制冷原理及压缩机设计基础
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和冷凝过程中放出的热量 。 qk＝h2－h3
热力计算
• 制冷系数 ε0 ：衡量压缩机的性能，即花费一定的
电能，得到多少制冷效果（制冷量）
q0 h1 h4 0 w0 h2 h1
来自百度文库
实际制冷循环
• 液体过冷：液体制冷剂的温度
低于其压力所对应的饱和 液体温度。
• 蒸汽过热：制冷剂的温度高于
缩机消耗功所转化的热量排放给冷却介质。
• 膨胀阀：对制冷剂起节流降压作用，并调节进入蒸发器的制冷剂
流量。
气液平衡
• 饱和状态：密闭容器
中的液体汽化形成蒸汽， 在某一压力下液体和蒸 汽达到平衡，这种状态 称饱和状态 • 饱和压力：饱和状态 下的压力 • 饱和温度：饱和状态 下的温度 • 特性：制冷剂的饱和压 力和饱和温度，是互相 不独立的状态参数，饱 和压力随温度的升高而 升高
其压力所对应的饱和 气体温度。
•
非等熵绝热压缩：实际压缩
过程中，偏离等熵过程，存在流 动阻力损失。
热力计算
• 单位质量制冷量 q0 ： 1kg 制冷剂在蒸发
器内从被冷却物体吸收的热量 。
q0＝h1－h4＝h1－h3
• 单位容积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3
制冷剂蒸汽（按吸气状态下），在蒸发器中所 产生的制冷量 。
1.69435 1.69305
0.89459
0.89828 0.90203
13.9938
13.6341 13.6341
温度℃ 压力MPa 比焓kJ/kg t -10 40 p 0.354 1.534 h’ 188.42 249.68 h’’ 401.55 416.56
比熵kJ/(kg· k) s’ 0.9572 1.1665 s’’ 1.7671 1.6994
0.86729
0.88392 0.88741 0.89097
17.2686
15.1351 14.7439 14.3636
43
44 45
1.648
1.688 1.729
253.694
255.042 256.396
417.033
417.174 417.308
1.179
1.1831 1.1873
1.69564
比容L/kg v’ 0.7587 0.8839 v’’ 65.3399 15.1351
压焓图的作用：
• 确定状态参数
• 表示热力过程
• 分析能量变化
理论循环的假设：
• 离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气是处于蒸 发 压力下的饱和蒸气； • 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力 下的饱和液体； • 压缩机的压缩过程为等熵压缩； • 制冷剂通过膨胀阀节流时，其前、后焓值相等； • 制冷剂在蒸发和冷凝过程中没有压力损失；
制冷剂R22的饱和液体和气体 热力性质参数
温度℃ t -10 -5 0 压力MPa 比焓kJ/kg p 0.354 0.421 0.497 h’ 188.426 194.176 200 h’’ 401.555 403.496 405.361 比熵kJ/(kg· k) s’ s’’ 0.95725 1.76713 0.97870 1.75928 1 1.75279 比容L/kg v’ 0.75876 0.76831 0.77834 v’’ 65.3399 55.3394 47.1354
35
40 41 42
1.355
1.534 1.571 1.609
243.114
249.686 251.016 252.352
415.627
416.561 416.726 416.883
1.14594 1.70576
1.16655 1.69946 1.17073 1.69819 1.17486 1.69692
耗的总的压缩功 。 N0＝qmw0
• 压缩机指示功率 Ni ：单位时间实际循环压缩机消
耗的指示压缩功 。 Ni＝N0/ηi
• 压缩机轴功率Ne ：单位时间原动机传到压缩机主
轴上的功 。 Ne＝N0/ηe
热力计算
• 冷凝热负荷Qk 的总热量
：制冷剂在冷凝器中放出
。
Qk＝qmqk=qm(h2s－h3)
冷却和冷凝过程中放出的热量
qk＝h2s－h3
• 质量流量qm
：q
m＝Q0/q0
热力计算
• 压缩机理论输气量 ：单位时间经过压缩
并输送到排气管内的气体，换算到吸气状态下 所占有的容积 。
