1、單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算 實際的實際的單級蒸汽壓縮式制冷循環單級蒸汽壓縮式制冷循環單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級實際循環與理論循環的單級實際循環與理論循環的區別區別壓縮機存在摩擦損失和內泄漏等不壓縮機存在摩擦損失和內泄漏等不可逆損失，實際壓縮過程非等熵。可逆損失，實際壓縮過程非等熵。與高溫、低溫熱源換熱時存在有傳與高溫、低溫熱源換熱時存在有傳熱溫差的外部不可逆因素熱溫差的外部不可逆因素. 制冷劑與熱源間有傳熱溫差制冷劑與熱源間有傳熱溫差 T0 TH吸氣過熱，節流前液態制冷劑過冷。吸氣過熱，節流前液態制冷劑過冷。單級蒸汽壓縮實際循環熱

2、力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算實際節流過程焓增。實際節流過程焓增。制冷劑在換熱器和管道中存在流阻壓降，管道制冷劑在換熱器和管道中存在流阻壓降，管道與外界存在換熱。與外界存在換熱。制冷系統中存在不凝性氣體。制冷系統中存在不凝性氣體。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算 一、壓縮機的實際壓縮過程（一、壓縮機的實際壓縮過程（p69）吸氣：吸氣：p1 pK機械摩擦、高壓向低壓的泄漏、余隙容積的機械摩擦、高壓向低壓的泄漏、余隙容積的存在，都使壓縮機的存在，都使壓縮機的Vs下降，下降，w 增大增大單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk01342 2s單

3、級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算輸氣量，輸氣系數，實際輸氣量輸氣量，輸氣系數，實際輸氣量360042znSDVhh/m3hshsVV,VV令輸氣系數（容積效率）：實際輸氣輸氣系數（容積效率）：實際輸氣量與理論輸氣量之比。確定方法：量與理論輸氣量之比。確定方法：經驗公式法，查圖法經驗公式法，查圖法實際輸氣量小于理論輸氣量的原因實際輸氣量小于理論輸氣量的原因單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算實際輸氣量小于理論輸氣量的原因實際輸氣量小于理論輸氣量的原因損失因素:泄漏余隙容積摩擦壓力損失熱交換單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算輸氣量與質

4、量流量的關系輸氣量與質量流量的關系吸msqVsm /3skg /kgm /3壓縮機吸氣點的比體積吸:思考思考: :已知已知 ，如何確定，如何確定qm ？ 注意：一定要保持單位一致注意：一定要保持單位一致吸、hV單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算壓縮機的制冷量壓縮機的制冷量vhvsssmqVqVqVqVqqQ吸吸0000即制冷循環的制冷量，制冷循環單即制冷循環的制冷量，制冷循環單位時間內制冷劑從低溫熱源中吸收位時間內制冷劑從低溫熱源中吸收的熱量。（公式的熱量。（公式3-16）單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算壓縮機的指示比功、指示效率、指示壓縮機的指示

5、比功、指示效率、指示功率功率指示比功指示比功 ：1kg制冷劑由于偏離定熵制冷劑由于偏離定熵過程而實際消耗的功。過程而實際消耗的功。 i指示效率指示效率 ：偏離定熵過程的程度。：偏離定熵過程的程度。指示功率指示功率 ：iiP12hhsi12120hhhhsiiimiqP單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算壓縮機的實際比功、機械效率、實際功率壓縮機的實際比功、機械效率、實際功率實際比功實際比功 ：1kg制冷劑實際消耗的功。制冷劑實際消耗的功。 s機械效率機械效率 ：摩擦等對過程的影響程度。：摩擦等對過程的影響程度。0.80.9實際功率實際功率 ：單位時間內實耗功率：單位時間內實

