蒸汽壓縮式制冷循環(huán)與實(shí)際應(yīng)用
1、循環(huán)原理
壓縮機(jī):吸入、壓縮和輸送制冷劑蒸汽。
節(jié)流閥:節(jié)流降壓,并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。
蒸發(fā)器:吸收熱量(輸出冷量)而制冷。
冷凝器:輸出熱量。
2、制冷劑狀態(tài)參數(shù)和術(shù)語(yǔ)
壓力和溫度:蒸發(fā)溫度(壓力)、冷凝溫度(壓力)、吸氣溫度、排氣溫度。
濕蒸汽:壓縮機(jī)濕壓縮、“液擊”。
干度:濕蒸汽中蒸汽質(zhì)量和濕蒸汽總質(zhì)量之比。x=0~1。
比容:壓縮機(jī)吸入制冷劑蒸汽比容大小,直接影響設(shè)備制冷量。
焓:制冷劑獲得或失去能量的多少都可以用焓差來(lái)表示。
干飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽(過(guò)熱溫度、過(guò)熱度)飽和液體、過(guò)冷液體(過(guò)冷溫度、過(guò)冷度)。
3、p-h(huán)圖及應(yīng)用
等壓線 — 水平線
等焓線 — 垂直線
等干度線 — 濕蒸汽區(qū)域內(nèi)
等熵線 — 向右上方傾斜,自左向右遞增
等容線 — 向右上方傾斜,但比等熵線平坦,自上向下遞增
等溫線 — 垂直線(未)→水平線(濕)→向右下方彎曲(過(guò))
作用:確定狀態(tài)參數(shù),表示熱力過(guò)程,分析能量變化。
4、理論循環(huán)的壓焓圖
單位質(zhì)量制冷量:q0=h1-h(huán)5
單位冷凝負(fù)荷:qk=h2-h(huán)4
單位理論壓縮功:w0=h2-h(huán)1
單位容積制冷量:qv=q0/v1
理論循環(huán)中:單位冷凝負(fù)荷=單位質(zhì)量制冷量+單位功耗
5、冷凝溫度的影響
降低冷凝溫度:壓縮機(jī)耗功減少,制冷量增加,制冷系數(shù)提高,吸氣比容不變。
冷凝溫度的高低完全取決于冷卻介質(zhì)的溫度,在制冷裝置中,冷卻介質(zhì)的溫度不能隨意降低,而是受到環(huán)境溫度的限制。
空調(diào)器等制冷設(shè)備運(yùn)行時(shí),要嚴(yán)格控制冷凝溫度(冷凝壓力),使它不要過(guò)高。在維修制冷設(shè)備中,排除冷凝壓力過(guò)高的故障,是經(jīng)常遇到的內(nèi)容之一。
6、蒸發(fā)溫度的影響
提高蒸發(fā)溫度:壓縮機(jī)耗功減少,制冷量增加,制冷系數(shù)提高,吸氣溫度升高,吸氣比容減小。
蒸發(fā)溫度主要由制冷要求確定,故在能滿足需要的條件下,應(yīng)盡可能采取較高的蒸發(fā)溫度。
7、液體過(guò)冷循環(huán)(提高制冷量)
過(guò)冷后:壓縮機(jī)耗功不變,制冷量增加,制冷系數(shù)提高,吸氣狀態(tài)不變
如:一些制冷設(shè)備中毛細(xì)管與回氣管并聯(lián)焊接在一起,就是為了使液體過(guò)冷而設(shè)計(jì)的。
8、蒸汽過(guò)熱循環(huán)(避免濕壓縮)
蒸汽過(guò)熱:制冷劑蒸汽的溫度高于其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度。
有效過(guò)熱:過(guò)熱吸收熱量來(lái)自被冷卻介質(zhì),產(chǎn)生有用的制冷效果。
有害過(guò)熱:過(guò)熱吸收熱量來(lái)自被冷卻介質(zhì)以外,無(wú)制冷效果。
有害過(guò)熱分析:單位壓縮功增加;單位制冷量不變;單位冷凝負(fù)荷增大;進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑比容增大;壓縮機(jī)的排氣溫度升高。
有效過(guò)熱分析:對(duì)循環(huán)是否有益與制冷劑性質(zhì)有關(guān)。設(shè)備中對(duì)回氣管道采取保溫措施,就是為了消除無(wú)效過(guò)熱
9、回?zé)嵫h(huán)
單位壓縮功增加;單位制冷量增加,不一定能提高制冷系數(shù)。(冷庫(kù)使用氨,不采用回?zé)嵫h(huán)。)
如:一些制冷設(shè)備中毛細(xì)管與回氣管并聯(lián)焊接在一起,就是簡(jiǎn)單的回?zé)嵫h(huán)。
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