液体过冷对循环的影响讲课稿
循环冷却水处理PPT课件
•
(1)余氯(游离氯) 加 •
(3)NO2- 当水中出现
氯杀菌时要注意余氯出现的时
含氨和亚硝酸根时,说是水中
间和余氯量,因为微生物繁殖
已有亚硝酸菌将氨转化为亚硝
严重时就会使循环水中耗氯量
酸根,这时循环水系统加氯将
大大地增加。
变为十分困难,耗氯量增加,
•
(2)氨 循环水中一般不
含氨,但由于工艺介质泄漏或
药剂会失效,不利于微生物的控制,故循环 水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。
水垢的形成
•
在循环水系统中,水垢是由过饱和的水溶性组分形成
的,水中溶解有各种盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、
硅酸盐等,其中以溶解的碳酸氢盐如
Ca(HCO3)2.Mg(HCO3)2 最不稳定,极容易分解生成碳酸
盐,因此,当冷却水中溶解的碳酸氢盐较多时,水流通过
•
包装与存储:10/25KG桶;存放在于室内阴凉处,密封。
•
性能参数:
•
外观:白色半透明液体;
•
密度: 1.1
•
PH值:8-9;
谢谢观看
较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上,形成
通常所称的水垢,由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,又
称之为硬垢,常见的水垢成分为:碳酸钙,硫酸钙,磷酸
钙,镁盐,硅酸盐
• 沉膜防锈剂
•
型号:MJ740
•
成份:成膜剂,纳米氧化锌分散体,防腐抗氧化剂等。
•
性能特点:水基型,涂覆性优良;
•
使用范围:主要用于水基流体管道设备内壁防锈抗氧化;
换热器表面,特别是温度较高的表面,就会受热分解;水
中溶有磷酸盐与钙离子时,也将产生磷酸钙的沉淀;碳酸
最新影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素
影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素影响蒸气压缩式制冷系统运行状况的主要因素(非故障因素)有节流前制冷剂液体的过冷度、压缩机吸入蒸气的过热度、冷凝温度及蒸发温度的变化等。
(1)液体过冷对循环的影响--制冷剂在节流前处于过冷状态时的循环在1gp-h 图上的表示为1-2-3'-4'-1,如图1所示。
它相对于无过冷的循环1-2-3-4-1,其单位制冷量增加了△q0,而单位理论功w0不变,因此循环的制冷系数ε0将提高。
节流前制冷剂的过冷还有利于膨胀阀的稳定工作。
在实际中常采用过冷器、回热器等方法实现节流前制冷剂液体的过冷。
图1 液体过冷对制冷循环的影响(2)吸气过热对循环的影响--压缩机吸入的制冷剂蒸气为过热蒸气时的循环在1gp-h图上的表示为1'-2'-3-4-1',如图2所示。
它相对于无过热的循环1-2-3-4-1,其单位制冷量增加了△q0(过热发生在蒸发器内),单位理论功也增加为w'0。
对一些制冷剂,循环的制冷系数ε0将提高,这类制冷剂称为过热有利的制冷剂,如R134a、R600a等。
而对另一些制冷剂,循环的制冷系数ε0将降低,这类制冷剂称为过热无利的制冷剂,如R717等。
如果过热发生在吸气管中,则称为有害过热,这种情况下,循环的制冷系数ε0总是下降的。
吸气过热可避免湿压缩的发生,但会使压缩机的排气温度升高,对过热无利的制冷剂温度升高的幅度更大,严重时会影响到压缩机的正常润滑。
因此对采用过热无利的制冷剂的制冷系统应严格控制其过热度。
图2 吸气过热对制冷循环的影响(3)冷凝温度变化的影响--当蒸发温度to不变,冷凝温度由tk升高到t'k 时,制冷循环由1-2-3-4-1改变为1-2'-3'-4'-1(见图3),引起的变化是:图3 冷凝温度变化对制冷循环的影响1)冷凝压力由pK升高到p'k。
空调制冷制冷原理PPT课件
