蒸气压缩式制冷循环原理
氟利昂蒸汽压缩制冷循环的工作原理
氟利昂蒸汽压缩制冷循环的工作原理
1 Flourene蒸汽压缩制冷循环的工作原理
Flourine蒸汽压缩制冷循环是一种用氟利昂(Fluorine)作为Spray fluid来作为Refrigerant,进行温度控制和制冷而组成的制冷
机械系统。
由于氟利昂具有良好的低温性能,Flourine蒸汽压缩制冷
循环能够在更低的温度下达到更高的制冷性能,从而使温度控制系统
具有更精确的控制功能。
Flourine蒸汽压缩制冷循环由几部分组成:气体压缩机compressor,冷凝器condenser,膨胀阀expansionvalve和蒸发器evaporator。
首先,由压缩机将可变性的蒸汽加压至高压,将其输送
至冷凝器,其次,利用冷凝器释放热量,将气体压缩至低温并变为液体。
然后,由膨胀阀降低气体压力,使其可以进入蒸发器,在蒸发器内,气体蒸发,释放热量到四周,从而实现制冷效果。
最后,冷凝的
液体再回到压缩机,开始新的一次循环。
Flourine蒸汽压缩制冷循环的优点是既省电又稳定,且温度控制
精度较高,可以用于多种业务,如气溶胶发生器、检测仪器、投影机、打印机等的设备的控制和制冷,以及大容量的空调系统。
因此,Flourine蒸汽压缩制冷循环在温度控制方面已成为很多系统及设备必
不可少的组成部分,从而为控制温度提供无穷的可能性。
两级蒸汽压缩式制冷循环
两级蒸汽压缩式制冷循环两级蒸汽压缩式制冷循环是一种常用的制冷循环方式,广泛应用于家用空调、商用制冷设备等领域。
它通过两级压缩来提高制冷效果,实现更高的制冷效率和更低的能耗。
两级蒸汽压缩式制冷循环的工作原理是:首先,制冷剂在低温低压状态下经过蒸发器,吸收外界的热量并蒸发为低温低压蒸汽;然后,低温低压蒸汽被压缩机1压缩,提高其温度和压力;接着,高温高压蒸汽通过冷凝器,释放热量并冷凝为高温高压液体;最后,高温高压液体经过膨胀阀节流,降低其温度和压力,进入蒸发器进行下一轮的制冷循环。
两级蒸汽压缩式制冷循环相比单级蒸汽压缩式制冷循环具有以下优点:1. 提高制冷效果:通过两级压缩,制冷剂在第一级压缩机的压缩过程中,温度和压力得到了显著提高,使得制冷剂能够更好地吸收热量。
然后,经过第二级压缩机进一步提高温度和压力,使制冷剂在冷凝器中释放更多的热量。
这样,两级蒸汽压缩式制冷循环的制冷效果比单级蒸汽压缩式制冷循环更好。
2. 提高制冷效率:由于两级蒸汽压缩式制冷循环在两个压缩机之间增加了一个冷凝器,使得制冷剂在压缩过程中能够充分释放热量,提高制冷效率。
同时,两级蒸汽压缩式制冷循环还能够减少制冷剂的凝结温度,使得制冷剂在蒸发器中的蒸发速度更快,提高制冷效率。
3. 减少能耗:两级蒸汽压缩式制冷循环通过提高制冷剂的温度和压力,减少了制冷剂在蒸发器和冷凝器中的温度差,从而降低了能耗。
此外,两级蒸汽压缩式制冷循环还能够通过优化制冷剂的回热过程,减少回热损失,进一步降低能耗。
4. 提高制冷控制性能:两级蒸汽压缩式制冷循环通过两个压缩机的控制,能够更灵活地调节制冷剂的压力和流量,提高制冷控制性能。
这使得两级蒸汽压缩式制冷循环能够根据实际需要进行制冷功率的调节,提高制冷系统的稳定性和可靠性。
两级蒸汽压缩式制冷循环是一种高效、节能的制冷循环方式。
通过两级压缩,它能够提高制冷效果和制冷效率,降低能耗,并且具有较好的制冷控制性能。
在未来的发展中,随着科技的进步和制冷技术的不断创新,两级蒸汽压缩式制冷循环有望进一步提高制冷效率,减少能耗,为人们提供更加舒适和环保的制冷服务。
第五章 蒸汽压缩式制冷循环
三、常用制冷剂的特性
1、水(R718)
2ห้องสมุดไป่ตู้氨(R717)
氨属于无机化合物制冷剂,具有良好的 热力学性能,单位质量制冷量大。沸点:33.4℃.R717有较强的溶水性,对钢铁不腐 蚀,但含水时会腐蚀铜及其合金(磷青铜除 外),属于微溶于润滑油的制冷剂。缺点是 毒性大,有强烈的刺激性气味,会燃烧、会 爆炸。
(1)R12 分子式:CCl2F2 沸点:-29.8℃,凝固点-
155℃ (2)R22 分子式:CHClF2 沸点:-40.8℃,凝固点-
160℃ (3)R134a分子式: C2H2F4 沸点:-29.8℃,
凝固点-155℃
四、关于CFCS的替代 1、使用替代制冷剂的原因
O3+Cl→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 2、替代制冷剂时必须考虑的因素 (1)制冷剂在大气中存在的寿命; (2)臭氧损耗潜能ODP; (3)在逆使用的用途中,变暖影响总单量 TEWI;
具有液体过冷的制冷循环
二、吸气过热的影响
1、定义:制冷剂蒸气的温度高于同一压力下 的饱和蒸气温度称为过热。两者之间的温 差称为过热度。
2、p-h图
3、“无效”过热:制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器外。在实际制冷装置中, 为了减少有害过热,一般在吸气管道上包 扎一层隔热材料。
4、“有效”过热:制冷剂蒸气过热吸收的热 量全部来自蒸发器内被冷却介质。
主要用于大型制冷装置中。
3、氟利昂
氟利昂制冷剂是应用最广泛的制冷剂。 它无色、无味、不燃烧、毒性小。含氯原子 的氟利昂与明火接触产生剧毒的光气 (COCl2)渗透性强,单位容积制冷量小。
蒸汽压缩式制冷的热力学原理
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第四节 液体过冷、蒸汽过热及回热循环
• 二、蒸汽过热循环
• 蒸汽过热是指制冷剂蒸汽的温度高于蒸发温度的状态.两者温度之差 称为过热度,用Δt-r表示.具有蒸汽过热的循环就称为蒸汽过热循环.图 1-7为蒸汽过热循环的压焓图.图中1-2-3-4-1为基本理论循环, 而1-1′-2′-2-3-4-1为有过热的循环.其中,1-1′为制冷剂蒸汽的 过热过程,1′-2′为压缩机中的压缩过程,2′-2-3为冷凝器中的冷却 、冷凝过程.
