压缩空气制冷循环

压缩空气制冷循环

压缩空气制冷循环以空气为工质，其循环的装置简图见图6-21，循环的

图和图如图6-22所示。从冷库出来的空气状态为1，其温度（为冷库温度）压力为，接着进入压缩机进行压缩，升温升压到、，再进入冷却器进行定压放热，温度下降到（=），然后进入膨胀机实现膨胀，使压力下降到，温度进一步下降到最后进（），入冷库进行定压吸热过程完成循环。循环的最高压力与最低压力之比称作增压比，用表示。

进行循环分析时，为突出主要问题，假定所有的过程都是可逆过程、在压缩机内的压缩过程及膨胀机内的膨胀过程均为可逆绝热过程并且空气可作为比热容取定值的理想气体。

压缩空气理想制冷循环的构成与燃气轮机装置定压加热理想循环一样仅是方向相反？是的，在热力学分析上，压缩空气制冷循环可以视为布雷敦逆循环。

参看图6-22，循环中工质从低温热源（冷库）吸热量亦即循环中工质的制冷量：

排向高温热源的热量为

压气机消耗的功为

膨胀气缸中回收的功为

所以，循环消耗的净功是

因此，循环的制冷系数为

考虑到1-2,3-4都是可逆绝热过程，因而有

将之代入制冷系数表达式可得

(6-20)

上式表明，循环增压比越小，制冷系数越大。但增压比越小，单位质量工质的制冷量也越小。当由（/）下降到（/）时制冷量也由面积1-4-4’-1’-1下降为面积1-9-9’-1’-1。所以，不能太小。

在相同的低温热源（冷库）和高温热源之间工作的卡诺逆循环的制冷系数为

与式(6-20)比较，因为，所以，这里再次看到相同温度两热源（和）之间卡诺逆循环的制冷系数最大。

压缩空气制冷循环的制冷量为 (6-21)

式中，是循环工质的质流量。可见制冷量取决于温差和质流量。