1102A制冷原理工况.ppt

1、1,第二节 蒸气压缩式制冷装置的工作原理,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,一、单级蒸气压缩式制冷循环,二、单级制冷压缩机的工况和特性,理论循环的假设，实际循环的热力计算参数概念。,工况参数(冷凝温度、蒸发温度)、过冷度、过热度变化对性能的影响、压缩机工况的概念。,2,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,一、单级蒸气压缩式制冷循环,3,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环,理论循环的假设, 压缩机的压缩过程不存

2、在换热和流阻,制冷剂在流动过程中无阻力损失,制冷剂只与热交换器有热交换，流过膨胀阀不作功,4,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：制冷剂由高压变为低压以( 1 )为分界点。冷剂流经膨胀阀( 2 )相等，冷剂由( 3 )液体变成( 4 )蒸气。冷剂在蒸发器进口是( 5 )、出口是( 6 )。冷剂在蒸发器中完全气化前是( 7 )压( 8 )温过程、干度( 9 ) 。冷剂在压缩机吸气管中吸热流动过热度( 10 ) 、压力( 11 ) ，冷剂在压缩机进口是( 12 )蒸气、出口是( 13 )蒸气；冷剂在液管中流动一般是( 14 )压( 15 )温

3、过程。,5,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：冷剂在压缩机进口焓值为400kJ/kg，出口焓值为450kJ/kg，冷凝器出口焓值为250kJ/kg，制冷系数为( )。,问题：压缩机进出口h1=412kJ/kg， h2=464kJ/kg，冷凝器出口焓值为h3=250kJ/kg，膨胀阀进口h3=240kJ/kg，蒸发器出口h1=392kJ/kg，制冷系数为( )。,6,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：Ke=4，每消耗1度电制冷量为( )kWh。,4,热泵空调器冬季工作， Ke=4，

4、每消耗1度电向室内供热( )kWh。,5,压缩机进出口焓值分别为420kJ/kg和475kJ/kg，冷凝器出口焓值为250kJ/kg，单位制冷量为( )kJ/kg，冷凝器单位排热量为( )kJ/kg 。,170,225,7,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,二、单级制冷压缩机的工况和特性,压缩机的工况：决定循环的蒸发、冷凝温度、过冷度等,8,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,1.工况参数对制冷工作的影响,制冷压缩机的制冷量：,制冷压缩机的轴功率：,若压缩机转速n和工作缸数不变，则VT为定值。

5、,9,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响,h,p,10,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响,不变,11,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(1)其他条件不变，冷凝温度tk变化(升高)的影响,w0,w0,不变,制冷系数,12,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：下列( )会使冷凝温度tk增

6、高。,A. 冷却水流量减少,B. 空气进入系统,C. 制冷装置工作时间长,D. 冷凝器换热面脏污,E. 冷却水温度降低,F. 冷剂量过多,切记：使冷凝效果下降或压缩机排气量升高的因素，都会使冷凝温度(压力)升高。反之降低。,13,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响,h,p,14,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响,p,q0,q0,15,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrig

7、eration Plant,(2)其他条件不变，蒸发温度t0变化(降低)的影响,p,w0,w0,16,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,将低压蒸气看作理想气体,17,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：下列( )会使蒸发温度t0降低。,A. 冷库加入新食品,B. 蒸发器化霜,C. 膨胀阀开度调大,D. 压缩机工作缸数增加,E. 蒸发器风机转速降低,F. 蒸发器结霜加厚,G. 冷库库温降低,H. 压缩机皮带打滑,切记：使蒸发器蒸发量下降或压缩机抽气量升高的因素，都会使蒸发压力下降。反之升高

8、。(假设每一行程压缩机抽气量不变）,18,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,Sub-cooling degree,Super-heating degree,19,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,p,h,20,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,p,h,q0,q0,不变,21,船舶辅机第11章

9、船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,p,h,q0,q0,w0,w0,?,22,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,p,h,q0,q0,w0,w0,23,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,有害过热：,发生在蒸发器后的吸气管中的过热过程，装置的q0未增加，Q0和下降。,过热度大小的确定：,24,船舶辅机第11章 船舶制

10、冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,回热循环Regeneration Cycle ：,利用气液换热器(回热器)使膨胀阀节流Throttle前的冷剂液体与压缩机吸入前的冷剂蒸气进行热量交换，是液体过冷、气体过热的工作循环。,25,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：在回热器中，为什么液态冷剂能向气态冷剂放热？,26,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,h,p,27,船

11、舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,(3)其他条件不变，供液过冷度、吸气过热度的影响,装置是否可采用回热循环?,28,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,2、制冷压缩机的性能曲线,Refrigeration Compressor Performance Curve,-30,-20,-10,0,10,0,90,180,270,30,45,60,75,蒸发温度t0/oC,制冷量Q0 /(103kcal/h),轴功率P/kW,29,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration

12、 Plant,问题：制冷压缩机性能曲线以(tk、t0 、t、 t ) 为横坐标，以(tk、t0 、t、 t )为参变量。由tk 和t0可确定(q0、Q0、Pi、w0、P)。,30,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,31,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,3、制冷压缩机的工况Condition,压缩机的制冷量和轴功率等参数随工况条件变化，为了衡量、比较压缩机性能，制定公认的温度条件(名义工况)，作为压缩机制冷量选用和比较的标准。,铭牌上标示的制冷量和功率一般是在标准工况下的值，如为空调专用，则

13、为空调工况。,32,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,3、制冷压缩机的工况Condition,名义工况(新),高温工况High Temp. Condition,中温工况Medium Temp. Condition,低温工况Low Temp. Condition,最大压差工况：用来考核压缩机零件强度、 排气温度、油温、电机绕组温度。,最大轴功率工况：用来考核压缩机噪声、振动，并依此选配电动机。,33,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,问题：同一台压缩机用于冷库和空调，制冷量在( )工况时较大。

14、,空调,压缩机A的高温工况和B的低温工况制冷量相等，那么压缩机( A、B )的活塞行程容积较大。,34,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,活塞式制冷压缩机的标准工况和空调工况,35,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,中型活塞式制冷压缩机的名义工况(GB10873-89) (oC),36,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,船用氟利昂活塞式制冷压缩机设计、使用条件,37,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,船用氟利昂活塞式制冷压缩机最大工作范围,38,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,作业：R22制冷系统，制冷量为50000kJ/h，冷凝温度30 C，过冷度5 C；蒸发温度为-15C，压缩机的吸气温度-5C。计算：q0、G、Qk、P。（压缩按等熵过程计算）,