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饱和蒸汽线的交点来确定. • 点2:制冷剂离开压缩机(进入冷凝器)的状态.由通过1点的等熵线与
压力为pk 的等压线的交点来确定.
蒸汽制冷原理
蒸汽制冷原理介绍蒸汽制冷是一种利用蒸汽进行制冷的技术。
与传统的制冷方式相比,蒸汽制冷具有环境友好和高效节能的优点。
本文将对蒸汽制冷的原理进行全面、详细、完整且深入地探讨。
工作原理蒸汽制冷利用了蒸汽的特性以及其与物质相互作用的原理进行制冷。
其工作原理如下:1.压缩:蒸汽制冷的第一步是将蒸汽通过压缩机进行压缩。
压缩机将蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,提高了其温度和压力。
2.冷凝:压缩后的蒸汽通过冷凝器,减压并降温,使其转变为高压液态。
3.膨胀:冷凝后的高压液体通过节流阀进行膨胀。
膨胀过程中,高压液体在节流阀的作用下减压,温度和压力均下降,进而形成低温低压的液态蒸汽或蒸汽-液体混合物。
4.蒸发:膨胀后的低温低压的液态蒸汽或蒸汽-液体混合物通过蒸发器进一步降温,吸收周围环境的热量,将热量传递到蒸汽中,从而使蒸汽蒸发成低温低压的蒸汽。
5.循环:低温低压的蒸汽再次经过压缩机进行循环,重复上述过程,从而实现制冷效果。
蒸汽制冷的应用蒸汽制冷广泛应用于各个领域,例如:冷库和冷藏箱蒸汽制冷被广泛应用于冷库和冷藏箱中,用于保鲜、储存食品和药品等物品。
蒸汽制冷可以实现低温和恒温的环境,从而延长物品的保存时间。
空调系统蒸汽制冷在空调系统中也有应用。
通过调节蒸汽的温度和压力,可以实现不同温度的空气供应,从而实现空调效果。
工业制冷工业领域中的一些制造过程需要低温环境,蒸汽制冷可以提供所需的制冷效果。
例如,某些化学反应需要在低温下进行,蒸汽制冷可以为这些过程提供所需的低温环境。
蒸汽制冷的优点相比传统的制冷方式,蒸汽制冷具有以下优点:•高效节能:蒸汽制冷利用了蒸汽的特性,具有高效节能的优点。
相比传统的制冷方式,蒸汽制冷能够更好地利用能源,降低能源消耗。
•环境友好:蒸汽制冷不使用氟利昂等对环境有害的物质,具有较好的环境友好性。
•温控效果好:蒸汽制冷可以实现精确的温度控制,适用于各种不同的制冷需求。
•安全性高:蒸汽制冷相对于其他制冷方式来说更加安全可靠。
蒸汽制冷的原理
蒸汽制冷的原理
蒸汽制冷是一种利用蒸汽的变化状态来实现制冷效果的技术。
它的原理基于蒸热和冷却效应,通过水蒸汽的相变过程,使被冷却的物体表面温度下降,从而实现降温的目的。
蒸汽制冷的原理可以分为以下几个步骤:
1. 压缩阶段:首先,低温低压的蒸汽被抽入蒸汽压缩机中。
在蒸汽压缩机内部,蒸汽受到高压力的压缩作用,使其温度和压力都升高。
2. 冷凝阶段:接下来,高温高压的蒸汽通过冷凝器进行冷却。
冷凝器中通入了冷却介质,此时的蒸汽会释放出冷凝热,并与冷却介质进行热交换。
这一过程使得蒸汽温度快速下降,转化为饱和水。
3. 膨胀阶段:冷凝水进入膨胀阀,膨胀阀的作用是降低冷凝水的压力,使其部分蒸发并降低温度。
一旦冷凝水通过膨胀阀变为低温低压的蒸汽,它就会进入蒸发器。
4. 蒸发阶段:在蒸发器中,低温低压的蒸汽遇到外界的热源,从而吸收了热量。
这个过程中,蒸汽再次变为高温高压的蒸汽,循环开始。
通过这个循环过程,蒸汽制冷系统能够不断地将热量从冷却物体中吸收,使其温度下降。
这个原理与传统的制冷方式相比,具有能源效率高、环保等优点。
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷原理蒸汽压缩式制冷系统是目前应用最为广泛的一种制冷方式,其原理简单而高效。
在蒸汽压缩式制冷系统中,蒸汽被压缩成高压蒸汽,然后通过冷凝器冷却成液态,并通过膨胀阀进行节流,形成低压蒸汽,最终吸收热量完成制冷循环。
下面将详细介绍蒸汽压缩式制冷原理的具体过程。
首先,蒸汽从蒸发器中吸收热量,并被蒸发成低压蒸汽。
在这个过程中,蒸汽从低温低压状态变为低温高压状态,吸收了大量的热量,使蒸发器内的物体得到降温。
这一步是制冷循环的起点,也是整个制冷过程中最关键的一步。
接着,低温低压的蒸汽被压缩机吸入,压缩机将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽。
在这一步骤中,蒸汽的温度和压力都得到了显著的提高,这也是制冷循环中消耗能量最多的一步。
压缩机的工作使得蒸汽的内能增加,成为高温高压蒸汽。
然后,高温高压的蒸汽通过冷凝器,被冷却成为高压液态。
在冷凝器中,蒸汽释放出大量的热量,通过冷却水或者风冷进行散热,使得蒸汽的温度迅速下降,从而变成高压液态。
这一步骤使得蒸汽的状态发生了明显的改变,从气态变为液态,也是整个制冷过程中的关键一环。
最后,高压液态蒸汽通过膨胀阀进行节流,变成低温低压的蒸汽,重新回到蒸发器中吸收热量,完成整个制冷循环。