(3)离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸 气为蒸发压力下的饱和蒸气,离开冷凝器和进 入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体
(4)制冷剂在管道内流动时,没有流动阻 力损失,忽略动能变化,除了蒸发器和冷凝器 内的管子外,制冷剂与管外介质之间没有热交 换
(5)制冷剂在流过节流装置时,流速变化 很小,可以忽略不计,且与外界环境没有热交 换
单位制冷量可按式(2-5)计算。单位制
冷量也可以表示成汽化潜热r0和节流后的干度 x5的关系:
q0 r0 (1 x5 )
(1-6)
由式(1-6)可知,制冷剂的汽化潜热越
大,或节流所形成的蒸气越少(x5越小)则单
位制冷量就越大。
17
(2)单位容积制冷量
qv
qv
q0 v1
h1 h4 v1
5
p0 1
q0
w
h
理论循环在p-h图上的表示
11
1.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力 计算
单级理论循环是建立在以下一些假设的基础上的:
(1)压缩过程为等熵过程,即在压缩过程 中不存在任何不可逆损失
(2)在冷凝器和蒸发器中,制冷剂的冷凝 温度等于冷却介质的温度,蒸发温度等于被 冷却介质的温度,且冷凝温度和蒸发温度都 是定值
采用液体过冷对提高制冷量和制冷系数 都是有利的
24
p
4’ 4
pk 3 2
5’ 5 p0 1
q0 q0
w
h
过冷循环在p-h图上的表示
25
(1)单位制冷量 q0 增加
q0 冷机的基本循环,也是最简单的循环。在 实用上,根据实际条件对循环往往要作一 些改进,以便提高循环的热力完善度。在 单级制冷机循环中,这一改进主要有液体 过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。
液体过冷制冷循环
冷凝器的性能参数主要包括传热系数、传热面积、压 力损失等,这些参数的选择和优化对于制冷系统的性
能和效率具有重要影响。
节流阀
节流阀的作用是控制制冷剂的流量和压力,调节制冷剂在 蒸发器中的蒸发量,从而控制制冷系统的制冷量。
节流阀的种类也很多,常见的有手动节流阀、自动节流阀、 电子节流阀等。根据不同的应用场合和制冷剂的不同,其 结构和形式也不同。
蒸发器的种类很多,根据不同的应用场合和制冷剂的不同,其结构和形式也不同。常见的蒸发器有壳管 式、板式、翅片式等。
蒸发器的性能参数主要包括传热系数、传热面积、制冷量等,这些参数的选择和优化对于制冷系统的性 能和效率具有重要影响。
压缩机
压缩机是制冷循环中的核心部件,其主要作用 是压缩制冷剂气体,提高其压力和温度,以便 在冷凝器中冷却和凝结。
在化工行业中,液体过冷制冷循环用于控制化学反应的温度,确保化学反应的顺利进行。在制药行业中,这种制冷技术用于 药品的低温生产和存储,保证药品质量和稳定性。在食品加工行业中,液体过冷制冷循环用于食品的冷冻和冷藏,延长食品 的保质期并保持食品的口感和品质。
空调系统
空调系统是现代建筑中必不可少的设 施之一,用于提供舒适的生活和工作 环境。液体过冷制冷循环在空调系统 中也有广泛应用。通过使用液体过冷 制冷循环技术,可以实现对室内温度 的精确控制,提高空调系统的能效比, 降低能耗和运行成本。
05 液体过冷制冷循环的未来 发展
技术创新
01
02
03
高效能热力膨胀机
研发更高效、紧凑的热力 膨胀机是关键,以提高液 体过冷制冷循环的能效。
新型工质
探索新型、环保、高效的 制冷工质是重要方向,以 适应不断变化的环保要求 和制冷需求。
制冷循环液体过冷对制冷性能的影响
能 的影 响 。
【 词】 关键 制冷循环 ; 过冷液体 ; 制冷性能
Re rg r t n Cy l q i u c o i g o f i e a i n Pe f r n e fi e a i c eLi u d S b o l n Re rg r t ro ma c o n o