6、耗功率msPmimissim/0mimimsmsPqqP/00單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算壓縮機的軸效率和實際制冷系數壓縮機的軸效率和實際制冷系數軸效率軸效率 ：電動機通過軸用于壓縮：電動機通過軸用于壓縮蒸氣做功的效率。蒸氣做功的效率。實際制冷系數實際制冷系數 ：smisiiss00ssssssqqPQ00000單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算性能系數性能系數COP能效比能效比EER：實際制冷量與電動機的輸入功之比。（P71） EER制冷系數（制冷系數（Ke）供熱系數供熱系數elelq00關的專業書。：電效率，可以查找相el單級蒸汽壓縮實際循

7、環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算一房間空調器，總制熱量為一房間空調器，總制熱量為XW；壓縮；壓縮機輸入功率為機輸入功率為YW，控制器的輸入功率，控制器的輸入功率為為ZW，室內、外風扇電機的總輸入功，室內、外風扇電機的總輸入功率率MW，輔助電加熱裝置功率為，輔助電加熱裝置功率為NW。試問該空調器額定制熱工況的性能系數試問該空調器額定制熱工況的性能系數（COP）如何計算？）如何計算？ 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算某制冷機組，已知壓縮機的制冷量某制冷機組，已知壓縮機的制冷量Q (kw) ，冷凝器的傳熱系數，冷凝器的傳熱系數K(kw/(m2k)，冷凝溫度，冷凝溫度t(

8、)，冷，冷凝器的傳熱溫差凝器的傳熱溫差t() ，冷凝器的傳，冷凝器的傳熱面積熱面積A (m2) 。試問壓縮機組與冷凝。試問壓縮機組與冷凝器運行平衡時壓縮機的指示功率如何計器運行平衡時壓縮機的指示功率如何計算？算？單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算一臺理論排氣量為一臺理論排氣量為0.1m3/s的半封閉式雙螺的半封閉式雙螺桿壓縮機，其壓縮過程的指示效率為桿壓縮機，其壓縮過程的指示效率為0.9，摩擦效率為摩擦效率為0.95，容積效率為，容積效率為0.8，電機效，電機效率為率為0.85。當吸氣比容為。當吸氣比容為0.1m3/kg，單位，單位質量制冷量為質量制冷量為150kJ/kg

9、，理論耗功率為，理論耗功率為20kJ/kg時，該工況下壓縮機的制冷性能系時，該工況下壓縮機的制冷性能系數為下列何值？數為下列何值？不算容積效率不算容積效率單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算二、過冷、過熱及回熱對實際循環過程的影響二、過冷、過熱及回熱對實際循環過程的影響1. 液體過冷的影響液體過冷的影響。 將節流前的制冷劑液體冷卻到將節流前的制冷劑液體冷卻到低于冷凝溫度的狀態，即液體的溫低于冷凝溫度的狀態，即液體的溫度低于同一壓力下飽和液體的溫度，度低于同一壓力下飽和液體的溫度，稱為過冷。稱為過冷。“過冷度過冷度” tgl單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力

10、計算產生液體過冷的原因：產生液體過冷的原因： 實際冷凝面積大于所需冷凝面積；實際冷凝面積大于所需冷凝面積； 設計條件是最不利條件；設計條件是最不利條件； 人為設計過冷度；人為設計過冷度； 設置了過冷器或回熱器。設置了過冷器或回熱器。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算過冷循環在過冷循環在p-h圖上的表示。圖上的表示。ChPPPk012單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk0123 3單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk012334單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk012334單級

11、蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk012334 4q0q0單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算 下圖為具有液體過冷的循環和理論循環的對比圖，1-2-3-4-1為理論循環，1-2-3-4-1表示過冷循環。 兩個循環的比功相同，過冷循環中單位制冷量過冷循環中單位制冷量增加增加，從而導致過冷循環的制冷系數增加。液體過冷液體過冷單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算理論循環1-2-3-4-1過冷循環1-2-3-4-1q0=h1-h4q0 =h1-h4 =（h1-h4）+（h4- h4）= q0+q0w0=h2-h1w0 =h2-h1