膨胀阀的作用是使高压液态蒸汽迅速膨胀,降低温度和压力,使得蒸汽重新回到低温低压状态,为下一个循环做好准备。
蒸汽压缩式制冷系统通过不断循环这一系列步骤,实现了制冷的目的。
在这个过程中,蒸汽的状态不断发生变化,热量的吸收和释放也在不断进行,从而实现了对物体的制冷效果。
总的来说,蒸汽压缩式制冷原理是通过蒸汽的压缩、冷凝、膨胀等步骤,不断循环实现对物体的制冷。
这种制冷方式简单高效,应用广泛,是现代制冷技术中的重要组成部分。
通过对蒸汽压缩式制冷原理的深入了解,可以更好地掌握制冷技术的核心原理,为相关领域的工作和研究提供重要的理论支持。
说明蒸汽压缩式制冷机的工作过程
蒸汽压缩式制冷机的工作过程1. 引言蒸汽压缩式制冷机是一种常见的制冷设备,广泛应用于家庭和商业领域。
它利用蒸发和冷凝的物理原理来实现制冷效果。
本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷机的工作过程,包括其基本原理、组成部分以及工作循环。
2. 基本原理蒸汽压缩式制冷机的工作原理基于卡诺循环。
根据热力学第一定律,能量守恒,热量可以从高温区域传递到低温区域。
而根据热力学第二定律,热量无法自行从低温区域传递到高温区域。
因此,在制冷过程中,需要消耗外部能源来将热量从低温区域转移到高温区域。
3. 组成部分蒸汽压缩式制冷机由以下几个主要组成部分组成:3.1 蒸发器(Evaporator)蒸发器是制冷系统中的一个重要组件。
其作用是将制冷剂从液态转变成气态,吸收周围环境的热量。
在蒸发器中,低压制冷剂流经管道,在与外界空气接触的过程中蒸发,并从周围环境吸收热量。
3.2 压缩机(Compressor)压缩机是蒸汽压缩式制冷机的核心部件,其作用是将低温、低压的气体制冷剂吸入,然后通过增加压力和温度来提高制冷剂的温度和压力。
这样做的目的是为了使制冷剂能够流动到冷凝器中,并且能够释放更多的热量。
3.3 冷凝器(Condenser)冷凝器是将高温、高压的气体制冷剂转变为液态的关键组件。
在冷凝器中,制冷剂通过与外界空气或水接触,释放热量并降温,从而使制冷剂从气态转变为液态。
3.4 膨胀阀(Expansion Valve)膨胀阀控制着制冷剂从高压区域流向低压区域的速度。
它通过限制制冷剂的流量,降低其压力和温度,从而实现制冷效果。
4. 工作循环蒸汽压缩式制冷机的工作循环包括四个主要过程:蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
下面将对每个过程进行详细描述:4.1 蒸发过程在蒸发器中,低温、低压的液态制冷剂吸收外界空气或物体的热量,从而使制冷剂蒸发成气态。
这个过程是通过增加制冷剂与周围环境接触面积来提高传热效率的。
4.2 压缩过程在压缩机中,气态制冷剂被吸入并被压缩成高温、高压的气体。
描述蒸汽压缩式制冷循环的过程
描述蒸汽压缩式制冷循环的过程1. 引言蒸汽压缩式制冷循环是一种常见的制冷系统,广泛应用于家用空调、商用冷藏设备以及工业制冷等领域。
它通过利用蒸汽的物理性质,实现对空气或物体的降温,从而达到制冷的目的。
本文将详细描述蒸汽压缩式制冷循环的过程。
2. 蒸发器蒸汽压缩式制冷循环的过程始于蒸发器,也称为冷凝器。
在蒸发器中,高温高压的气体蒸汽通过传热与外界热源接触,从而释放热量并逐渐冷却,同时将蒸汽转化为低温低压的气体状态。
这一过程中,蒸汽吸收了来自外界的热量,从而使蒸汽的温度和压力下降。
3. 压缩机低温低压的气体经过蒸发器后进入压缩机。
压缩机是整个制冷循环的核心部件,它将低温低压的气体进行压缩,使其温度和压力升高。
压缩机的作用相当于给气体注入了能量,使其能够进一步提供制冷效果。
4. 冷凝器压缩机将气体压缩后,高温高压的气体进入冷凝器。
在冷凝器中,气体通过与外界的换热,将热量传递给外界,从而使气体的温度逐渐下降。
冷凝器通常采用散热片或冷却剂等方式,通过增大气体与外界接触的面积,加快热量传递的速度。
在冷凝器中,气体逐渐冷却并转化为液体状态。
5. 膨胀阀冷凝器出口的液体通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀是一个可控制液体流量的装置,它使高压液体在通过膨胀阀后迅速减压,从而实现液体的蒸发。
膨胀阀的作用是控制制冷剂的流量和压力,使其能够进入蒸发器并蒸发,从而完成制冷循环的闭合。
6. 蒸汽压缩循环通过以上的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀的相互作用,蒸汽压缩式制冷循环实现了对空气或物体的降温。
具体来说,蒸发器中的蒸汽吸收了外界的热量,并通过压缩机的作用将其压缩,使其温度和压力升高。
然后,高温高压的气体进入冷凝器,在与外界的热交换过程中释放热量,使气体温度降低并转化为液体。
最后,液体通过膨胀阀进入蒸发器,重新开始循环,完成制冷过程。
7. 总结蒸汽压缩式制冷循环通过蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀的相互作用,实现了对空气或物体的降温。
