工程热力学第11章制冷循环.ppt

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1、第十一章 制冷（致冷）循环,本章基本知识点,1.熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。,2.了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵的原理。,动力循环与制冷（热泵)循环,制冷（热泵)循环 输入功量（或其他代价），从低温热源取热,动力循环 输入热,通过循环输出功,热泵循环 输入功量（或其他代价），向高温热用户供热,正循环,逆循环,逆循环,制冷循环和制冷系数,Coefficient of Performance,T0环境,T2冷库,卡诺逆循环,q1,q2,w,热泵循环和供热系数,Coefficient of Performance,T1房间,T0环境,卡诺逆循环,q1

2、,q2,w,制冷能力和冷吨,生产中常用制冷能力来衡量设备产冷量大小,制冷能力：制冷设备单位时间内从冷库取 走的热量(kJ/s)。,商业上常用冷吨来表示。,1冷吨：1吨0C饱和水在24小时内被冷冻 到0C的冰所需冷量。,水的凝结（熔化）热 r=334 kJ/kg,1冷吨=3.86 kJ/s,1美国冷吨=3.517 kJ/s,制冷循环种类,111 空气压缩制冷循环,冷却水,膨胀机,压缩机,冷藏室,冷却器,3,2,1,4,空气压缩制冷循环过程,四个主要部件；工质：空气,理想化处理：理气；定化热;可逆；,pv图和Ts图,1 2 绝热压缩,2 3 等压冷却,3 4 绝热膨胀,4 1 等压吸热,p,v,3

3、,2,1,4,T,s,T2,T0,1,2,3,4,逆勃雷登循环,s,s,p,p,制冷系数,T,s,1,2,3,4,空气压缩制冷循环特点,优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。,2.q2=cp(T1-T4)，空气cp很小，(T1-T4)不能太大，q2 很小。,3.活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小，,使用叶轮式，再回热则可用。,pv图和Ts图,p,v,3,2,1,4,T,s,T2,T0,1,2,3,4,11-2 蒸气压缩制冷循环,水能用否？0C以下凝固不能流动。一般用低沸点工质，如氟利昂、氨,沸点：,水,100C,R22,-40.8C,R134a,THR01,-26.1C,-30.18C,空气压缩

4、制冷循环装置,冷却水,膨胀机,压缩机,冷藏室,冷却器,3,2,1,4,蒸气压缩制冷循环的计算,T,s,1,2,3,4,5,蒸发器中吸热量,冷凝器中放热量,制冷系数,两个等压，热与功均与焓有关,lnp-h图及计算,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,过冷措施,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5,4,不变,4,5,工程上常用,11-3 热泵,q2,q2,q1,q1,w,w,T2,T0,T0,T1,制冷系数,制热系数,制冷,热泵,热泵lnp-h图及计算,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,主要供暖方式,热用户,能量利用系数,直接电,100%,电厂,发电33%,损失67%,房间33%,锅炉,100%,锅炉,效率70%,房间70%,损失30%,热泵,热泵,100%,电厂,发电33%,损失67%,66%,房间99%,COP=3,11-4 吸收式制冷循环,利用溶液性质,压缩制冷循环以消耗机械功为代价,吸收式制冷以消耗热量为代价,溶液=溶剂+溶质,氨（溶质）+水（溶剂）溶液,溴化锂（溶剂）+水（溶质）溶液,吸收式制冷循环特点,优点：,直接利用热能,可用低品质热,缺点：,设备体积大，启动时间长,环境性能好,