12、從制冷系數變化的角度對比如下：從制冷系數變化的角度對比如下： 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算另外：過冷導致節流后制冷劑的干度減小，閃發性氣體減少。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算實現過冷的方法實現過冷的方法設計、選型時，適當增大冷凝面積；系統中設置過冷器； 過冷器：深井水或冷卻水先流經此設備，可獲得較大的過冷度。制冷系統中設置回熱器。 實際過程中，采用第一種方法多，加裝過實際過程中，采用第一種方法多，加裝過冷器、回熱器會增加投入和運行費用，因此要冷器、回熱器會增加投入和運行費用，因此要綜合考慮。綜合考慮。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮

13、實際循環熱力計算通常情況下，氟里昂制冷循環非常需要過冷。雙級壓縮利用中間冷卻器進行過冷。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算 制冷壓縮機吸入前的制冷劑蒸氣溫度高于蒸發壓力下的飽和溫度時，稱為吸氣過熱，兩者溫度之差稱為過熱度。具有吸氣過熱的循環，稱為過熱循環。 2.吸氣過熱對循環的影響。吸氣過熱對循環的影響。lgph123p0pk241單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算1.過熱度：tgr 過熱溫度： t 1 2.有效過熱：過熱吸收的熱量來自于被冷卻對象，產生了有用的制冷效果。 如：制冷劑在蒸發器中過熱。如：制冷劑在蒸發器中過熱。3.有害過熱：過熱吸收的熱

14、量來自于被冷卻對象之外，沒有產生有用的制冷效果。 如：制冷劑在管道中吸收外界熱量過熱如：制冷劑在管道中吸收外界熱量過熱。ChPPPk0123421q0單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算產生吸氣過熱的原因：1.1.實際蒸發面積大于設計所需蒸發面積實際蒸發面積大于設計所需蒸發面積（有效（有效）；2.2.防止濕壓縮，設計時人為的加了過熱過程。防止濕壓縮，設計時人為的加了過熱過程。3.3.連接管道吸取熱量而產生過熱連接管道吸取熱量而產生過熱（有效、有害（有效、有害）。4.4.系統中設置了回熱器系統中設置了回熱器（有害）（有害）。5.5.半、全封閉式壓縮機中，制冷劑蒸氣冷卻電動半、

15、全封閉式壓縮機中，制冷劑蒸氣冷卻電動機而產生過熱（機而產生過熱（有害）有害） 。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算過熱循環在過熱循環在p-h圖上的表示。圖上的表示。ChPPPk0123421q0單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算理論循環1-2-3-4-1 過熱循環 1-2-3-4-1 有效過熱 有害過熱 q0=h1-h4 q0=h1-h4=（h1-h4）+（h1- h1）=q0+q0 q0=h1-h4= q0 w0=h2-h1 w0=h2-h1=w0+w0 w0=h2-h1=w0+w0 從制冷量和制冷系數變化角度對比來說明 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計

16、算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算由制冷劑的由制冷劑的p-hp-h圖我們可以得到圖我們可以得到)hh()hh(w1212000w單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算結論：結論：有害過熱使制冷系數減小；有效過熱對循環是否有利與制冷劑有關。 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算有害過熱使循環單位質量制冷量沒有變化，比功增加，制冷系數減小，冷凝器的單位熱負荷增加，壓縮機吸氣比容增大（意味著每（意味著每公斤制冷劑需要更大的壓縮機容積，對給定公斤制冷劑需要更大的壓縮機容積，對給定的壓縮機則制冷量下降）的壓縮機則制冷量下降），循環的單位容積制冷量減小。有效過熱對循環是否

17、有利與制冷劑有關。 R134a,R290,R600a,R502：過熱有利于循環，使：過熱有利于循環，使制冷系數增加；制冷系數增加； R22,R717：過熱不利于循環，使制冷系數降低。：過熱不利于循環，使制冷系數降低。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算圖圖1-191-19有效過熱的過熱度對制冷系數的影響有效過熱的過熱度對制冷系數的影響對于對于R134a,R290,R600a,R502R134a,R290,R600a,R502，過熱有利于循環，過熱有利于循環，使制冷系數增加；使制冷系數增加；對于對于R22,R717R22,R717，過熱不利于循環，使制冷系數降，過熱不利于循環

