制冷系統(tǒng)課件D

1、本章重點本章重點1.1.理想制冷循環(huán)與實際制冷循環(huán)的差理想制冷循環(huán)與實際制冷循環(huán)的差別及其別及其T-ST-S圖和圖和lgp-hlgp-h圖；圖；2.2.計算。計算。 第三章第三章 制制 冷冷第一節(jié)第一節(jié) 理論基礎(chǔ)及基本概念理論基礎(chǔ)及基本概念 在食品工業(yè)上的應(yīng)用在食品工業(yè)上的應(yīng)用： 產(chǎn)生冷凍、速凍食品；產(chǎn)生冷凍、速凍食品； 貯藏；貯藏； 加工手段（冷凍濃縮、干燥）；加工手段（冷凍濃縮、干燥）； 空氣調(diào)節(jié)等。空氣調(diào)節(jié)等。 制冷制冷: :消耗機械功或其它能量獲得低溫（相對環(huán)境）的消耗機械功或其它能量獲得低溫（相對環(huán)境）的單元操單元操作作。工業(yè)上，一般是采用。工業(yè)上，一般是采用機械壓縮機械壓縮、蒸汽噴

2、射蒸汽噴射和和吸收劑吸收吸收劑吸收等實現(xiàn)制冷的。等實現(xiàn)制冷的。 分類分類：深度冷凍（：深度冷凍（-100-100以下）和一般冷凍（以下）和一般冷凍（-100-100以上）。以上）。一、概述一、概述2 2、熱力循環(huán)熱力循環(huán)：體系經(jīng)過一個過程的變化，熱和功有一定的轉(zhuǎn)體系經(jīng)過一個過程的變化，熱和功有一定的轉(zhuǎn)換，如果從初始狀態(tài)經(jīng)過若干過程后，回復(fù)到換，如果從初始狀態(tài)經(jīng)過若干過程后，回復(fù)到原狀態(tài)，又完成了熱與功的轉(zhuǎn)換，而物質(zhì)狀態(tài)原狀態(tài)，又完成了熱與功的轉(zhuǎn)換，而物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生周期性變化。該循環(huán)過程稱為發(fā)生周期性變化。該循環(huán)過程稱為熱力循環(huán)熱力循環(huán)。二、基礎(chǔ)理論與方法二、基礎(chǔ)理論與方法（一）封閉體系熱力過程（

3、一）封閉體系熱力過程1 1、封閉體系封閉體系: :與外界無物質(zhì)交換，但可以有熱、功交換的熱與外界無物質(zhì)交換，但可以有熱、功交換的熱力學(xué)體系，即只有能量傳遞，沒有物質(zhì)傳遞。力學(xué)體系，即只有能量傳遞，沒有物質(zhì)傳遞。 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律恰好描述了熱力學(xué)體系中熱與功轉(zhuǎn)換恰好描述了熱力學(xué)體系中熱與功轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系。的數(shù)量關(guān)系。3 3、熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律： dq=de+pdV （J/kg）因此，對于理想的封閉體系（熱力循環(huán)），熱交換量等于因此，對于理想的封閉體系（熱力循環(huán)），熱交換量等于功交換量。功交換量。 以熱和功的形式傳遞的能量必定對應(yīng)于系統(tǒng)的內(nèi)能確定的以熱和功的形式傳遞的能量必定

4、對應(yīng)于系統(tǒng)的內(nèi)能確定的變化。變化。 規(guī)定：規(guī)定： de為為+,內(nèi)能增加為正內(nèi)能增加為正; dq為為+,吸熱吸熱,q為正為正; dV為為+, 膨脹膨脹, 即對外做功即對外做功, w為正。為正。 工質(zhì)循環(huán)后，內(nèi)能無變化，回復(fù)到原狀態(tài)。工質(zhì)循環(huán)后，內(nèi)能無變化，回復(fù)到原狀態(tài)。wq,dwdq,de 即即01、卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)、卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)TTCTNP12342341q1q2TCTNS1S2 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán) 熱機循環(huán)熱機循環(huán)VS12 等溫膨脹過程等溫膨脹過程23 等熵膨脹過程等熵膨脹過程34 等溫壓縮過程等溫壓縮過程41 等熵壓縮過程等熵壓縮過程P-V 圖圖T-S 圖圖（二）制冷循環(huán)（二）制