【 e od]e gri y espr o d i i;ei ri rr ac K yw rsR f e tncc ;ue o e q dR fg ao p f ne i r ao l c l lu re t n eo m
制冷 剂液体 的温 度低于 同一压力下 饱和液 体的温度 称
和液体状态 , 际循 环中 , 实 由于 以下原 因使节 流阀前液 体过
冷。
为过冷 。本文就制冷剂到节流 阀前液体过冷 的原 因以及过冷 液体制冷剂对制冷性能的影 响进行探讨 。
1冷凝器 中冷凝面积的选择大于设计所需的冷凝 面积 。 ) 2 冷凝 器选择 时还要保证在 最热天气 ( ) 环境介质温度最 高) 条件下制冷剂 的冷凝效果。实际使用 中 , 绝大多数 时间内
S in e& Teh oo y V s n ce c cn lg io i
职校科 技
科 技 视 界
21年 8 02 月第 2 期 3
根据表 1 各参数分别 对制冷剂 R14 、 2 3 a R 2进行热 力计
算: 制冷量 :l 1h = 9 . — 4 .= 4 .6 J g q3 一a 3 26 2 91 13 k/ 4 6 5 k 单位功 : 3= 2h = 2 — 9 .6 3 .4J g W h - l4 6 3 26= 2进行热力计算 : 2
制冷i :3 - 4 1 — 3 . 12 k/g lq℃ lh = 0 . 2 92 6 . J : = 6 = 4 k 单位 功 : 3- 2h = 3 . ℃ h - 1 452 1 = 36J g . 3 .k/ 6 k
液体过冷制冷循环
01
实际运行中: 希望有适当的过热度。氨过热度5~8℃,氟利昂一般取可采取较大的过热度。
01
二、蒸气过热
三、回热循环
回热循环 冷凝后的制冷剂液体与蒸发后的制冷剂蒸气进行热交换,实现液体过冷蒸气过热的制冷循环。 实现方法:系统中设回热器。
2017
1’-2(压缩机):等熵压缩;
01
2018
2-3(冷凝器):等压放热冷凝;
5
4
2
4
5
冷凝器后装过冷器;
01
设计,选型时,适当增大冷凝器面积;
02
制冷系统中设置回热器,采用回热循环。
03
实现方法
一、液体过冷
热力分析 单位制冷制冷量:q0=h1-h5’ 单位理论压缩功:w0=h2-h1
耗功量不变
Hale Waihona Puke 单位质量制冷量提高制冷系数增大
一、液体过冷
基本概念
有害过热:过热吸收热量来自被冷却介质以外,无制冷效果。
02
2019
3-3’(回热器):等压放热过冷;
03
2020
3’-4(节流阀):等焓节流;
04
2021
4-1(蒸发器):等压吸热制冷;
05
2022
1-1’ (回热器):等压吸热过热。
06
循环过程
三、回热循环
01
单位压缩功增加;
02
单位制冷量增加;
03
回热循环不一定能提高制冷系数;
04
氨不采用回热循环;
05
回热适合在氟制冷系统中使用。
热力分析
三、回热循环
利于压缩机运行,防止液击;
22%
改善低温下压缩机的润滑条件。
液体过冷对循环的影响
液体过冷对循环的影响液体制冷剂节流后进入湿蒸汽区,节流后制冷剂的干度愈小,它在蒸发器中气化时的吸热量愈大,循环的制冷系数愈高。
在一定的冷凝温度和蒸发温度下,采用使节流前制冷剂液体过冷的方法可以达到减少节流后干度的目的。
在世界循环中,往往采用一定的过冷度通常情况下,假定冷凝器出水温度比冷凝温度低3-5K,冷却水在冷凝器中的温升为3-8K,因而冷却水的进口温度比出口温度低5-13K,这就足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。
下图1为具有液体过冷的循环和理论循环的对比图,1-2-3-4-1为理论循环,1-2-3'-4'-1表示过冷循环。
两个循环的比功相同,过冷循环中单位制冷量增加,从而导致过冷循环的制冷系数增加。