18、，使制冷系數降低。低。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算例題1-3及結論單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算實現過熱的方法實現過熱的方法設計、選型時，適當增大蒸發面積；制冷系統中設置回熱器，可獲得較大的過熱度，同時也可獲得過冷度。（只在氟里昂系統中采用）吸氣管道通過環境狀態。 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算3.3.回熱循環及其影響回熱循環及其影響 利用回熱器使節流前的制冷劑液體與壓利用回熱器使節流前的制冷劑液體與壓縮機吸入前的制冷劑蒸氣進行熱交換，縮機吸入前的制冷劑蒸氣進行熱交換，使液體過冷、蒸氣過熱，稱之為回熱。使液體過冷、

19、蒸氣過熱，稱之為回熱。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算ChPPPk012334ChPPPk0123421單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算若不計回熱器與環境空氣之間的熱交換，則液若不計回熱器與環境空氣之間的熱交換，則液體過冷的熱量等于使蒸氣過熱的熱量，其熱平體過冷的熱量等于使蒸氣過熱的熱量，其熱平衡關系為衡關系為lgph1233p0pk2414hhhh44111133ttcttcpc c：制冷劑液體的比：制冷劑液體的比熱容熱容c cP P

20、：制冷劑過熱蒸氣：制冷劑過熱蒸氣的比定壓熱容的比定壓熱容單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算因因c c c cP P由式由式 可以得出：可以得出：即：經過回熱熱交換，蒸汽的過熱度即：經過回熱熱交換，蒸汽的過熱度大于液體的過冷度大于液體的過冷度 。1133ttcttcp 1133tttt單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算蒸氣溫度的升高大于液體溫度的降低，且為有蒸氣溫度的升高大于液體溫度的降低，且為有害過熱，故對過熱度敏感的制冷劑不適用回熱害過熱，故對過熱度敏感的制冷劑不適用回熱循環，如氨制冷劑。循環，如氨制冷劑。氟里昂制冷系統適用回熱器。氟里昂制冷系統適

21、用回熱器。低溫制冷裝置中也使用回熱器低溫制冷裝置中也使用回熱器熱力性質圖特殊的制冷劑要使用回熱循環。熱力性質圖特殊的制冷劑要使用回熱循環。 （象（象 R113、R114 等制冷劑，其飽和蒸汽線向左下等制冷劑，其飽和蒸汽線向左下方傾斜，為防止壓縮機液擊事故，應采用回熱循環提高方傾斜，為防止壓縮機液擊事故，應采用回熱循環提高吸汽溫度。吸汽溫度。 ）壓縮機吸氣管與節流閥供液管捆綁進行回熱。壓縮機吸氣管與節流閥供液管捆綁進行回熱。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算回熱器回熱器回熱器回熱器是氟里昂系統中的汽液熱交換設備是氟里昂系統中的汽液熱交換設備作用：作用：n蒸發器出口的制冷劑和

22、節流前的液體發生熱交換蒸發器出口的制冷劑和節流前的液體發生熱交換n蒸汽過熱防壓縮機濕沖程（液擊）蒸汽過熱防壓縮機濕沖程（液擊）n液體過冷使液體過冷使 q0 增大增大單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算回熱器的種類：單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算盤管式回熱器 回 汽 管液 管并聯管式回熱器 穿管式回熱器 回 汽 管外 管進 汽出 汽進 液出 液套管式回熱器 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算種類、結構特點和工作原理種類、結構特點和工作原理n盤管式盤管式 大、中型系統，一般液體走管程大、中型系統，一般液體走管程n并聯管式并聯管式