蒸汽压缩式制冷的热力学原理
• 4.压缩机的理论功率Pth • 单位理论耗功为
• 5.理论制冷系数εth
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第四节 液体过冷、蒸汽过热及回热循环
• 一、液体过冷循环
• 液体过冷是指制冷剂液体的温度低于冷凝温度的状态.两者温度之差 称为过冷度,用Δt-l表示.具有液体过冷的循环就称为液体过冷循环.图 1-6为液体过冷循环的压焓图.图中1-2-3-4-1是基本理论循环, 而1-2-3-3′-4′-4-1是有过冷的循环,其中3-3′为制冷剂液体的 过冷过程.
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第三节 单级蒸汽压缩式制冷理论循环 的热力计算
• 热力计算的目的就是要算出理论循环的性能指标,为实际循环计算和 选择制冷设备提供原始数据.
• 1.单位质量制冷量q0 和单位容积制冷量qv • 单位质量制冷量q0 是指在一次循环中,1k-制冷剂在蒸发器中从被冷
却介质所吸收的热量,即1k-制冷剂在蒸发器中完成一次循环所制取 的冷量,又可称为单位制冷量.即
• 蒸汽压缩式制冷的理论循环由两个定压过程组成,一个是绝热过程;另 一个是绝热节流过程.理论循环与逆卡诺循环相比较,有以下特点:
• (1)用膨胀阀代替膨胀机. • (2)用干压缩代替湿压缩. • (3)传热过程为等压过程,且传热过程有温差. • 蒸汽压缩式制冷的理论循环由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成
制冷原理—蒸汽压缩式制冷的理论循环和实际循环
一、制冷剂压焓图(P-V图)
制冷系统中循环流动的工作介质叫制冷剂(又称制
冷工质),它在系统的各个部件间循环流动以实现能
量的转换和传递,达到制冷机向高温热源放热;从
低温热源吸热,实现制冷的目的。
一、制冷剂压焓图(P-V图)
以特定制冷剂的焓值为横坐标,以压
力为纵坐标绘制成的线图成为该制冷剂的
具有蒸汽过热的循环称为蒸汽过热循环。
有效过热:过热吸收热量来自被冷却介质,
产生有用的制冷效果。
有害过热:过热吸收热量来自被冷却介质以外,无制冷效果。
1、有害过热分析:
(1)单位制冷量不变,单位压缩功增加
(2)单位冷凝负荷增大
(3)进入压缩机的制冷剂比容增大
(4)压缩机的排气温度升高
(1)蒸发器面积大于设计所需面积(有效过热)
压焓图。为了缩小图的尺寸,并使低压区
内的线条交点清楚,所以纵坐标使用压力
的对数值LgP绘制,因此压--焓图又称
LgP-E图。
一、制冷剂压焓图(P-V图)
一点(临界点)
两线(饱和液体线;干饱和蒸气线)
三区(过冷区;湿蒸气区;过热气区)
五状态(未饱和液体;饱和液体;湿饱
和蒸气;干饱和蒸气; 过热蒸气)
在循环制冷计算中,将制冷剂饱和液
体的温度降低就变为过冷液体。
气液两相区:介于饱和液体线与饱和
气体线之间的区域为。
过热蒸气区:干饱和蒸气线右边区域。
饱和液体线
干饱和蒸气线
饱和液体线
(压力)
未饱和液体
过热蒸气
焓
六参数:
➢等压线p — 水平线
➢等焓线 h— 垂直线
➢等干度线 x
2、蒸气压缩制冷循环的P-h图,试指出进行各热力过程相应设备的名
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷原理
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,广泛应用于家用空调、商用冷藏设备等领域。
其原理基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发
过程,通过这些过程来实现制冷效果。
在本文中,我们将深入探讨
蒸汽压缩式制冷的原理及其工作过程。
首先,蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的物理性质来实
现制冷。
在制冷循环中,蒸汽通过压缩机被压缩成高压蒸汽,然后
通过冷凝器散发热量并冷凝成液态,再经过节流阀膨胀成低压蒸汽,最后通过蒸发器吸收热量并蒸发成蒸汽,完成了一个完整的制冷循环。
其次,蒸汽压缩式制冷的工作过程可以分为四个主要阶段,压缩、冷凝、膨胀和蒸发。
在压缩阶段,蒸汽被压缩机压缩成高压蒸汽,同时温度和压力均升高。
然后高压蒸汽进入冷凝器,在这里蒸
汽释放热量,冷却并凝结成液态。
接下来,液态蒸汽通过节流阀膨
胀成低压蒸汽,此时温度和压力均下降。
最后,低压蒸汽进入蒸发器,在这里吸收外界热量并蒸发成蒸汽,完成了整个制冷循环。
蒸汽压缩式制冷的原理非常简单,但却非常有效。
通过不断循
环利用蒸汽的物理性质,可以实现不断的制冷效果。
同时,蒸汽压缩式制冷还具有制冷效果好、稳定性高、操作简便等优点,因此被广泛应用于各个领域。