5、冷循環(huán) 逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)制冷循環(huán)制冷循環(huán)TTCTNP12342341q1q2TCTNS1S2VSP-V 圖圖T-S 圖圖12 等熵（絕熱）壓縮過程等熵（絕熱）壓縮過程23 等溫壓縮過程等溫壓縮過程34 等熵（絕熱）膨脹過程等熵（絕熱）膨脹過程41 等溫膨脹過程等溫膨脹過程2、實際制冷過程、實際制冷過程蒸發(fā)器蒸發(fā)器等溫等壓等溫等壓等壓等壓冷凝器冷凝器膨脹閥膨脹閥（節(jié)流閥）（節(jié)流閥）等焓等焓等熵等熵壓縮機壓縮機制冷過程簡圖制冷過程簡圖四個階段：四個階段：壓縮、冷凝壓縮、冷凝膨脹、蒸發(fā)膨脹、蒸發(fā)（三）制冷劑的壓焓圖與溫熵圖（三）制冷劑的壓焓圖與溫熵圖 等壓線群：水平線等壓線群：水平線 等焓線群：

6、垂直線等焓線群：垂直線 等比容等比容線群線群：虛虛線線 等干度等干度x x線群線群: : 等溫等溫t t線群線群: : 等熵等熵S S線群線群: :飽和飽和蒸汽蒸汽飽和飽和液體液體臨界點臨界點過冷液體過冷液體過熱蒸汽過熱蒸汽1、壓焓圖、壓焓圖2、溫熵圖、溫熵圖 K K點：臨界點；點：臨界點； K K點左支曲線點左支曲線: :飽和液體曲線；飽和液體曲線； K K點右支曲線點右支曲線: :飽和飽和蒸汽蒸汽曲線；曲線； 等壓線群等壓線群: ABCD: ABCD； 等焓線群等焓線群: EF: EF； 等比容等比容線群線群:GHJ:GHJ（虛線）；（虛線）； 等溫等溫t t線群線群（水平水平線）線） 等

7、熵等熵S S線群線群（垂垂線）線）過冷液體過冷液體過熱蒸汽過熱蒸汽P89F-12F-12壓焓圖壓焓圖P90（四）理想制冷循環(huán)與實際制冷循環(huán)的比較（四）理想制冷循環(huán)與實際制冷循環(huán)的比較1、理想制冷循環(huán)、理想制冷循環(huán)冷凝器冷凝器等溫過程等溫過程等溫過程等溫過程2、實際制、實際制冷循環(huán)冷循環(huán)1.1.絕熱可逆壓縮絕熱可逆壓縮( (等熵等熵) )過程過程: 1-2: 1-2線線2.2.等壓冷卻、冷凝及過冷過程：等壓冷卻、冷凝及過冷過程：2-22-2-3-3-3-3線線3.3.節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹( (等焓等焓) )過程過程: 3-4: 3-4線線( (不可逆不可逆, ,無外無外功功, ,絕熱絕熱) )4.4

8、.等溫等壓蒸發(fā)等溫等壓蒸發(fā): 4-1: 4-1線線h1h2h3=h4h1、絕熱可逆壓縮、絕熱可逆壓縮(等熵等熵) 線線1-2。2、等壓冷卻、冷凝及過冷過程：、等壓冷卻、冷凝及過冷過程： 2-2 線線冷卻冷卻(到飽和蒸汽到飽和蒸汽)(等壓等壓)；2-3 冷凝冷凝(等壓等壓,等溫等溫)； 3-3過冷過冷(等壓等壓), 3與與3點的溫度不同；故點的溫度不同；故2-2-3-3為等壓冷卻、冷凝及過冷過程線。為等壓冷卻、冷凝及過冷過程線。3、節(jié)流膨脹、節(jié)流膨脹(等焓等焓)線線 3-4。4、蒸發(fā)、蒸發(fā)(等壓等壓,等溫等溫)線線 4-1。實際制冷循環(huán)與理想過程的區(qū)別實際制冷循環(huán)與理想過程的區(qū)別1.節(jié)流閥取代膨