图1 具有液体过冷的循环蒸气过热对循环性能的影响实际循环中,为了不将液滴带入压缩机,通常制冷剂液体在蒸发器中完全蒸发后仍然要继续吸收一部分热量,这样,在它到达压缩机之前已处于过热状态,如下图表示。
1-2-3-4-1表示理论循环,1'-2'-3-4-1'表示具有蒸气过热的循环。
图2 具有蒸汽过热循环吸入过热蒸气对制冷量和制冷系数的影响取决于蒸气过程时吸收的热量是否产生有用的制冷效果以及过热度的大小。
(1)过热没有产生有用的制冷效果由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物质产生任何制冷效应,这种过热称为“无效”过热。
由于循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等的,但蒸气比容的增加使单位容积制冷量减少,对给定压缩机而言它将导致循环制冷量的降低。
(2)吸热本身产生有用的制冷效果如果吸入蒸气的过热产生在蒸发器本身的后部,或者产生在安装于被冷却室内的吸气管道上,或者产生在两者皆有的情况下,那么,由于过热而吸收的热量来自被冷却空间,因而产生了有用的制冷效果,我们称这种过热为“有效”过热。
新湘科版科学三年级上册5.2《液体的热胀冷缩》说课稿
新湘科版科学三年级上册5.2《液体的热胀冷缩》说课稿一. 教材分析《液体的热胀冷缩》是新湘科版科学三年级上册第五章第二节的内容。
这一节主要让学生通过实验和观察,了解液体在受热和受冷时的体积变化,从而认识液体的热胀冷缩现象。
教材以生活中的实例引入,让学生感受到科学知识的实用性,激发学生的学习兴趣。
实验是本节课的核心,通过观察和记录实验数据,引导学生发现液体的热胀冷缩规律,培养学生的观察能力和实验操作能力。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力,对周围的事物充满好奇心。
但是,他们的逻辑思维和抽象思维能力还在发展中,需要通过具体的实验和实例来帮助他们理解和掌握知识。
在教学过程中,我要充分考虑学生的认知水平,设计难易适度的教学活动,激发学生的学习兴趣,帮助他们建立起液体的热胀冷缩的概念。
三. 说教学目标1.知识与技能:学生能够通过实验观察到液体在受热和受冷时的体积变化,理解液体的热胀冷缩现象。
2.过程与方法:学生能够运用观察、实验、记录等方法,探究液体的热胀冷缩规律。
3.情感态度与价值观:学生能够感受到科学知识与生活的紧密联系,培养对科学的兴趣和好奇心。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够通过实验观察到液体在受热和受冷时的体积变化,理解液体的热胀冷缩现象。
2.教学难点:学生能够运用实验方法,探究液体的热胀冷缩规律。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用实验法、观察法、讨论法等教学方法,引导学生主动探究,培养学生的观察能力和实验操作能力。
2.教学手段:利用多媒体课件、实验器材等教学手段,为学生提供直观的学习资源,提高教学效果。
六. 说教学过程1.导入:通过生活中的实例,引导学生关注液体的热胀冷缩现象,激发学生的学习兴趣。
2.实验观察:学生分组进行实验,观察液体在受热和受冷时的体积变化,记录实验数据。
3.讨论分析:学生分组讨论实验现象,归纳出液体的热胀冷缩规律。
4.知识拓展:引导学生思考液体热胀冷缩在生活中的应用,如汽车的水箱、热水袋等。
教学设计液体受冷受热的变化(推荐5篇)
教学设计液体受冷受热的变化(推荐5篇)第一篇:教学设计液体受冷受热的变化教学设计题目:液体受冷受热的变化[教学目标]科学概念:1、水受热时体积膨胀,受冷时体积缩小,我们把水的体积的这种变化叫做热胀冷缩。
2、许多液体受热以后体积会变大,受冷以后体积会缩小。
过程与方法:1、改进实验以达到更好的实验效果。
2、制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
3、用科学知识解释生活中的现象。
(比如瓶装水为什么不装满)。
