《工程热力学第11章-v3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学第11章-v3.ppt（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1第十一章第十一章 制冷循环制冷循环 Refrigeration cycle11-1 概述概述11-2 压缩气体制冷循环压缩气体制冷循环11-3 压缩蒸气制冷循环压缩蒸气制冷循环11-4 制冷剂性质制冷剂性质*11-5 其他制冷循环其他制冷循环11-6 热泵循环热泵循环工程热力学的研究内容工程热力学的研究内容 1、能量转换的基本定律 2、工质的基本性质与热力过程3、热功转换设备、工作原理4、化学热力学基础11-1 概况 本章主要以制冷循环为研究对象，分析循环特点，各参数的变化关系，计算热量、功量和效率。动力循环与动力循环与制冷（热泵制冷（热泵)循环循环 制冷(热泵)循环 输入功量（或其他代价）
2、，从低温热源取热，向高温热源供热 动力循环 输入热,通过循环输出功 正循环正循环逆循环逆循环制冷循环和制冷制冷循环和制冷系数系数Coefficient of PerformanceT0环境T2冷库逆卡诺循环q1q2wTsT2T0T0不变,T2 CT2不变,T0 C深冷深冷1热泵循环和供热热泵循环和供热系数系数Coefficient of Performance逆卡诺循环wTsT2T0T1不变,T0 CT0不变,T1 CT1制冷能力和冷吨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
3、小时内被冷冻 到0C的冰所需冷量。水的凝结（熔化）热 r=334 kJ/kg1冷吨=3.86 kJ/s1美国冷吨=3.517 kJ/s吨的含义：国际单位指1000kg，美国和英国是指2000磅制冷循环种类制冷循环种类 空气压缩制冷空气压缩制冷 压缩制冷压缩制冷 蒸气压缩制冷蒸气压缩制冷 吸收式制冷吸收式制冷制冷循环制冷循环 吸附式制冷吸附式制冷 蒸汽喷射制冷蒸汽喷射制冷 半导体制冷半导体制冷 热声制冷热声制冷9 11-2 压缩气体制冷循环压缩气体制冷循环一、压缩气体制冷循环一、压缩气体制冷循环（Gas-compression refrigeration cycle）1 2 绝热压缩2 3 等压
4、冷却3 4 绝热膨胀4 1 等压吸热sspp10制冷系数制冷系数（the coefficient of performance COP）定比热定比热（invariable specific heat capacity）循环制冷量循环制冷量11讨论：讨论：1）相同温度的相同温度的T 0和和TC2）T1不变不变T2增大增大12导出以空气为工质的斯特林制冷机的工作系数。导出以空气为工质的斯特林制冷机的工作系数。解：解：A361255返回返回空气压缩制冷循环的特点空气压缩制冷循环的特点优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。优点：工质无毒，无味，
5、不怕泄漏。缺点：气体（空气）缺点：气体（空气）缺点：气体（空气）缺点：气体（空气）c c c cp p p p很小，很小，很小，很小，1.1.1.1.无法实现无法实现无法实现无法实现 T T T T 吸、放热吸、放热吸、放热吸、放热 ，弊弊弊弊24二、制冷系数二、制冷系数三、状态参数确定三、状态参数确定1.T-s图和图和logp-h图图两个等压过程，热与功均与焓有关 lnp-h图lnp-h图及计算图及计算T Ts s1 12 23 34 45 5lnlnp ph h1 12 23 34 45 526lnp-h图图27氨的氨的lnp-h图图28 某压缩蒸汽制冷装置用氨作制冷剂，制冷率某压缩蒸汽制
6、冷装置用氨作制冷剂，制冷率105 kJ/h若已知冷凝温度为若已知冷凝温度为27，蒸发温度为，蒸发温度为-5，试求：，试求：制冷剂的质量流量；压缩机功率及增压比；冷凝器放制冷剂的质量流量；压缩机功率及增压比；冷凝器放热量及循环制冷系数。热量及循环制冷系数。A46616629解：解：查查logp-h图，确定图，确定返回返回四、四、实际压缩蒸气制冷循环过程、实际压缩蒸气制冷循环过程、过冷措施过冷措施不变不变不变不变工程上常用工程上常用3111-4 制冷剂制冷剂(Refrigerants)的性的性质质 一、制冷剂热力性质一、制冷剂热力性质 1.对应制冷装置工作温度的饱和压力适中，蒸发器对应制冷装置工作
7、温度的饱和压力适中，蒸发器中稍大于大气压，冷凝器中不太高；中稍大于大气压，冷凝器中不太高；2.汽化潜热大；汽化潜热大；3.沸点低（沸点低（tb10C），临界温度应高于环境温度，三），临界温度应高于环境温度，三相点低于制冷循环下限温度；相点低于制冷循环下限温度；4.蒸汽比体积小，导热系数大；蒸汽比体积小，导热系数大；5.上、下界限线（在上、下界限线（在T-s图）陡峭，使冷凝更接近定图）陡峭，使冷凝更接近定温放热及减少节流引起制冷能力损失。温放热及减少节流引起制冷能力损失。32二、制冷剂其他性质二、制冷剂其他性质 1.对环境友善；对环境友善；2.安全无毒；安全无毒；3.溶油性好，化学稳定性好，等等
8、。溶油性好，化学稳定性好，等等。三、常见制冷剂三、常见制冷剂-蒙特利尔协定书蒙特利尔协定书氨（氨（NH3）氟里昂氟里昂CFC12(R12)、CFC11(R11)、HCFC22(R22)含氢氟代烃物质（含氢氟代烃物质（HCFC134a）制冷剂的命名制冷剂的命名Cm Hx Fy ClzR(m-1)(x+1)y例：R12CF2Cl2氯氟烃CFFClClR22CHF2ClH90+nR12=1 0 2CH F制冷剂的命名制冷剂的命名R134a C2H2F4Cl2CFFHCHFFR134R134aFFHCHFFC同素异构体混合物制冷剂的命名混合物制冷剂的命名R400R600R500非共沸混合物共沸混合物H
9、CR700其它氨R717R744CO2R718水甲烷丁烷ASHRAEAmerican Society of Heating,Refrigerating Air-Conditioning Engineers3611-6 热泵循环热泵循环(heat pump)一、简介一、简介与制冷循环差别在于，热泵工作时环境为低温热源与制冷循环差别在于，热泵工作时环境为低温热源T0T0房间供暖化工温度提升节能37二、二、供热系数供热系数工业锅炉：工业锅炉：电厂热效率：电厂热效率：热泵供暖系数：热泵供暖系数：热泵热泵lnp-h图及计算图及计算T Ts s1 12 23 34 45 5lnlnp ph h1 12 23 34 45 539 华北某市热电厂排出水温华北某市热电厂排出水温30以上，余热量以上，余热量 ,如以热泵回收，能满足如以热泵回收，能满足1千万千万m2建筑物采暖，一年节煤建筑物采暖，一年节煤100万吨。万吨。使用限制：使用限制：1.与与TR-T0反比，所以北方反比，所以北方T0低低比较小比较小2.制冷、供暖联合运行对工质性质要求较高制冷、供暖联合运行对工质性质要求较高3.环境热源空气、水、土壤分别存在环境热源空气、水、土壤分别存在小、凝固、腐蚀等小、凝固、腐蚀等三、热泵供暖三、热泵供暖下一章下一章