9、脹機：節(jié)流閥取代膨脹機：節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹：連續(xù)流動流體經(jīng)到節(jié)流閥急劇膨脹連續(xù)流動流體經(jīng)到節(jié)流閥急劇膨脹,使其壓強使其壓強p2下下降至降至p1。 由于過程太快由于過程太快,其情況不可逆其情況不可逆，由于節(jié)流閥沒有作由于節(jié)流閥沒有作外功外功,w=0,又流體與周圍介質(zhì)來不及作熱交換又流體與周圍介質(zhì)來不及作熱交換,故故節(jié)流前后焓節(jié)流前后焓值不變值不變。2.2.引入過冷凝線：引入過冷凝線： 加大冷凝器面積，增大吸熱量，即增加了制冷量。加大冷凝器面積，增大吸熱量，即增加了制冷量。3.3.干法壓縮取代濕法壓縮：干法壓縮取代濕法壓縮： 制冷系數(shù)減少，但避免液擊事故，提高生產(chǎn)能力。制冷系數(shù)減少，但避免液擊事故，

10、提高生產(chǎn)能力。 4.4.過程不可逆。實際制冷循環(huán)所消耗外功多過程不可逆。實際制冷循環(huán)所消耗外功多。三、一般制冷方法三、一般制冷方法（一）機械壓縮制冷（一）機械壓縮制冷1、空氣壓縮制冷：用空氣作為制冷劑。、空氣壓縮制冷：用空氣作為制冷劑。 制冷系數(shù)小，經(jīng)濟性差，單位制冷量?。o相變）。制冷系數(shù)小，經(jīng)濟性差，單位制冷量小（無相變）。2、蒸汽壓縮制冷：用常溫下加壓可以液化的物質(zhì)作為制冷劑、蒸汽壓縮制冷：用常溫下加壓可以液化的物質(zhì)作為制冷劑（工質(zhì)），工質(zhì)在循環(huán)過程中不斷發(fā)生相（工質(zhì)），工質(zhì)在循環(huán)過程中不斷發(fā)生相變（液態(tài)變（液態(tài)氣態(tài)，氣態(tài)氣態(tài)，氣態(tài)液態(tài)）液態(tài)）蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理圖蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原

11、理圖冷凝器冷凝器等溫過程等溫過程等溫過程等溫過程特點：制冷系數(shù)大，單位制冷量大，傳熱系數(shù)大，設(shè)備小。特點：制冷系數(shù)大，單位制冷量大，傳熱系數(shù)大，設(shè)備小。3、吸收式制冷：消耗熱能。使用制冷劑和吸收劑兩種工質(zhì)。、吸收式制冷：消耗熱能。使用制冷劑和吸收劑兩種工質(zhì)。 中央空調(diào)系統(tǒng)如溴化鋰吸收制冷。中央空調(diào)系統(tǒng)如溴化鋰吸收制冷。制冷劑制冷劑吸熱蒸發(fā)吸熱蒸發(fā)制冷劑制冷劑蒸汽冷凝蒸汽冷凝減壓蒸減壓蒸發(fā)制冷發(fā)制冷混合混合吸收吸收制冷劑制冷劑吸收劑吸收劑吸收式制冷原理圖吸收式制冷原理圖4、蒸汽噴射式制冷：消耗熱能。、蒸汽噴射式制冷：消耗熱能。（二）非機械壓縮制冷（二）非機械壓縮制冷1、融解和溶解制冷：如冰融解制

12、冷；鹽水低溫制冷、融解和溶解制冷：如冰融解制冷；鹽水低溫制冷 （降低冰點）。（降低冰點）。2、固體升華和液體汽化制冷：如干冰制冷、液氮制冷。、固體升華和液體汽化制冷：如干冰制冷、液氮制冷。四、低溫制冷方法四、低溫制冷方法為了獲得更低的溫度，可用以下幾種方法：為了獲得更低的溫度，可用以下幾種方法：1、多級制冷循環(huán)：多級壓縮（一種制冷劑）。、多級制冷循環(huán)：多級壓縮（一種制冷劑）。2、串級制冷循環(huán)：多級壓縮（多種制冷劑）。、串級制冷循環(huán)：多級壓縮（多種制冷劑）。3、節(jié)流膨脹和絕熱膨脹法：配合、節(jié)流膨脹和絕熱膨脹法：配合1、2方法使用。方法使用。4、固體升華與液體汽化制冷：、固體升華與液體汽化制冷：兩