情感、态度、价值观:意识到学习科学知识,要运用到日常的生产和生活。
【教学重点】经历对液体热胀冷缩性质的探究过程。
【教学难点】能设计改进实验装置,使之能提供明显可见的实验现象,通过实验探究,知道液体有热胀冷缩的性质。
【教学准备】为每组准备:平底烧瓶、胶塞、细玻璃管、大烧杯、红色水、热水、冷水、醋、果汁、牛奶等。
【教学过程】一、激趣引入:今天老师要和大家来研究一个有意思的话题。
话题开始之前,老师问一问大家,同学们在家有没有烧过开水,开水烧开的时候有什么现象?学生回答。
老师引导水会从水壶里溢出来。
老师追问为什么?学生回答,不知道。
二、实验教学老师要和大家解决这个问题。
没有烧过开水的同学也不要着急,现在,老师利用手里的材料就可以做烧开水的试验。
假设这就是我们烧开水的水壶,这就是我们烧开水的火,老师把它点燃,看一下有什么现象发生?在点燃的过程中,同学们猜一下有什么现象?学生回答。
老师鼓励大胆的猜。
学生猜想。
老师解释烧开水需要过程,告诉我们做科学试验要有耐心。
学生观察,看看瓶子有什么现象?和之前有什么不一样?学生回答,液面升高了,体积变大了。
老师出示多媒体填表。
老师说液面升高了,我们做一个标记,我们放在这里,大家想一想会有什么现象?学生回答。
老师准备了冷水,放在冷水里会有什么现象发生?学生观察,回答。
老师填表。
通过这个实验我们得出结论,出示多媒体,水具有热胀冷缩的性质。
活动二:观察其他液体的热胀冷缩现象师:水是什么?学生回答。
制冷技术:实际制冷循环
蒸气压缩式制冷的实际循环1. 液体过冷、吸气过热及回热循环实际制冷循环过程中,制冷剂在冷凝器的出口会达到过冷液体状态,在压缩机吸入口会呈现蒸气过热状态,实际制冷装置还会设置回热器,即将冷凝器出口的常温高压液体与蒸发器出口的低温低压蒸气进行热交换。
下面讨论制冷剂液体的过冷、低温蒸气的过热以及回热对循环的影响。
(1)液体过冷液体过冷是指制冷剂在节流阀前被冷却到过冷液体状态。
制冷剂此时的温度称为过冷温度。
冷凝温度与过冷温度之差,称为过冷度。
图1-7为有再冷却的蒸气压缩式制冷循环在lg p-h 图上的表示,图中的3’点所对应的温度即为过冷温度,3与3’两点之间的温差Δt即为过冷度。
从图中可以看出:无再冷的饱和循环12341和有再冷的循环1233’4’41相比,节流过程由3-4变为3’-4’,单位质量制冷剂制冷量由h1-h4增加了△q0变为h1-h4’,而整个循环的压缩功并没有发生变化,依然是h2-h1,因此,过冷会提高制冷量和制冷系数,对循环是有利的。
而采用再冷循环,提高制冷系数的大小与制冷剂的种类及再冷度有关。
根据计算,当T k=30℃,T0=-15℃时,每再冷1℃,制冷系数提高:氨为0.46%;R22为0.85%。
图1-7 有再冷却的蒸气压缩式制冷循环在lg p-h图上的表示使制冷剂过冷的方法有增加冷凝器换热面积、增加冷却介质的流量和设置过冷器。
通常,对于大型的氨制冷装置,且蒸发温度在-5℃以下会采用过冷器,空气调节用制冷装置(如冷水机组等)一般不单独设置过冷器,而是通过适当增加冷凝器的传热面积的方法,实现制冷剂在冷凝器内过冷。
此外,在小型制冷装置中采用气-液热交换器(也称回热器)也能实现液体过冷。
(2)蒸气过热蒸气处于过热蒸气状态时的温度称为过热温度,过热温度与该压力下的饱和温度之差,称为过热度。
图1-8为蒸气过热循环在lg p-h图上的表示,图中1’点所对应的温度称为过热温度,1’与1点的温差则称为过热度。
循环冷却水系统水培训课件
冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在 水中的游离CO2要逸出,这就促使上述反 应向右方进行。
CaCO3沉积在换热器表面,形成致密的 碳酸钙水垢,它的导热性能很差。不同的 水垢,其导热系数不同水垢附着的危害: 轻者是降低换热器的传热效率,影响产量; 严重时,则管道被堵。
2、设备的腐蚀
腐蚀是金属材料或制件在周围环境介质的 作用下,逐渐产生的损坏或变质现象。是包 括化学、 电化学与机械因素或生物因素的共 同作用的结果。