23、小型系統小型系統n穿管式穿管式 電冰箱等小型裝置及制冷系統供液、電冰箱等小型裝置及制冷系統供液、回汽管路較長處回汽管路較長處n套管式套管式 少用少用單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算回熱循環的性能指標如下：回熱循環的性能指標如下：單位制冷量單位制冷量41410hhhh q 單位容積制冷量單位容積制冷量vv q q10lgph1233p0pk2414單位功單位功 12hhw制冷系數制冷系數12410hhhhw q單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算理論循環1-2-3-4-1 回熱循環1-2-3-4-1 q0=h1-h4 q0 =h1-h4 =q0+q0

24、w0=h2-h1 w0=h2-h1=w0+w0 回熱循環與理論循環回熱循環與理論循環相比較如下相比較如下 回熱循環對制冷循環是否有益，取決于過熱和過冷回熱循環對制冷循環是否有益，取決于過熱和過冷過程對制冷循環影響的程度。過程對制冷循環影響的程度。 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算三、傳熱有溫差對循環的影響 先來分析TK 、T0的變化對理論制冷循環的影響，再來分析蒸發、冷凝時有傳熱溫差的影響。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算n1. TK 升高對循環的影響升高對循環的影響lgph1234p0pk432pkq0w0w0q0單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單

25、級蒸汽壓縮實際循環熱力計算n2. T0 降低對循環的影響降低對循環的影響lgph1234p0pk42p0q0w0w0q01單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算結論：蒸發溫度降低，會使單位制冷量減小，理論比功增加，制冷系數下降。冷凝溫度升高，會使單位制冷量減小，理論比功增加，制冷系數下降。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算n3. 蒸發、冷凝時有傳熱溫差對循環的影蒸發、冷凝時有傳熱溫差對循環的影響響ChPPPk012341234P tP tP ttPkkHHCC00單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算結論：結論： 傳熱溫差增大，傳熱溫差

26、增大，q0減小，減小，w0增加，增加， ，qv減小，制冷系數下降；減小，制冷系數下降；傳熱溫差應取一個適當的值。（溫差太傳熱溫差應取一個適當的值。（溫差太大，效率會降低；溫差太小，傳熱面積大，效率會降低；溫差太小，傳熱面積會增加。）會增加。）單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算（二）理想的制冷循環制冷系數 ：只適用于工作在相同熱源溫度TC、TH，且制冷壓縮設備是同一類型的制冷循環之間的經濟性的比較。熱力完善度：制冷系數與理想制冷系數的比值。對制冷循環的經濟性的比較沒有上述限制。理想制冷循環即逆卡諾循環。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算理想制冷循環的制

27、冷系數高溫熱源高溫熱源TH低溫熱源低溫熱源TC制冷機P（Q）QHQC熱力學第一定律：熱力學第一定律：QH=QC+P熱力學第二定律：熱力學第二定律：HHCCTQTQLHLcTTT單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算結論：1、理想制冷循環的制冷系數只與高、低溫熱源的溫度有關；2、理想制冷系數與兩熱源溫度的接近程度有關；3、低溫熱源溫度升高與高溫熱源溫度降低均能制冷系數增大；所以在實際循環中，在滿足生產條件和工藝要求的前提下，沒有必要使低溫熱源溫度過低，即盡可能提高 T0 。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算4.4.熱力完善度熱力完善度定義：制冷循環接近它理

28、想情況的程度。cs(2-13) 熱力完善度愈大，說明該循環接近可逆熱力完善度愈大，說明該循環接近可逆循環的程度愈大（不可逆損失越小），循環的程度愈大（不可逆損失越小），經濟性就越好。經濟性就越好。 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算練習1：一循環的1 = 2.4 ，工作溫度條件 tH1 = 25oC，tC1 = -18oC；另一循環2 = 3.1， tH2 = 38oC，tC2 = 5oC。比較兩個循環的經濟性。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算某制冷機的實際工作循環如下圖，某制冷機的實際工作循環如下圖， 點點1 為壓為壓縮機的吸氣狀態點，縮機的吸氣