13、級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)兩級蒸氣壓縮式制冷循環(huán) 1、制冷量（制冷能力）：單位時間制冷劑從被冷凍物中（在、制冷量（制冷能力）：單位時間制冷劑從被冷凍物中（在蒸發(fā)器中吸收）取出的熱量蒸發(fā)器中吸收）取出的熱量Q0，單位，單位W或或kW。 冷凍噸冷凍噸(國外國外)，1冷噸冷噸(USA)=3.52kW =12660kJ/h 1冷噸冷噸(JP)=3.86kW=13900kJ/h 單位制冷量：單位質(zhì)量或單位容積單位制冷量：單位質(zhì)量或單位容積制冷劑制冷劑在蒸發(fā)器中所在蒸發(fā)器中所吸收的熱量。吸收的熱量。 （1）單位質(zhì)量制冷量）單位質(zhì)量制冷量q0；單位；單位J/kg （2）單位容積制冷量）單位容積制冷量qv ；單位；

14、單位J/m3 單位制冷量單位制冷量q0、qv可從蒸汽壓焓圖查取、計算?？蓮恼羝麎红蕡D查取、計算。第二節(jié)第二節(jié) 食品冷凍常用的蒸汽壓縮式制冷的計算食品冷凍常用的蒸汽壓縮式制冷的計算一、制冷計算一、制冷計算h4=h3h1h2hq0=h1-h4J/kgkJ/kg04100 hhqqv kJ/m3J/m3比容比容單位質(zhì)量制冷量單位質(zhì)量制冷量q0單位容積制冷量單位容積制冷量qv式中式中0是是1點的比容。點的比容。2、制冷劑循環(huán)量：單位時間內(nèi)制冷機中循環(huán)的制冷劑流量。、制冷劑循環(huán)量：單位時間內(nèi)制冷機中循環(huán)的制冷劑流量。 （1）單位時間質(zhì)量循環(huán)量）單位時間質(zhì)量循環(huán)量G，單位，單位kg/s （2）單位時間容積

15、循環(huán)量）單位時間容積循環(huán)量V，單位，單位m3/s（1）單位時間質(zhì)量循環(huán)量）單位時間質(zhì)量循環(huán)量G41000hhQqQG 單位單位kg/s（2）單位時間容積循環(huán)量）單位時間容積循環(huán)量VvqQqQGV00000 單位單位m3/s3、制冷劑的放熱量、制冷劑的放熱量Qk：包括冷卻、冷凝、過冷三階段的放熱量。：包括冷卻、冷凝、過冷三階段的放熱量。h4=h3h1h2h）（32hhGQQQQ k kkk ）（khhGQ22 冷卻段冷卻段冷凝段冷凝段）（ khhGQ32 過冷段過冷段）（33hhGQ k 單位均為：單位均為：W或或kW單位放熱量：單位放熱量：qk=(h2-h3)4、制冷壓縮機功率：對于單位質(zhì)量制

16、冷劑，壓縮機的理論壓、制冷壓縮機功率：對于單位質(zhì)量制冷劑，壓縮機的理論壓縮功稱為理論功縮功稱為理論功wt，單位，單位J/kg。h4=h3h1h2h12hhwt J/kg（1）理論功）理論功wt（2）理論功率）理論功率Nt：對于制冷劑：對于制冷劑循環(huán)量為循環(huán)量為G（kg/s）的壓）的壓縮循環(huán)縮循環(huán),壓縮機所消耗的壓縮機所消耗的功率，單位功率，單位W。）（12hhGGwNtt 單位：單位：W120qqqqwktJ/kg（3）實際功率）實際功率N：實際功率大于理論功率。：實際功率大于理論功率。 N Nt。如果。如果壓縮機的總效率為壓縮機的總效率為，則實際功率：，則實際功率： tNN Dmai 其中其

17、中ai 指示效率，為理論功率指示效率，為理論功率Nt與指示功率與指示功率Ni之比。是壓縮機之比。是壓縮機余隙容積、壓縮比、汽缸、活塞和氣閥等結(jié)構(gòu)因素造余隙容積、壓縮比、汽缸、活塞和氣閥等結(jié)構(gòu)因素造成能量損失。成能量損失。可用該式計算：可用該式計算：0bTwai 蒸發(fā)蒸發(fā)溫度溫度中、小型臥式壓縮機：中、小型臥式壓縮機：2273233TTkw 大型臥式壓縮機：大型臥式壓縮機：kwTT 2992730 立式壓縮機：立式壓縮機：kwTT 2732730 冷凝冷凝溫度溫度排氣排氣溫度溫度預(yù)熱預(yù)熱系數(shù)系數(shù)溫度溫度臥式：臥式： b=0.002立式：立式： b=0.001m 機械效率。指示功率機械效率。指示功