总的来说,蒸汽压缩式制冷原理是基于蒸汽的压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程来实现制冷效果的。
通过压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等组件的合作,完成了一个完整的制冷循环。
蒸汽压缩式制冷具有原理简单、效果显著、操作方便等优点,因此被广泛应用于各种制冷设备中。
希望本文能够帮助大家更好地理解蒸汽压缩式制冷的原理和工作过程。
简述蒸汽压缩式制冷原理。
简述蒸汽压缩式制冷原理。
蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,广泛应用于家庭空调、商业冷藏柜等领域。
它的原理是利用蒸汽的热传导和相变特性来实现制冷效果。
蒸汽压缩式制冷系统主要由四个部分组成:压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。
整个制冷循环过程中,制冷剂在这四个部分之间不断循环流动,完成制冷任务。
压缩机起到了抽取制冷剂蒸汽、提高其压力和温度的作用。
当制冷剂流入压缩机时,由于受到压缩机内部部件的压缩作用,制冷剂的体积减小,压力和温度则增加。
此时,制冷剂成为高温高压气体。
接下来,高温高压的制冷剂流入冷凝器。
冷凝器是一个换热器,通过布满散热片的管道将高温高压的制冷剂与外界的空气进行热交换。
在这个过程中,制冷剂的温度和压力逐渐降低,从而使其变成高温高压的液态。
然后,高温高压的液态制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀起到了限制制冷剂流动速度的作用,使其压力急剧下降。
在蒸发器中,制冷剂与外界的空气进行热交换,从而吸收外界的热量。
在这个过程中,制冷剂从液态逐渐变成低温低压的蒸汽。
低温低压的蒸汽再次进入压缩机,重新开始制冷循环。
整个循环过程中,制冷剂不断地在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器之间流动,完成制冷任务。
蒸汽压缩式制冷原理的关键是利用制冷剂的相变过程,通过改变制冷剂的压力和温度来实现制冷效果。
在制冷剂的相变过程中,吸收外界的热量并将其释放到外界,从而实现了制冷效果。
同时,压缩机的作用是提高制冷剂的压力和温度,使其能够流动并完成制冷循环。
蒸汽压缩式制冷系统具有制冷效果好、制冷速度快、操作简便等优点,因此在各个领域得到了广泛应用。
它不仅可以用于家庭空调、商业冷藏柜等小型制冷设备,还可以用于工业冷库、食品加工等大型制冷设备。
通过不断改进和创新,蒸汽压缩式制冷技术将在未来发展中继续发挥重要作用。
六种常见制冷方式
六种常见制冷方式一、蒸汽式压缩制冷原理:在蒸汽压缩制冷循环系统中,压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽,经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽,再压入冷凝器中定压冷却,并向冷却介质放出热量,然后冷却为过冷液态制冷剂,液态制冷剂经膨胀阀(或毛细管)绝热节流成为低压液态制冷剂,在蒸发器内蒸发吸收空调循环水(空气)中的热量,从而冷却空调循环水(空气)达到制冷的目的,流出低压的制冷剂被吸入压缩机,如此循环工作。
压缩机功能:把制冷剂蒸气从低压状态压缩至高压状态,创造了制冷剂在冷凝器中常温液化的条件。
被称为整个装置的“心脏”。
冷凝器功能:使压缩机排出的制冷剂过热蒸气冷却,并凝结为制冷剂液体,在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷却介质。
分类:水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。
风冷式冷凝器:使用和安装方便,不需要冷却水、热量由分机将其带入大气中。
但同样传热系数低,相对其他类型重量偏大,翅片表面会积灰是散热能力下降,须及时清理。
蒸发器功能:依靠制冷剂液体的蒸发来吸收冷却介质热量的换热设备,它在制冷系统中的任务是对外输出冷量。
分类:满液式(沉浸式)蒸发器、干式蒸发器。
干式蒸发器:沉浸式蛇管、壳管式、板式、喷淋式等。
节流装置功能:截流降压:高压常温的制冷剂流过膨胀阀后,就变为低压、低温的制冷剂液体。
控制制冷剂流量:膨胀阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度,调节进入蒸发器的制冷剂流量,使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。
控制过热度:膨胀阀具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能,即保持蒸发器的传热面积的充分利用,又防止压缩机冲缸事故的发生。