29、狀態點，01為蒸發器內的過熱為蒸發器內的過熱過程，過程，11 為制冷劑從蒸發器出來后通過為制冷劑從蒸發器出來后通過管道的過熱過程，試問該制冷機的單位制冷管道的過熱過程，試問該制冷機的單位制冷量量,單位容積制冷量為下列何值？單位容積制冷量為下列何值？注： h1=408kJ/kg, h1=418kJ/kg, h2=460kJ/kg, h3=250kJ/kg，比容v1=0.055 m3/kg, v1=0.06 m3/kg。168 kJ/kg，2800 kJ/m3158 kJ/kg，2633 kJ/m3168 kJ/kg，3054 kJ/m3 158 kJ/kg，2873 kJ/m3單級蒸汽壓縮實際循

30、環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算4-1表示制冷劑在蒸發器汽化和壓降過程；1-1表示制冷劑蒸氣的過熱（有益或有害）和壓降過程；1-2s表示制冷劑蒸氣在制冷壓縮機內實際的非等熵壓縮過程；2s-2s表示制冷壓縮機壓縮后的制冷劑蒸氣經過排氣閥的壓降過程；2s-3表示制冷劑蒸氣經排氣管進入冷凝器的冷卻、冷凝和壓降過程；3-3表示制冷劑液體的過冷和壓降過程；3-4表示制冷劑液體的非絕熱節流過程 實際循環過程在壓焓圖上的表示實際循環過程在壓焓圖上的表示單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮式制冷循環，壓縮機吸入單級蒸汽壓縮式制冷循環，壓縮機吸入管道存在的壓力降，對制冷循環

31、性能有管道存在的壓力降，對制冷循環性能有下列哪幾項影響？下列哪幾項影響？答：致使吸氣比容增加；壓縮機的壓縮比增加單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算在制冷原理范圍內，往往采取簡化辦法來修正復雜的實際循環：n不考慮、管道和換熱設備的壓降及管道向外界的傳熱，在工藝設計中相應在液泵功率和制冷系統負荷計算時加上裕量。n節流等焓n有溫差傳熱，但 TK、T0 為定值。n吸氣過熱，節流前液體過冷。n通過、i、m 將壓縮過程中 Vs 的減少、非等熵變化及摩擦等簡化成 p1 = p0、p2 = pK 的簡單熵增過程。單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算112(2)3456

32、,ppk0Lg ph實際循環可表示為圖中的1-1-2-3-4-5-6-1 1-1表示蒸氣的過熱過程 1-2表示實際增熵壓縮過程 2-3-4表示制冷劑在冷凝壓力pk下的等壓冷卻、冷凝過程 4-5表示制冷劑在冷凝壓力下的過冷過程 5-6表示制冷劑在等焓下的節流過程 6-1表示制冷劑在蒸發壓力p0下的等壓汽化過程 單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算八八 熱力

33、計算熱力計算設計計算：根據工藝要求選制冷壓縮機、制冷設備。校核計算：校核已有設備的性能單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級實際循環熱力計算一般步驟確定制冷劑和制冷循環形式確定循環工作參數根據制冷劑、循環形式、工作參數，畫出循環曲線，標定各點，再由熱力圖表查出各有關點熱力參數熱力性能計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算確定制冷劑和制冷循環形式制冷劑的確定詳見第二章循環形式：nNH3、R11 系統采用無回熱循環形式nR12、R502、R22、R134a 等采用有回熱的循環形式單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算確定循環工作參數蒸發

34、溫度 t0過熱溫度 tgr冷凝溫度 tK過冷溫度 tgl單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算蒸發溫度 t0蒸發溫度取決于被冷卻系統的低溫要求和制冷蒸發溫度取決于被冷卻系統的低溫要求和制冷劑與被冷卻系統的傳熱溫差、冷卻方式。劑與被冷卻系統的傳熱溫差、冷卻方式。直接冷卻： t0 = tn - ttn：被冷卻對象的溫度 t：傳熱溫差，一般取10 oC間接冷卻： t0 = t - tt：載冷劑進出口的平均溫度 t：制冷劑與載冷劑之間的傳熱溫差。一般取48 oC單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算過熱溫度 tgr取決于回熱形式、蒸發溫度 t0 和制冷劑種類nNH3