18、率Ni與軸功率與軸功率Nz之比。機械摩擦損失。之比。機械摩擦損失。zimNN 95080.m D 傳動效率。軸功率傳動效率。軸功率Nz與實際功率與實際功率N之比。傳動機構(gòu)的完之比。傳動機構(gòu)的完善程度。善程度。NNzD 傳動效率傳動效率D 的取值：的取值：三角皮帶：三角皮帶：0.970.98平皮帶：平皮帶： 0.96齒輪箱：齒輪箱： 0.960.99電動機直接聯(lián)接：電動機直接聯(lián)接：1.0 為了保證壓縮機工作可靠，取保險系數(shù)為了保證壓縮機工作可靠，取保險系數(shù)B=1.11.15，則，則電機的額定功率電機的額定功率N0為：為：DmaithhGBNBN ）（120 單位：單位：W5、制冷系數(shù)、制冷系數(shù)

19、：制冷循環(huán)中的制冷量：制冷循環(huán)中的制冷量Q0（W，或，或kW）與該循環(huán)）與該循環(huán)所消耗的功率所消耗的功率N（ W，或，或kW ）之比值）之比值。消耗單位外功所能消耗單位外功所能獲得的制冷量獲得的制冷量。用于衡量制冷循環(huán)的效率，是評價某具體制用于衡量制冷循環(huán)的效率，是評價某具體制冷循環(huán)經(jīng)濟性的一項指標(biāo)。冷循環(huán)經(jīng)濟性的一項指標(biāo)。NQ0 12410hhhhwqtt 單位質(zhì)量的理論值單位質(zhì)量的理論值理論功理論功單位質(zhì)量單位質(zhì)量制冷量制冷量對于理想制冷循環(huán)對于理想制冷循環(huán), 僅與僅與T0和和Tk有關(guān)，與制冷劑的性質(zhì)無關(guān)。有關(guān)，與制冷劑的性質(zhì)無關(guān)。逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)最大最大, ,制冷最為

20、經(jīng)濟，制冷最為經(jīng)濟，,制冷效率制冷效率；(T(Tk k - T - T0 0), ), 但但T Tk k 受環(huán)境條件限制；受環(huán)境條件限制；T T0 0 不利于傳熱。不利于傳熱。對于理想制冷循環(huán)（逆卡諾循環(huán)）：對于理想制冷循環(huán)（逆卡諾循環(huán)）：00TTTk 理理想想 理想實際蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度冷凝溫度冷凝溫度二、制冷循環(huán)工作參數(shù)的確定二、制冷循環(huán)工作參數(shù)的確定1、蒸發(fā)溫度（、蒸發(fā)溫度（T0）：）：隨制冷劑的不同而不同。隨制冷劑的不同而不同。 空氣載冷空氣載冷: T0比冷庫空氣溫度低比冷庫空氣溫度低812; 鹽水載冷鹽水載冷: T0比鹽水溫度低比鹽水溫度低46。2、冷凝溫度（、冷凝溫度（Tk）：）：由

21、冷凝器型式、冷凝介質(zhì)的溫度決定。由冷凝器型式、冷凝介質(zhì)的溫度決定。 水冷卻水冷卻: Tk=t+(45) (t為冷凝器排水溫度，進出水的溫差取為冷凝器排水溫度，進出水的溫差取23) 空氣冷卻空氣冷卻: Tk=t+(812) (t為冷凝器排氣溫度為冷凝器排氣溫度) (立、臥式、淋激式冷凝器）立、臥式、淋激式冷凝器）3、壓縮機的吸汽溫度（、壓縮機的吸汽溫度（T1）：）：為控制過熱點溫度。為控制過熱點溫度。 低壓蒸汽過熱有害，使壓縮機功耗低壓蒸汽過熱有害，使壓縮機功耗，可通過控制冷凝溫，可通過控制冷凝溫度，回收一部分過熱能量。度，回收一部分過熱能量。吸汽溫度取決于回汽的吸汽溫度取決于回汽的過熱度過熱度