第二节 循环冷却水的水质特点
1 、循环水的浓缩作用
循环冷却水通过冷却塔时水分不断蒸发,因 为蒸发掉的水中不含盐分,所以随着蒸发过 程的进行,循环水中的溶解盐类不断被浓缩, 含盐量不断增加。为了将循环水中含盐量维 持在某一个浓度,必须排掉一部分冷却水, 同时要维持循环过程中水量的平衡,为此就 要不断的补充新鲜水。新鲜水的含盐量和经 过浓缩过程的循环水的含盐是不同的,两者 的比值N称为浓缩倍数。
密闭式:循环水不与大气直接接触进行热 交换的循环冷却水系统。密闭式循环冷却 水存在严重的腐蚀问题。密闭式循环系统 一般只用于小水量或缺水地区。
敞开式:循环水与大气直接接触进行热交 换的循环冷却水系统。敞开式循环冷却水, 由于在循环过程中要蒸发掉一部分水,还 要排出一定的浓缩水,故要补充一定的新 鲜水 (通常称为补水),以维持循环水中 的含盐量或某一离子含量在一定值上。
③ 吸附膜缓蚀剂 这类缓蚀剂都是有 机化合物,在其分子结构中具有吸附在 金属表面的亲水基团和不吸附金属表面 的疏水基团。亲水基团定向的吸附在金 属表面,而疏水基团则阻碍水及溶解氧 向金属扩散,从而达到缓蚀作用。
⑶、控制冷却水的pH值
冷却水不能呈酸性,提高冷却水的pH 值或采用碱性水处理可使循环水系统中 的金属腐蚀得到控制。
冷空气对地表水循环的影响
冷空气对地表水循环的影响在我们生活的地球上,水的循环是维持生命和生态系统稳定的关键过程。
而冷空气作为大气环流中的重要组成部分,对地表水循环产生着显著的影响。
地表水循环是一个复杂而又精妙的系统,包括蒸发、降水、地表径流、下渗等多个环节。
冷空气的介入,就像是一只无形的大手,对这个循环系统的各个环节进行着调控。
首先,冷空气会影响蒸发过程。
通常情况下,温度越高,水分子的运动越剧烈,蒸发也就越容易发生。
当冷空气来袭时,气温下降,水分子的活跃度降低,从而使得蒸发量减少。
这对于一些水资源相对匮乏的地区来说,可能会在一定程度上缓解水资源的紧张状况。
但从另一方面看,如果长期受到冷空气的控制,蒸发量持续处于低位,也可能会对当地的生态平衡造成影响,例如影响植物的蒸腾作用,进而影响植物的生长和发育。
在降水方面,冷空气扮演着至关重要的角色。
当暖湿气流与冷空气相遇时,两者之间的温差和湿度差会导致水汽凝结成云,并最终形成降水。
而且,冷空气的强度和移动速度等因素,都会直接影响降水的分布、强度和持续时间。
如果冷空气势力强劲且移动缓慢,可能会导致某个地区出现持续的强降水,从而引发洪涝灾害;反之,如果冷空气较弱或者移动迅速,降水可能就会相对较少,甚至出现干旱的情况。
冷空气对地表径流的影响同样不容忽视。
在降水之后,一部分雨水会形成地表径流,汇入江河湖泊。
当冷空气导致气温降低时,河流和湖泊的表面水温也会随之下降,这可能会影响水的流速和流量。
此外,寒冷的天气还可能导致河流结冰,尤其是在北方地区的冬季,冰层的形成会阻碍水流的正常流动,减少地表径流量。
下渗是地表水循环中的另一个重要环节,冷空气也会对其产生作用。
低温会使土壤变得更加坚硬,孔隙缩小,从而降低了土壤的渗透性,使得下渗量减少。
这在一定程度上可能会增加地表径流的比例,导致洪水发生的风险增加。
冷空气不仅直接影响地表水循环的各个环节,还会通过改变气候模式和生态环境,间接地对地表水循环产生长期的影响。
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液体过冷对循环的影
液体过冷对循环的影响
液体制冷剂节流后进入湿蒸汽区,节流后制冷剂的干度愈小,它在蒸发器中气化时的吸热量愈大,循环的制冷系数愈高。
在一定的冷凝温度和蒸发温度下,采用使节流前制冷剂液体过冷的方法可以达到减少节流后干度的目的。
在世界循环中,往往采用一定的过冷度通常情况下,假定冷凝器出水温度比冷凝温度低3-5K,冷却水在冷凝器中的温升为3-8K,因而冷却水的进口温度比出口温度低5- 13K,这就足以使制冷剂出口温度达到一定的过冷度。
