制冷技术作业(有答案的)

Chap I

1、有传热温差的卡诺循环被冷却物温度恒为5℃，冷却物温度恒为40℃两个传热温差分别为1℃，3℃，5℃，试分别求该几个有传热温差的制冷循环的制冷系数并加以讨论。 解：据题意： 当10=∆=∆T T k ℃时

48.7)

11()540(1

5273)()(0'

0'1'01=++--+=∆+∆+-∆-=T T T T T T K K ε 当 30=∆=∆T T k ℃

时

71.6)

33()540(3

52732=++--+=

ε

当

50=∆=∆T T k ℃

时

067.6)

55()540(5

52732=++--+=

ε

讨论：当0,T T k ∆∆↑，则ε↓。且当0,T T k ∆∆↑↑，ε↓↓ 2、R 717和R 12在T K =30℃，T 0=-15℃的条件下进行基本理论循环及回热循环时，COM 吸气温度T Sh =15℃，试分别计算各个循环的制冷系数，热力完善度，并分析。

解：一、先计算基本理论循环：

对于R 717 ∵ T 0=15℃ ∴h 1=1743.51 kj ／kg

且在R 717的lgPH 图上查得h 2=1990kj/kg 且T 2=102℃ 又因 T k =30℃ ∴ h 3=639.01 kj/kg

故 481

.451

.1743199001

.63951.17431

23

1000

=--=

--==⋅⋅=

=

h h h h q M q M P c c R R th

th ωωφε 782.0)15(30)

15(273481

.40

0'=---+=-ε=

εε=

η-T T T K th c

th 对于R 12查表和图得：

T 0=–15℃时，h 1=345.78 kj ／kg 排气温度：T 2=39℃时，h 2=371 kj ／kg T k =30℃时，h 3=228.62 kj ／kg

故

811

.015

301515.27365

.465

.478.34537162

.22878.345'2310=+-=

εε=

η=--=

ε--=ω=

εc

th th c th h

h h

h q

二、当有回热循环时，当R 717时

T sh =15℃时，h 1=1815 kj ／kg T k =30℃时，h 2=2078 kj ／kg

h 3′=639.01 kj ／kg 则制冷系数

78.015

301515.273471.4471.41815

207801

.6391815'

1

2'

310

=+-==

=--=

--=

=c th th c th h h h h q εεηεωε

t 2=138℃ l gh

同理，对于R 12

T sh =15℃时，h 1=363 kj ／kg T k =30℃时，h 2=391 kj ／kg

h 3′ =228.62 kj ／kg t 3=68℃

0.8415

3015273.154.9

εεη 4.9

363

-391.228.62

363ε

h h h h ωq ε

'c

th th

1

2'

31c 0th

=+-==

=-=

--=

=

通过计算后比较可以看出，在t 0和t k 相同的条件下，对于R 717

回热循环的制冷系数小于无回热循环的制冷系数，热力完善度也小于无回热循环的热力完善度。对于R 717有回热循环是不利的.

相反，对于R 717，在t 0和t k 相同的条件下，有回热循环的制冷系数大于无回热循环的制冷系数，热力完善度也大于无回热循环

的热力完善度。故回热循环对R12是有利的。

从排气温度来说，对于R717无回热循环时，com的排气温度为102℃，而有回热循环时为138℃。而对于R12来说无回热循环时为39℃，有回热循环时为68℃。故R717有回热循环时，因com的排气温度过高，要求制冷系统设备材料好，故价格昂贵, 又有碳化润滑油的因素。而R12的t2=68℃排气温度并不高，故设备投资少，R12适用于回热循环。

3、有如图所示的R717制冷系统，设t k=35℃,E A蒸发温度为t SA=0℃.E B的蒸发温度为t SB=-20℃.制冷量

φ=6000KCal∕h(即

OA

6.978KW), φOB=12000 KCal∕h(约13.95KW),Com蒸发器出口均为饱和态。不考虑吸气管的过热损失：

试求：①、画出循环管网络的

lgp—h 图，T—S图

②、求循环的M R及Com的

V R以及Com的P th.

③、如果在同样的冷凝温度

和蒸发温度下，每台蒸发

器各采用一台Com，求P th总

④、对两种制冷系统计算并进行分析比较讨论。

解：①、画lgP-h ，T-S 图

T C P T OA T OB P 2

h ②

、

∵

ΦOA==6000Kcal/h=6000/860=6.978KW

1

ΦOB =1200Kcal/h=13.956KW ΤOA =0℃ ∴P OA =4.2941bar , h 6=1761.1kj/kg T OB =-20℃ ∴P OB =1.515bar , h 8 =1736.95kj/kg T K =35℃ ∴P K =13.508bar , h 3=662.67kj/kg ∴M RA =006353.067

.6621.1761978

.636=-=-φ=ωφh h OA OA

OA kg/s M RB =012991.067

.66295.1736956

.1338=-=-φ=

ωφh h OA OB

OA

kg/s ∴M R =M RA +M RB =0.006353+0.012991=0.019344kg/s 而 Φ0=ΦOA +ΦOB =6.789+13.956=20.93kw ∴ h 1-h 3=q 0=

1082019344

.093

.200==φR M kj/kg ∴

h 1=1082+h 3=1082+662.67=1744.66kj/kg

查R 717图得：ν1=0.6m 3/s h 2=2045.45kj/kg ∴ ⅤR =M R .ν1=0.019344×0.6=0.01161m 3/s ∴ P th =M R ·ωC =M R ·(h 2－h 1)