第三章制冷原理中第1頁，課件共40頁，創作于2023年2月一、液體過冷的影響

制冷劑在冷凝器中被冷凝成液體后，如果液體制冷劑繼續向外界放熱，制冷劑液體的溫度就會低于飽和溫度(對應于冷凝壓力的冷凝溫度)而成為過冷液體。飽和溫度與過冷液體溫度差稱為過冷度，記Δtg。第2頁，課件共40頁，創作于2023年2月造成原因：冷凝器的傳熱能力有富余；冷卻介質的使用、參數、流量大小；專門設置一個傳熱裝置如回熱器。造成后果：制冷循環改變了，由1-2-3-4-5-1變成1-2-3-4’-5’-1第3頁，課件共40頁，創作于2023年2月具有液體過冷的循環圖示

第4頁，課件共40頁，創作于2023年2月

具有液體過冷的循環與無過冷的理論循環比較．(1）單位質量制冷量增加．增加量與過冷度成正比(2）循環所消耗的單位理論功ω0不變(3）循環的制冷系數ε0提高第5頁，課件共40頁，創作于2023年2月實現制冷劑液體的過冷其本質是增大冷凝器的熱負荷。可以用適當增大冷凝器表面積和提高冷卻介質流量的方法來達到。一般制冷劑的過冷度取3—5℃。第6頁，課件共40頁，創作于2023年2月二、吸氣過熱的影響制冷劑在蒸發器中被蒸發為氣體后，如果氣體制冷劑繼續吸熱，制冷劑蒸汽的溫度就會高于飽和溫度(對應于蒸發壓力的蒸發溫度)而成為過熱汽。過熱蒸汽溫度與飽和溫度差稱為過熱度，記Δtr。第7頁，課件共40頁，創作于2023年2月造成原因：

蒸發器的傳熱能力有富余；進入壓縮機的管道較長，制冷劑進一步吸熱制冷劑進入壓縮機前用于冷卻電機專門設置一個傳熱裝置如回熱器。造成后果：

制冷循環改變了，由1-2-3-4-5-1變成1’-2’-3-4-5-1-1’第8頁，課件共40頁，創作于2023年2月具有吸氣過熱的制冷循環圖示

第9頁，課件共40頁，創作于2023年2月具有蒸汽過熱的循環與無過熱的理論循環比較．（1）循環的單位質量制冷量的不變。（2）壓縮機所消耗的單位理論功卻增大第10頁，課件共40頁，創作于2023年2月（3）制冷系數減少（4）軸功率N0的變化與所采用的制冷劑性質有關：對于R12的制冷裝置，絕熱壓縮功率有利下降對于R22的制冷裝置，絕熱壓縮功率基本不變對于R717的制冷裝置，絕熱壓縮功率增加了第11頁，課件共40頁，創作于2023年2月事實上，為了保證制冷裝置的壓縮機運轉安全，總是使壓縮機的吸氣有一定的過熱度。因為沒有吸氣過熱度，壓縮機所吸入的蒸氣就難以避免不帶入未蒸發完畢的少量液滴，液滴在氣缸中受熱產生急劇的汽化，不僅會降低壓縮機的實際吸氣量，而且液體多時，甚至可能引起液擊事故。第12頁，課件共40頁，創作于2023年2月三、回熱循環的影響

讓從蒸發器出來的低溫制冷劑蒸氣在特定的熱交換器中與高溫制冷劑液體進行熱交換，使高溫液體得到較大的過冷度，同時低溫蒸氣也能獲得一定的過熱度，減小了與環境的溫差。該循環為回熱循環回熱循環用1—1’—2’—3—4—4’—5’—1表示。第13頁，課件共40頁，創作于2023年2月回熱循環圖示第14頁，課件共40頁，創作于2023年2月回熱循環計算：單位質量制冷量回熱循環的單位質量制冷量增大了第15頁，課件共40頁，創作于2023年2月單位理論功制冷系數第16頁，課件共40頁，創作于2023年2月分析和研究表明：Rl2制冷裝置采用回熱循環是有利的。回熱換熱器流動阻力損失較小時，回熱循環的制冷系數能提高10一12%，而且當冷凝溫度一定時，蒸發溫度越低回熱效果越好。對于氨制冷裝置，采用回熱循環不利；對R22制冷裝置，應用回熱循環后，性能指標則無甚變化。第17頁，課件共40頁，創作于2023年2月第三節蒸氣壓縮制冷機

的實際循環為了便于用熱力學方法分析蒸氣壓縮制冷機循環，我們在第一節中曾對作了某些簡化的理論循環進行了討論，但是由于各種不能消除的因素影響，蒸氣壓縮制冷機的實際循環不同于理論循環。第18頁，課件共40頁，創作于2023年2月實際循環與理論循環的區別分析：制冷劑流過管路、蒸發器、冷凝器等各種附件、閥門，以及流過壓縮機內部時，都會產生阻力壓降；壓縮機入口的蒸氣已有一定的過熱度膨脹閥前的液體也有一定的過冷度；壓縮機壓縮蒸氣不是絕熱壓縮的等熵過程。蒸氣壓縮制冷機的實際循環過程如圖．第19頁，課件共40頁，創作于2023年2月蒸氣壓縮制冷機的實際循環圖第20頁，課件共40頁，創作于2023年2月一、實際循環與理論循環的區別分析蒸氣壓縮制冷機的實際循環與理論循環相比，壓縮機的實際輸氣量減小，而單位實際壓縮功增大。引起這種結果的原因，除壓縮機的實際工作過程偏離理論過程外，還有制冷劑循環流經所有管路都存在阻力壓降。第21頁，課件共40頁，創作于2023年2月實際循環的計算方法（1）只要計算具有吸氣過熱和液體過冷的理論循環1—2—4—4’一5—1，（2）使用壓縮機的輸氣系數和效率兩個參數進行修正。第22頁，課件共40頁，創作于2023年2月二、輸氣系數（λ）的確定方法

