熱工基礎(第二版)-張學學(8)第七章

第七章制冷裝置循環(huán)

制冷裝置：能夠維持物體溫度低于周圍環(huán)境溫度的設備。

高溫熱源放熱Q1制冷裝置Wnet吸熱Q2低溫熱源制冷裝置循環(huán)是一種逆向循環(huán)。

壓縮式制冷裝置氣體壓縮式制冷裝置蒸氣壓縮式制冷裝置吸收式制冷裝置吸附式制冷裝置蒸氣噴射式制冷裝置半導體制冷裝置制冷裝置分類17-1

空氣壓縮制冷循環(huán)

利用空氣絕熱膨脹時溫度降低來獲得低溫。原理：理想化的可逆空氣壓縮制冷循環(huán):1-2為可逆絕熱壓縮過程；2-3為可逆定壓放熱過程；3-4為可逆絕熱膨脹過程；4-1為可逆定壓吸熱過程。2假設空氣的比熱容為定值，那么空氣壓縮制冷循環(huán)的制冷系數(shù)為對于可逆絕熱過程1－2及3－4增壓比3在相同的大氣溫度T3和冷藏室溫度T1下，逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)為由于

降低增壓比

可以提高制冷系數(shù)。但是

愈小，每一循環(huán)壓縮機吸入的空氣量愈少，制冷量就愈小。采用流量大的葉輪式壓縮機和膨脹機，并加回熱裝置，可以增大制冷量。4回熱式空氣壓縮制冷裝置

1－2為定壓預熱過程；2－3為絕熱壓縮過程；3－4為定壓放熱過程；4－5為定壓放熱過程；5－6為絕熱膨脹過程；6－1為定壓吸熱過程；與無回熱循環(huán)13’5’61相比，循環(huán)制冷量q2、放熱量q1相等，制冷系數(shù)相同，增壓比減小，可采用增壓比小、流量大的葉輪式壓縮機和膨脹機，提高制冷量。57-2

蒸氣壓縮制冷循環(huán)

空氣壓縮制冷循環(huán)的優(yōu)點：工質容易獲得、本錢低、無毒平安。缺點：空氣的比熱容小，單位質量空氣的制冷量比較??；吸熱、放熱均在定壓下進行，偏離逆向卡諾循環(huán)較大，經(jīng)濟性差。蒸氣壓縮制冷循環(huán)：用低沸點物質〔大氣壓下的沸點低于0℃〕作為工質〔制冷劑〕，利用其在定壓下汽化和凝結時溫度不變的特性實現(xiàn)定溫放熱和定溫吸熱，可以大大提高制冷系數(shù)；制冷劑的汽化潛熱較大，因此制冷量大。61.蒸氣壓縮制冷循環(huán)分析1-2：絕熱壓縮過程

2-3：定壓凝結放熱過程3-4：絕熱節(jié)流過程

4-1：定壓蒸發(fā)吸熱過程1-2：絕熱壓縮過程

制冷系數(shù)：72.制冷劑理論上制冷劑應主要具有以下特點：1.大氣溫度對應的飽和壓力不要太高，冷庫溫度對應的飽和壓力不要太低；2.氣化潛熱要大，蒸氣比體積要??；常用制冷劑：3.具有較高的臨界溫度；4.化學穩(wěn)定，在工作溫度范圍內不分解，不腐蝕設備，無毒，不易起火和爆炸，不污染環(huán)境〔對臭氧層無破壞作用，無溫室效應〕，價格低廉，來源充足等。氟利昂〔CFC11、CFC12等〕、氨。8氟利昂制冷劑對環(huán)境的破壞作用：1.破壞臭氧層；

2.溫室效應。1985年聯(lián)合國通過了“保護臭氧層維也納公約〞，我國1989年7月參加。1987年幾十個國家又共同制定了保護臭氧層的“蒙特利爾協(xié)議書〞，，我國1992年8月正式成為締約國。“蒙特利爾協(xié)議書〞規(guī)定：興旺國家從1996年1月1日起，開展中國家從2006年1月1日起禁止使用與生產CFC物質。氟利昂替代物的研究成為世界熱門研究課題。97-4

熱泵

熱泵裝置與制冷裝置的工作原理相同，只是工作目的不同，前者為了供熱，后者為了制冷。10

熱泵的供熱系數(shù)：供熱系數(shù)與制冷系數(shù)之間的關系