下图1为具有液体过冷的循环和理论循环的对比图,1-2-3-4-1为理论循环,1-2-3'-4'-1表示过冷循环。
两个循环的比功相同,过冷循环中单位制冷量增加,从而导致过冷循环的制冷系数增加。
亘如气过热对循环性能的影响
实际循环中,为了不将液滴带入压缩机,通常制冷剂液体在蒸发器中完全蒸发后仍然要继续吸收一部分热量,这样,在它到达压缩机之前已处于过热状态,如下图表示。
1-2-3-4-1表示理论循环,1'-2'-3-4-1'表示具有蒸气过热的循环。
图2具有蒸汽过热循环
吸入过热蒸气对制冷量和制冷系数的影响取决于蒸气过程时吸收的热量是否产生有用的制冷效果以及过热度的大小。
(1)过热没有产生有用的制冷效果
由蒸发器出来的低温制冷剂蒸气,在通过吸入管道进入压缩机之前,从周围环境中吸取热量而过热,但它并没有对被冷却物质产生任何制冷效应,这种过热称为“无效”过热。
由于循环的单位制冷量和运行在相同冷凝温度和蒸发温度下的理论循环的单位制冷量是相等的,但蒸气比容的增加使单位容积制冷量减少,对给定压缩机而言它将导致循环制冷量的降低。
(2 )吸热本身产生有用的制冷效果
如果吸入蒸气的过热产生在蒸发器本身的后部,或者产生在安装于被冷却室内的
吸气管道上,或者产生在两者皆有的情况下,那么,由于过热而吸收的热量来自被冷却空间,因而产生了有用的制冷效果,我们称这种过热为“有效”过热。
下图为一些制冷剂在过热区内单容积制冷量的变化情况。
从图中可以看出,氨过热对容积制冷量是不利的,它将使装置的制冷量减少。
图3各种制冷剂在过热区内单位容积制冷量的变化情况
□气、液热交换对循环性能的影响
在系统中增加一个气-液热交换器,结果使得制冷剂液体过冷,低温蒸气有效过热。
这样,不但可增加单位制冷量,而且可以减少蒸气与环境空气之间的传热温差,减少甚至消除吸气管道中的有害过热具有气-液热交换器的压焓图如下所示。
图4回热循环的P-H图
-热交换及压力损失对循环性能的影响实际循环中,由于热交换和流动阻力的存在,制冷剂热力状态的变化不可避免。
下面将讨论这些因素对循环性能的影响
(1)吸入管道
吸入管道对循环性能的影响最大。
吸入管道中的压力降始终是有害的,它使得吸气比容增大,压缩机的压力比增大,单位容积制冷量减少,压缩机容积效率降低,比压力增大,制冷系数下降。
(2 )排出管道
在压缩机的排出管道中,热量由高温制冷剂蒸气传给周围空气,它不会引
起性能的改变,仅仅是减少了冷凝器中的热负荷。
(3)冷凝器到膨胀阀之间的液体管道
在冷凝器到膨胀阀这段管路中,热量通常由液体制冷剂传给周围空气,使液体制冷剂过冷,制冷量增大。
然而,也可能水冷冷凝器中的冷却水温度很低,冷凝温度低于环境温度,热量由空气传给液体制冷剂,可能导致部分液体气化,这不仅使单位制冷量下降,而且使得膨胀阀不能正常工作。
(4)膨胀阀到蒸发器之间的管道
通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。
倘若将它安装在被冷却空间内,传给管道的热量将产生有效制冷量;若安装在室外,热量的传递使制冷量减少,因而此段管道必须保
温。
(5)冷凝器
假定出冷凝器的压力不变,为克服冷凝器中制冷剂的流动阻力,必须提高进冷凝器时制冷剂的压力,这必须导致压缩机的排气压力升高,压力比增大,压缩机耗功增加,制冷系数下降。
(6)压缩机
在理论循环中,假设压缩过程为等熵过程。
而实际上,整个过程是一个压缩指数在不断变化的多方过程。
另外,由于压缩机气缸中有余隙容积的存在,气体经过吸、排气阀及通道出有热量交换及流动阻力,这些因素都会使压缩机的输气量减少,制冷量下降,消耗的功率增大。
严不凝性气体的存在对循环性能的影响系统中的不凝性气体往往积存在冷凝器上部,因为它不能通过冷凝器的液封。
不凝性气体的存在将使冷凝器内的压力增加,从而导致压缩机排气压力提高,比功增加制冷系数下降,压缩机容积效率降低。
应及时加以排除。
实际循环与理论循环的比较图(p—h)如下图所示:
图5单级压缩实际制冷循环的P-H图。