22、。若不考慮回汽若不考慮回汽的過熱的過熱,則則T1T0,實際上實際上,自蒸發(fā)器的低壓蒸汽進自蒸發(fā)器的低壓蒸汽進壓縮機前將在吸汽管中壓縮機前將在吸汽管中吸收周圍空氣的熱量吸收周圍空氣的熱量,溫溫度升高度升高,比容增大比容增大,叫叫蒸汽蒸汽過熱過熱。 制冷量制冷量q q0 0沒有變化，但壓縮機的功耗卻增加了沒有變化，但壓縮機的功耗卻增加了W W（圖（圖中中1-1-0-2-11-1-0-2-1的面積），這在經(jīng)濟上是不利的，稱為有害的面積），這在經(jīng)濟上是不利的，稱為有害過熱。過熱。 蒸發(fā)溫度越低，吸入蒸汽與周圍空氣間的溫差越大，蒸發(fā)溫度越低，吸入蒸汽與周圍空氣間的溫差越大，此有害影響越大?？梢杂么擞泻τ?/p>

23、響越大。可以用回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)減輕該危害。減輕該危害。什么是什么是回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)？回?zé)嵫h(huán)對制冷是否有利？回?zé)嵫h(huán)對制冷是否有利？ 4 4、過冷溫度（、過冷溫度（TuTu）：）：比冷凝溫度比冷凝溫度( (預(yù)先確定的預(yù)先確定的) )低低3 35,5,比比冷卻水進口溫度高冷卻水進口溫度高33?；?zé)嵫h(huán)：回?zé)嵫h(huán)：將蒸發(fā)器產(chǎn)生的低溫低壓蒸汽與節(jié)流將蒸發(fā)器產(chǎn)生的低溫低壓蒸汽與節(jié)流前的液體工質(zhì)進行熱交換。前的液體工質(zhì)進行熱交換。1 1、既可減輕或消除吸汽管道中的有害過熱，又能使液、既可減輕或消除吸汽管道中的有害過熱，又能使液態(tài)制冷劑過冷。態(tài)制冷劑過冷。2 2、制冷劑過冷，將增加循環(huán)的制冷量、制冷劑過冷

24、，將增加循環(huán)的制冷量 q q0 0 ，但功耗，但功耗也增大也增大W W，其制冷系數(shù)是否提高，視具體操作條，其制冷系數(shù)是否提高，視具體操作條件和制冷劑種類而異。件和制冷劑種類而異。3 3、當(dāng)、當(dāng)T Tk k=30=30，T T0 0在普通制冷溫度范圍內(nèi)時，對在普通制冷溫度范圍內(nèi)時，對F-12F-12采用回?zé)嵫h(huán)是有利的；對于氨是不利的；采用回?zé)嵫h(huán)是有利的；對于氨是不利的；F-22F-22介于兩者之間，即制冷無大的變化。介于兩者之間，即制冷無大的變化。例例1.1.某制冷循環(huán)為逆向卡諾循環(huán)。在某制冷循環(huán)為逆向卡諾循環(huán)。在-25-25下每下每kgkg制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的吸熱量和在冷凝器制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)

25、的吸熱量和在冷凝器內(nèi)的放熱量分別為內(nèi)的放熱量分別為200kJ/kg200kJ/kg和和240kJ/kg240kJ/kg。求：求： 1.1.制冷系數(shù)；制冷系數(shù)； 2.2.冷凝溫度；冷凝溫度； 3.3.若制冷劑循環(huán)量為若制冷劑循環(huán)量為450kg/h450kg/h，求所需理論，求所需理論功為若干功為若干kWkW。 解：解：1. 1. 制冷系數(shù)制冷系數(shù) 由題意知：由題意知： 54020040200240240200000 tktkwqkg/kJqqw:kg/kJq,kg/kJq 則則2. 冷凝溫度冷凝溫度Tk 因是逆向卡諾循環(huán)，故制冷系數(shù)：因是逆向卡諾循環(huán)，故制冷系數(shù)： 已知蒸發(fā)溫度已知蒸發(fā)溫度T0=

26、273-25=248K00TTTk 3. 3. 理論功理論功N Nt t.tK.TTTTTkkkk6246297524824800 kWh/kJGwNtt540450 例例2 2、在氨蒸氣壓縮制冷循環(huán)中，蒸發(fā)溫度和冷凝溫、在氨蒸氣壓縮制冷循環(huán)中，蒸發(fā)溫度和冷凝溫度分別為度分別為-20-20和和2020，制冷量為，制冷量為2020冷噸冷噸( (日日本本) )。氨在冷凝器中的放熱速率為。氨在冷凝器中的放熱速率為100kJ/s100kJ/s，氨，氨進入壓縮機的狀態(tài)為干飽和蒸氣，并在其中進進入壓縮機的狀態(tài)為干飽和蒸氣，并在其中進行絕熱壓縮。求：行絕熱壓縮。求： 1.1.壓縮機的理論功率；壓縮機的理論功