分类:手动节流阀、热力膨胀阀、毛细管、电子膨胀阀、浮球板、固定孔板、可变孔板。
二、蒸汽吸收式制冷以制冷剂-吸收剂为工作流体,称为吸收工质对。
常用工质对:溴化锂-水(制冷剂是水)、氨-水(制冷剂是氨)-低沸点工质是制冷剂。
装置:吸收式制冷装置由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、循环泵、节流阀等部件组成,工作介质包括制取冷量的制冷剂和吸收、解吸制冷剂的吸收剂,二者组成工质对。
蒸汽压缩式制冷工作原理
蒸汽压缩式制冷工作原理一、引言蒸汽压缩式制冷是一种常见的制冷方式,广泛应用于家用、商用和工业领域。
本文将详细介绍蒸汽压缩式制冷的工作原理,包括其基本原理、循环过程和关键组件等。
二、基本原理蒸汽压缩式制冷的基本原理是利用蒸汽的压缩和膨胀过程中的热力学特性来实现制冷。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 蒸发制冷循环开始时,制冷剂处于低温低压状态下,通过蒸发器吸收周围环境的热量,使制冷剂蒸发成气体。
2. 压缩蒸发后的制冷剂气体被压缩机吸入,通过压缩机的工作,将制冷剂气体的压力提高,使其温度升高。
3. 冷凝高温高压的制冷剂气体进入冷凝器,通过与冷却介质(如空气或水)的接触,释放热量,使制冷剂气体冷凝成液体。
4. 膨胀冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器,由于膨胀阀的节流作用,制冷剂液体的压力降低,温度降低,重新进入蒸发器进行循环。
三、循环过程蒸汽压缩式制冷的循环过程可以细分为四个主要步骤,即蒸发、压缩、冷凝和膨胀。
下面将详细介绍每个步骤的工作原理和特点。
1. 蒸发在蒸发器中,制冷剂从液体态转变为气体态,吸收外界环境的热量,使蒸发器的温度降低。
这一步骤是制冷循环中的制冷过程,实现了对制冷空间的制冷效果。
2. 压缩蒸发后的制冷剂气体进入压缩机,通过压缩机的工作,制冷剂气体的压力和温度均升高。
压缩机通常采用往复式或旋转式结构,通过机械运动将制冷剂气体压缩,为后续的冷凝过程提供条件。
3. 冷凝高温高压的制冷剂气体进入冷凝器,与冷却介质接触后,释放热量,使制冷剂气体冷凝成液体。
冷凝器通常采用管道或板式结构,通过增大表面积来提高散热效果。
冷凝过程中的热量释放可以通过空气或水进行传递。
4. 膨胀冷凝后的制冷剂液体通过膨胀阀进入蒸发器,由于膨胀阀的节流作用,制冷剂液体的压力和温度降低,重新进入蒸发器进行循环。
膨胀阀的作用是控制制冷剂液体的流量,使其保持适当的压力和温度,以保证制冷循环的正常运行。
四、关键组件蒸汽压缩式制冷的关键组件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
蒸汽压缩式制冷循环性能实验
四、实验数据
序号
1 2 3
高压(MPa)
表压
绝对压力
制冷循环系统 低压(MPa) 表压 绝对压力电参数电流 Nhomakorabea电压
五、数据处理
1. 计算制冷循环的制冷系数。
六、撰写实验报告
② 过低压点p2作横坐标轴的平行线,与x=1的干度线的交点 即为1点;
③ 过高压点p1作横坐标轴的平行线,该线与过1点的等熵线 的交点即为2点;与x=1的干度线的交点即为3点;与x=0 的干度线的交点即为4点;
④ 过4点作纵坐标轴的平行线,与过1点所作的横坐标轴的 平行线的交点即为5点;
⑤ 在横坐标轴上分别读取h1、h2、h4,计算出制冷系数。
蒸汽压缩式制冷循环实验
一、实验目的
1. 掌握蒸汽压缩制冷循环系统的工作原理; 2. 了解制冷压缩机、节流膨胀装置、蒸发器
和冷凝器的结构和组成; 3. 掌握蒸汽压缩制冷循环制冷系数的计算方
法。
二、实验原理
1. 空调系统: 制冷压缩机采用R22制冷剂,以毛细管
为节流膨胀装置,冷凝器为风冷式,蒸发器 亦为风冷式。
二、实验原理
3. 制冷系数的计算原理: 主要是利用制冷系统所采用制冷剂lgp-h
图,利用作图计算法,从而求出蒸汽压缩制 冷循环的制冷系数。
上述蒸汽压缩式制冷循环,其在lgp-h图 上表示如图。
二、实验原理
图中:1-2-3-4-5-1为蒸汽压缩制冷循环过程,其中 1-2为压缩机中的等熵压缩过程;2-4为冷凝器中的定压 放热过程;4-5为节流膨胀装置中的定焓降压过程;5-1 为蒸发器中的定压吸热过程。
三、实验步骤
1. 打开试验台电源开关; 2. 将空调系统“冷-热”切换开关换到“冷”,启动空调系
蒸汽压缩式制冷循环原理图及计算(带例题)
蒸汽压缩式制冷循环原理图及计算(带例题)1、单级蒸汽压缩式制冷系统的组成压缩机:制冷系统的“心脏”,压缩和输送制冷剂蒸气。
冷凝器:输出热量,冷却制冷剂。
节流阀:节流降压,并调节进入蒸发器的制冷剂流量。
蒸发器:吸收热量(输出冷量)从而制冷。
2、单级蒸汽压缩式制冷理论循环热力计算图上各线段代表循环的不同过程1-2:压缩机中的等熵(绝热)压缩过程。