式中：Vh—理論輸氣量，表示一臺壓縮機每秒所有氣缸的活塞行程容積之和。

Vs—實際輸氣量

第23頁，課件共40頁，創作于2023年2月影響輸氣系數（λ）的因素

輸氣系數與壓縮機的余隙容積、進氣和排氣壓力損失、蒸氣與氣缸壁的熱交換及不嚴密處的泄漏狀況有關。輸氣系數λ＜1壓縮機的輸氣系數由壓縮機制造廠提供第24頁，課件共40頁，創作于2023年2月理論輸氣量Vh的計算公式：

其中：d—氣缸直徑(m)；s—活塞行程(m)；n—壓縮機轉速(r／min)

z—壓縮機的氣缸數。第25頁，課件共40頁，創作于2023年2月三、壓縮機效率的確定方法（1）壓縮機的指示效率ηi計算ω0

—壓縮機在理論循環過程中，壓縮每公斤制冷劑蒸氣所消耗的功稱為單位理論功ωi—壓縮機在實際循環過程中，壓縮每公斤制冷劑蒸氣所消耗的功稱為單位指示功第26頁，課件共40頁，創作于2023年2月（2）壓縮機機械效率ηj計算ωi—壓縮機在實際循環過程中，壓縮每公斤制冷劑蒸氣所消耗的功稱為單位指示功ωe—壓縮機在實際循環過程中，壓縮每公斤制冷劑蒸氣所消耗的功稱為實際軸功第27頁，課件共40頁，創作于2023年2月（3）壓縮機總效率ηe計算可見，壓縮機總效率包括：實際過程中壓縮蒸氣的效率機械摩擦效率第28頁，課件共40頁，創作于2023年2月實際循環計算實際循環的單位制冷量實際循環的單位功實際循環的制冷系數第29頁，課件共40頁，創作于2023年2月第四節蒸氣壓縮制冷機的熱力計算

一、蒸氣壓縮制冷機熱力計算目的：

（1)求得制冷機循環的性能指標（2）壓縮機的容量和功率（3）換熱器的熱負荷為壓縮機和換熱器的設計或選型提供必要的數據。第30頁，課件共40頁，創作于2023年2月二、蒸氣壓縮制冷機熱力計算步驟（1）計算準備

制冷劑和循環的型式選定

循環的工作參數確定，內容包括：

冷凝溫度蒸發溫度過冷度過熱度

第31頁，課件共40頁，創作于2023年2月

車輛用制冷裝置均用風冷冷凝器和直接蒸發式表面空氣冷卻器，冷凝溫度和蒸發溫度和車外溫度和蒸發器中空氣出口溫度有關。一般，冷凝溫度

tk=th+(13-15)(℃)th為計算外氣溫度(℃)

蒸發溫度

t0=tc-(8-10)(℃)

tc為蒸發器中空氣出口溫度(℃)冷凝溫度和蒸發溫度確定之后，冷凝壓力和蒸發壓力也相應確定了。第32頁，課件共40頁，創作于2023年2月過冷度和過熱度的確定壓縮機吸氣溫度按蒸氣離開蒸發器時的情況及進入壓縮機吸氣腔前的傳熱情況來確定。吸氣溫度不超過15℃，液體過冷度可選3—5℃第33頁，課件共40頁，創作于2023年2月（2）根據己知的溫度和壓力，在制冷劑的壓焓圖繪制循環過程第34頁，課件共40頁，創作于2023年2月（3）通過壓焓圖或物性表上查出循環各主要點參數。狀態點焓值其它參數1h1=1’h1’=υ1’=2h2=4h4=5h5=第35頁，課件共40頁，創作于2023年2月(4)實際循環數值計算

①計算理論循環的單位質量制冷量、單位理論功、制冷系數等性能指標。②計算制冷機的制冷量Q0

(kw)

Q0=G×q0(kw)

G—工質的循環量（Kg/h）③壓縮機選型

如果制冷量Q0已給定，要進行壓縮機選型時，可先求出工質的循環量(G)和壓縮機的實際輸氣量：第36頁，課件共40頁，創作于2023年2月工質的循環量(G)壓縮機的實際輸氣量（VS）：壓縮機的理論輸氣量（Vh）根據理論輸氣量(Vs)即可選配壓縮機

第37頁，課件共40頁，創作于2023年2月④壓縮機的軸功率計算壓縮機的理論功率壓縮機的軸功率式中ηj—壓縮機的機械效率

ηe—壓縮機的總效率第38頁，課件共40頁，創作于2023年2月⑤