蒸气的气 化潜热很大化潜热很大 11 3 压缩蒸汽压缩蒸汽制冷循环制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 压缩蒸气制冷循环的装置示意图压缩蒸气制冷循环的装置示意图 冷凝器冷凝器 蒸发器蒸发器 压缩机压缩机 节流阀节流阀 1 2 4 5 冷库冷库 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 4 3 6 7 T0 Tc 实际不采用逆卡诺压缩蒸气制冷实际不采用逆卡诺压缩蒸气制冷 循环循环 T Os 压缩蒸气制冷循环压缩蒸气制冷循环T s图图
11、1 2 5 1 因压缩湿蒸汽对压 因压缩湿蒸汽对压 气机不气机不利 利 采用采用干干压压 缩缩 2 利利用用节节流流阀代替膨阀代替膨 胀胀机机 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 四个主要部件四个主要部件中中的过程的过程简化为简化为 1 2压缩机压缩机中绝中绝热压缩热压缩 2 4冷冷凝器中等凝器中等压冷压冷却却向环向环境放境放热热 4 5 节节流流阀中绝阀中绝热热节节流流 5 1 蒸蒸发器中等发器中等压吸热压吸热 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环
12、章 制冷循环 T s 1 2 3 4 5 蒸蒸发器中发器中吸热量吸热量 1514c qhhhh 冷冷凝器中放凝器中放热量热量 024 qhh 制冷制冷系数系数 14 21 c qhh whh 蒸气压缩制冷循环蒸气压缩制冷循环 T s 图图 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 p h图图 T s 1 2 3 4 5 p h 1 2 3 4 5 c q 0 q w 1514c qhhhh 024 qhh 14 21 c qhh whh T s 图图 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力
13、学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 电冰箱采电冰箱采用用压缩蒸气压缩蒸气制冷循环制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 空调装置采用蒸气压缩制冷空调装置采用蒸气压缩制冷 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环
14、章 制冷循环 11 4 制冷制冷剂 剂 refrigerant 的性的性质质 对制冷剂的热力学要求对制冷剂的热力学要求 对应于冷凝温度的饱和压力不宜过高 对应于冷凝温度的饱和压力不宜过高 对应于蒸发温度的压力不应过低 对应于蒸发温度的压力不应过低 在工作温度下 汽化潜热要大 在工作温度下 汽化潜热要大 临界临界温度要温度要远远高于环高于环境境温度 温度 凝 凝固点固点应低于蒸发温度 应低于蒸发温度 蒸汽 蒸汽比体比体积积小小 导导热系数大热系数大 上 上 下下界限线 界限线 在在T s图图 陡峭 陡峭 使使冷凝冷凝更更 接近接近定温定温放放热热及减少及减少节流节流引起引起制冷能力制冷能力损损
15、失失 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 其他其他要求 要求 1 化学性质化学性质稳稳定 定 无腐蚀无腐蚀 无毒无毒 不 不易燃易燃 易爆易爆 等等等等 2 好 好的环的环保保性能 对环性能 对环境破坏小境破坏小 ODP 臭氧衰减指臭氧衰减指数数 GWP 温温室效室效应应指指数数 CFC HCFC HFC 我国我国2010禁禁用用2040禁禁用用 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 11 5 其他其他制冷循环制冷循环 吸收式制冷循环吸收
16、式制冷循环 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 本章小结 1 掌握制冷循环的基本过程和T s图和 lgp h 图表示 2 能对循环进行正确的能量分析和计 算 3 压缩蒸气制冷循环的计算要查相应 制冷剂的图表 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 工程热力学工程热力学第第11章 制冷循环章 制冷循环 综合训练大综合训练大作作业业3 热泵供暖方案设计 地源地源热热泵是一种泵是一种从从土壤中土壤中取取 放 放 热 热 的热的热泵泵 在在北京地区有一北京地区有一300平方米平方米的的别墅准别墅准备备 采用采用地源地源热热泵供暖 试泵供暖 试设设计一计一个个地源地源热热泵泵 供暖供暖的的方案 并方案 并要要求求从能量从能量利利用用 环环保 保 经济性方面进行经济性方面进行分析 分析 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建