2-3:冷凝器内的等压冷却、冷凝、过冷过程。
3-4:节流阀内的等焓节流过程。
4-1:蒸发器内的吸热等压气化过程。
1.制冷压缩机2.冷凝器3.蒸发器4.节流阀状态点的确定1点:Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点2点:Pk等压线与s1等熵线交点3点:Pk等压线与x=0液态饱和线交点4点:Po等压线与h3等焓线交点3、单级蒸汽压缩式制冷理论循环热力计算(1)单位质量制冷量q0 kJ/kg q0=h1- h4(2)单位容积制冷量qv kJ/m3 qv= q0/v1=(h1-h4)/v1(3)单位质量耗功率w kJ/kg w=h2-h1(4)单位冷器热负荷qk kJ/kg qk= h2-h3(5)理论制冷系数ε ε=q0/w=(h1-h4)/ (h2-h1)(6)制冷剂质量流量qm kg/s qm =Q0/q0(7)压缩机的理论耗功率N= qm w= qm(h2-h1) kW(8)冷凝器总负荷Qk kW Qk = qm qk= qm(h2-h3)例题:某单级蒸汽压缩式制冷循环系统,设定总制冷量Q0=100Kw,在空调工况下工作。
采用R22作制冷剂时,试做理论循环的热力计算。
解:在空调工况下工作,蒸发温度t0=5℃,冷凝温度tk=40 ℃R22的压焓图得:计算结果4、工况变化对运行特性的影响压缩机的工况:决定循环的蒸发、冷凝温度、过冷度等。
工况参数对制冷工作的影响:制冷压缩机的制冷量,制冷压缩机的轴功率。
其他条件不变,供液过冷度、吸气过热度的影响有害过热:发生在蒸发器后的吸气管中的过热过程,装置的q0未增加,Q0和 下降。
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为什么要用膨胀阀代替膨胀机?
代替之后有什么影响呢?
损失膨胀功
T
2 Pk Tk T'k T' 0 T0 3 we 4' 0 4" 4 q 01 cb d a 3' 2' 1' 1" 2" 5 wb P0 1 q02
we=h3-h4’’
面积34”03 减少制冷量 △q01=h4-h4” 面积4”4bc4”
1"
q 01cb daS理论制冷循环 12341
理论制冷循环与逆卡诺循环(理想制冷 循环)的区别:
1.在冷凝器和蒸发器中,制冷剂按等压过 程循环,而且具有传热温差; 2.制冷剂用膨胀阀绝热节流,而非膨胀机 绝热膨胀; 3.压缩机吸入饱和蒸气,而不是湿蒸气。
一、用膨胀阀代替膨胀机后的节流损失
影响节流损失大小的因素
(Tk-T0)取决于制冷循环工况 饱和液体线的斜率取决于液态制冷剂的物性 比热 制冷剂节流后的干度取决于其潜热
用膨胀阀代替膨胀机后,增加了 we ,损失了 △q01,这使制冷系数和热力完善度下降。
二、用干压缩代替湿压缩后的饱和损失
为什么要用干压缩代替湿压缩
在制冷压缩机的实际运行中,若气缸吸入 湿蒸气,会引起液击现象,损坏压缩机的 阀片和其他零部件。 过量的液体制冷剂进入高温的气缸后,会 发生强烈的热交换而迅速汽化,占有气缸 容积,使吸气量减少,制冷量下降。
tk=40℃,t0=0℃,t3=35℃
2 3
4
1
tk=40℃,t0=0℃,t1=5℃
2 3
4
1
冷凝
参数
tk (℃) Pk (MPa) t0 (℃)
蒸发
Pk (MPa)
h1 (kJ/kg)
h2 h3=h4 制冷系数 (kJ/kg) (kJ/kg) h1 h 4 h 2 h1
433 433 440.4 249.7 243.1 249.7 5.64 5.87 5.51
0 0 -5
0.498 0.498 0.421
405.4 405.4 403.5
430 433 437
243.1 249.7 249.7
例1.2
过冷循环和吸气过热循环
A工况:tk=40℃,t0=0℃; B工况:tk=40℃,t0=0℃, 过冷温度t3=35℃;
C工况:tk=40℃,t0=0℃,
吸气过热温度t1=5℃ 。
a
S
h 3= h 4
h1
h2
h
1-2为绝热压缩过程,2-3为等压冷凝过程, 3-4为绝热节流过程,4-1为等压蒸发过程。
lgP
Pk t0 P0
tk 3 tk 2 t2 v1 4 t0 q0 qk h 3= h 4 h1 h2 1 w
制冷剂在蒸发器中 的单位质量制冷量 q0=h1-h4 (kJ/kg)
wc
q0
4
b 压缩机的净功 wc=qk-q0 =(Tk-T0)(Sa-Sb) 面积12341
S
绝热膨胀过程 膨胀机输出功we 面积3043
外界输给压缩机的 净功wc=w -we 面积12341
衡量制冷循环经济性能的指标: 制冷系数(COP)
q0 T0 c w c Tk T0
制冷系数仅与高、低温热源的温度有关,而 与制冷剂的热物理性能无关。
干压缩代替湿压缩后的影响
T
2 Pk Tk T'k T' 0 T0 3 we 4' 0 4" 4 q 01 cb d a 3' 2' 1' 1" 2" 5 wb P0 1 q02