27、率； 2.2.制冷系數(shù)；制冷系數(shù)； 3.3.氨的循環(huán)流量。氨的循環(huán)流量。解：解：1.壓縮機的理論功率壓縮機的理論功率Nt 氨在冷凝器中放熱速率為氨在冷凝器中放熱速率為100kJ/s，即，即h/kJ.Qk510633600100 制冷量制冷量:h/kJQ2780001390020200 冷噸冷噸凈功凈功:h/kJQQWkt820002780003600000 理論功率理論功率:kW.WNtt8223600820003600 393820002780000.WQt 2. 制冷系數(shù)制冷系數(shù)3. 3. 氨的循環(huán)流量氨的循環(huán)流量G G 根據(jù)題意知，蒸發(fā)溫度根據(jù)題意知，蒸發(fā)溫度t t0 0=-20=-20

28、，又因為壓縮機入，又因為壓縮機入口為干飽和蒸氣，并進行絕熱壓縮，故可由附錄口為干飽和蒸氣，并進行絕熱壓縮，故可由附錄logp-hlogp-h圖查出：圖查出：hkgwWGkgkJhhwkgkJhkgkJhttt/65612582000/12514451570/1570/14451221h h4 4h h1 1h h2 2h h3 3-20-202020h,kJ/kgLog pLog p例例3.3.某蒸氣壓縮制冷循環(huán)以氨為制冷劑，冷凝溫度為某蒸氣壓縮制冷循環(huán)以氨為制冷劑，冷凝溫度為3030，蒸發(fā)溫度為，蒸發(fā)溫度為-10-10。制冷劑離開蒸發(fā)器時。制冷劑離開蒸發(fā)器時為干飽和蒸氣，離開冷凝器時為飽和液

29、體。如為干飽和蒸氣，離開冷凝器時為飽和液體。如制冷劑流量為制冷劑流量為100kg/h100kg/h，求：，求： 1.1.制冷系數(shù)；制冷系數(shù)； 2.2.制冷裝置的制冷量；制冷裝置的制冷量； 3.3.所需的理論功率。所需的理論功率。解：該制冷循環(huán)的解：該制冷循環(huán)的logp-ilogp-i示意圖由本題附圖所示。示意圖由本題附圖所示。 由附錄由附錄logp-hlogp-h圖查出制冷劑在各狀態(tài)點的焓值分別為：圖查出制冷劑在各狀態(tài)點的焓值分別為：kgkJhhkgkJhkgkJh/350/1570/145034211.制冷系數(shù)制冷系數(shù)125. 91450157035014501241hhhhh h4 4h

30、h1 1h h2 2h h3 3-10-103030h,kJ/kgLog pLog p2. 2. 制冷量制冷量Q Q0 0 1kg 1kg氨的制冷量為：氨的制冷量為：kgkJhhq/11003501450410 制冷裝置的制冷量為：制冷裝置的制冷量為：hkJGqQ/1100001100100003. 3. 所需理論功率所需理論功率N Nt t 壓縮機對壓縮機對1kg1kg制冷劑所作的凈功為：制冷劑所作的凈功為：kgkJhhwt/1201450157012所需理論功率為：所需理論功率為：kWGwWNttt33. 3360010012036003600一、制冷劑：即制冷工質(zhì)，冷凍劑一、制冷劑：即制冷工質(zhì)，冷凍劑傳遞熱能的媒介。傳遞熱能的媒介。第三節(jié)第三節(jié) 制冷劑與載冷劑制冷劑與載冷劑1、對制冷劑的要求：對制冷劑的要求： 常壓下常壓下，沸點低沸點低 蒸發(fā)溫度低；蒸發(fā)溫度低； 單位容積制冷量大單位容積制冷量大 制冷劑量小制冷劑量小，壓縮機尺寸?。粔嚎s機尺寸??； 制冷劑潛熱要大制冷劑潛熱要大 可減少制冷劑循環(huán)量；可減少制冷劑循環(huán)量； 不燃燒、無毒、