35、 ，過熱度見表1-1(P26)。n單級氟里昂循環tgr 15 oC，不能太低n采用回熱器的氟里昂循環， tgr = 3040 oC，即： tgr=t0+(3040) oC單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算冷凝溫度 tK冷凝溫度取決于冷卻條件和冷凝器形式。冷凝溫度取決于冷卻條件和冷凝器形式。1.水冷式冷凝器水冷式冷凝器 tk = t+ tt：載冷劑進出口的平均溫度：載冷劑進出口的平均溫度 t：冷凝溫度與冷卻：冷凝溫度與冷卻水平均溫度之差。一般取水平均溫度之差。一般取57 oC2.風冷式冷凝器風冷式冷凝器tk = ta+ tta：進口空氣的干球溫度：進口空氣的干球溫度 t：冷

36、凝溫度與室外計算：冷凝溫度與室外計算干球溫度之差。一般取干球溫度之差。一般取15 oC3.蒸發式冷凝器蒸發式冷凝器tk = ts+ tts：進口空氣的濕球溫度：進口空氣的濕球溫度 t：冷凝溫度與室外計算：冷凝溫度與室外計算濕球溫度之差。一般取濕球溫度之差。一般取815 oC單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算過冷溫度 tgl一般取 tgl = 35 oC 即tgl= tK (35 ) oC單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮制冷實際循環計算實例例1 、 某單級蒸氣壓縮式制冷循環用于食品冷藏，制冷量Q0=116kW，環境介質溫度tH=30oC，

37、被冷卻對象溫度tC=-10oC。如果分別用R134a和R717做制冷劑，試進行制冷循環的熱力計算。計算中可取tk=5oC，t0=10oC，tgl=5oC， tgr=10oC，屬于有害過熱。壓縮機=0.6， i =0.86，m =0.90單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算解：1. 1.據已知條件確定制冷循環的工作溫度：據已知條件確定制冷循環的工作溫度： t0 = tc-t0=-20oC tgl = tk-tgl=30oC tk= tH+tk=35oC tgr = t0+tgr=-10oC2. 2.根據工作溫度在根據工作溫度在P-hP-h圖上畫出制冷循環圖上畫出制冷循環圖。圖

38、。lgph12p0pk3（2）14單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算3.3.由熱力性質表或圖分別查出由熱力性質表或圖分別查出R134aR134a和和R717R717各狀態點的參數：各狀態點的參數：h1kJ/kgh1 kJ/kgh2 kJ/kgh4 kJ/kgh4 kJ/kgv1 m3/kgt2oCR134aR717385.891435.103961465439.61772249.07366.691241.23430.1510.6756140單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算4. 4.熱力計算結果：熱力計算結果：序號 項目公式單位R134aR7171q

39、0h1-h4kJ/kg144.691092.12w0h2-h1kJ/kg43.63073qvq0/v1kJ/m3958.21216304qkh2-h4kW198.414295wskJ/kg56.333976qmQ0/q0kg/s0.800.1067Vsqmv1m3/s0.120.0718VhVs/m3/s0.20.118mi/0單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算序號項目公式單位R134aR71793.323.56102.572.7511Tc/(Th-Tc)6.5756.57512 /0.3910.4213 P0qmw0 kW34.8832.514 Pi kW40.5637.815 Ps kW45.064216Ke( ) Q0/Ps2.572.7617 QkQ0+P0 kW156.56153.80scs00wqswq0sciP/0miP/單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算單級蒸汽壓縮實際循環熱力計算5. 5.分析：分析：1） q qm m影響制冷系統的規模影響制冷系統的規模(Q(Q0 0=q=qm mq q0 0) ) 。 q0(R717)8 q0(R134a) qm(R134a)8 qm(R717)故：R134a適用于小型系統， R717適用于大、中系統。2） q qv v影響制冷壓縮機的尺寸影響制冷壓