饱和损失 面积522”5 增加制冷量 △q02=h1-h1”
面积1”1ad1
增加耗功量△wb
S
面积122”1”1
第三节 液体过冷和吸气过热 对制冷循环的影响
tk=35℃,t0=0℃
3
2
4
1
冷凝 参数
tk (℃) Pk (MPa)
蒸发
t0 (℃) Pk (MPa) h1 (kJ/kg) h2 h3=h4 (kJ/kg) (kJ/kg) 制冷系数
h1 h 4 h 2 h1
6.60 5.64 4.59
A工况 B工况 C工况
35 40 40
1.35 1.53 1.53
T1称为吸气过热温度;
(T1-T0)称为过热度;
增加制冷量△q04;
增加压缩机耗功量△w;
制冷系数是否提高取决于
q 04 b ad
S
是否
q04 q0 。 w w
有效过热:在蒸发器中发生,其增加的制冷量 为有效制冷量;
有害过热:在压缩机吸气管中因吸收环境空气
中的热量而产生的吸气过热,其必使制冷系数
T
2' Tk T0 3' 3 0 4 4' w q0 1' 1 2
Pk
C(T3’ -T3)=C’(T1-T1’) 面积1’1cd1’等于面积44’ab4
P0
q0 ba dc
q0
S
由于液体比热C总大 于气体比热C’,所以 液体温度的降低总小 于吸气温度的提高。
第四节 理论制冷循环的热力计算
一、制冷剂的压-焓图(lgP-h图)
lgP
t c s
等压线 等焓线
v
过冷液 体区
P
饱和液 体线
湿蒸 气区
干饱和 蒸气线
等温线
等比容线 等熵线 等干度线
过热蒸 气区
t
x x=0 x=1
0
h
二、热力计算
T
2 Tk T0 3 w 04 q0 1 P0 P0 Pk
lgP
Pk t0
tk 3 tk 2 t2 v1 4 t0 q0 qk 1 w
b
回热循环特别适用于增加吸气过热度能提 高其循环制冷系数、以及绝热指数较小, 绝热压缩后排气温度较低的制冷剂,如 R12(K = 1.136)、R22、R502。 对氨( K = 1.310 )、 R11 等,因为绝热指 数较大,提高过热度后会降低其制冷系数, 所以不采用回热循环。
热交换器中的热量平衡
一、液体过冷对制冷循环的影响
T3称为过冷温度;
(Tk - T3)称为过冷度;
Tk
T
2' 3' 3 0 4 4' w q0 1'
Pk
增加制冷量△q03,其随 T3的降低而增加; 压缩机耗功量不变;
P0
T0
q 03 cb a
制冷系数增加。
S
二、吸气过热对制冷循环的影响
T
2' Tk T0 0 3' w 4' q0 1' 1 2 Pk T2 w P0 T1
表明具有传热温差的不可逆循环的制冷 系数,总小于相同冷热源温度时的逆卡 诺循环制冷系数,而且随传热温差△T0 和△Tk的增大而降低。
蒸发器传热温差△T0对制冷系数的影响 大于冷凝器传热温差△Tk 。
相同冷热源温度时,实际循环和逆卡诺 循环制冷系数的比值,可用来表示实际 循环的热力完善度。
c ' 1 c
通过对εc分别求T0和Tk的偏导数,可以得 知T0和Tk对εc的影响是不等价的,并且T0 的影响大于Tk 。
冷凝器和蒸发器的传热温差分别△Tk和△T0时
T
Tk T' k T' 0 T0 Tk 3 3' 4' T0 4 b a 2 2' 1' 1
S
T0 T0 ' T0 c ' c Tk T0 (Tk ' T0 ') (Tk T0 )
蒸气压缩式 制冷循环原理
第一节 逆向可逆循环
正 向 循 环 —— 动 力 循 环 逆 向 循 环 —— 制 冷 循 环
可逆循环:是一种理想循环,它不考虑 工质在流动和状态变化过程中的各种损 失。 不可逆循环:在工质循环过程中考虑了 上述各种损失。
不可逆损失主要是指制冷剂在流动和 状态变化时因内部摩擦、不平衡等因素引 起的内部不可逆损失,以及冷凝器、蒸发 器等换热器存在传热温差的外部不可逆损 失。
Q0 Vr M r v1 qv
(m3/s)
冷凝器的热负荷: Qk = Mrqk (kW) 压缩机的理论耗功量: N = Mrw (kW)
理论制冷系数: Q 0 q 0 h1 h 4 N w h 2 h1
例1.1
理论循环
A工况:tk=35℃,t0=0℃; B工况:tk=40℃,t0=0℃; C工况:tk=40℃,t0=-5℃。
第二节 理论制冷循环
T
2 Tk T0 0 3 w 4 q0 b a 1 P0 Pk
S
三种制冷循环过程在T-S图上的表示
T
2 Pk
Tk T'k 3 2"
3' 4' 0 4" 4 2' 1'
逆卡诺循环 1’2’3’4’1’
5 wb P0 1 q02
we
T' 0 T0
具有温差的逆 卡诺循环 1”2”34”1”
冷剂,其过热度范围可以大一些,如R12
等一般控制在10~40℃之内。
三、回热制冷循环
制冷剂液体过冷和吸气过热,是利用流出蒸发器 的低温饱和蒸气与流出冷凝器的饱和液体通过热交换 器的传热过程而产生的。
T
2' Tk T0 3' 3 0 4 4' w q0 1' 1 q0 dc 2 Pk
P0