Vh=π/4*D2*S*z*n/60
• 压缩机实际输气量：
Vs＝Vh*λ
热力计算
• 压缩机理论功率N0 ：单位时间理论循环压缩机消
• 实际压缩排气点焓值h2s
：h
2s＝wi+h1
蒸汽压缩式制冷 实际循环与理论循环的区别：
1. 蒸汽压缩式制冷实际循环存在蒸汽过热、 液体过冷的影响； 2.压缩机的实际压缩过程是非等熵绝热压缩； 3.存在连接管路的压力损失； 4.系统存在不凝性气体。
制冷原理及
制冷压缩机
制冷循环热力计算（总复习1）
2009-12-23 马敏
完整的蒸汽压缩制冷循环
空调系统的四大组成
• 蒸发器：输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的
热量，从而达到制冷的目的。
• 压缩机：压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器中低压、冷凝器中
高压，是整个系统的心脏。
• 冷凝器：输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压
q0＝h1－h4＝h1－h3
• 单位容积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3
制冷剂蒸汽（按吸气状态下），在蒸发器中所 产生的制冷量 。
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
热力计算
• 单位理论压缩功 w0 ： 压缩机每压缩
输送1kg制冷剂所消耗的压缩功 。
w0＝h2－h1
• 单位冷凝负荷 qk ： 1kg 制冷剂在冷却
理论循环在压焓图上的表示
• 点1表示制冷剂进入压缩机的状态 • 点2表示制冷剂出压缩机时的状态， 也就是进冷凝器时的状态。 • 点3表示制冷剂出冷凝器时的状态。 • 点4表示制冷剂出节流阀时的状态， 也就是进入蒸发器时的状态。
热力计算
• 单位质量制冷量 q0 ： 1kg 制冷剂在蒸发
器内从被冷却物体吸收的热量 。
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
热力计算
• 单位理论压缩功 w0 ： 压缩机每压缩
输送1kg制冷剂所消耗的理论压缩功 。
w0＝h2－h1
• 单位指示压缩功wi ：压缩机每压缩输
送1kg制冷剂所消耗的指示压缩功 。 wi＝h2s－h1
热力计算
• 单位冷凝负荷 qk
： 1kg 制冷剂在 。
热力计算
• 制冷系数 ε0 ：衡量压缩机的性能，即花费一定的
电能，得到多少制冷效果（制冷量）
q0 h1 h4 0 w0 h2 h1
来自百度文库
实际制冷循环
• 液体过冷：液体制冷剂的温度
低于其压力所对应的饱和 液体温度。
• 蒸汽过热：制冷剂的温度高于
缩机消耗功所转化的热量排放给冷却介质。
• 膨胀阀：对制冷剂起节流降压作用，并调节进入蒸发器的制冷剂
流量。
气液平衡
• 饱和状态：密闭容器
中的液体汽化形成蒸汽， 在某一压力下液体和蒸 汽达到平衡，这种状态 称饱和状态 • 饱和压力：饱和状态 下的压力 • 饱和温度：饱和状态 下的温度 • 特性：制冷剂的饱和压 力和饱和温度，是互相 不独立的状态参数，饱 和压力随温度的升高而 升高
其压力所对应的饱和 气体温度。
•
非等熵绝热压缩：实际压缩
过程中，偏离等熵过程，存在流 动阻力损失。
热力计算
• 单位质量制冷量 q0 ： 1kg 制冷剂在蒸发
器内从被冷却物体吸收的热量 。
q0＝h1－h4＝h1－h3
• 单位容积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3
制冷剂蒸汽（按吸气状态下），在蒸发器中所 产生的制冷量 。
1.69435 1.69305
0.89459
0.89828 0.90203
13.9938
13.6341 13.6341
温度℃ 压力MPa 比焓kJ/kg t -10 40 p 0.354 1.534 h’ 188.42 249.68 h’’ 401.55 416.56
比熵kJ/(kg· k) s’ 0.9572 1.1665 s’’ 1.7671 1.6994
0.86729
0.88392 0.88741 0.89097
17.2686
15.1351 14.7439 14.3636
43
44 45
1.648
1.688 1.729
253.694
255.042 256.396
417.033
417.174 417.308
1.179
1.1831 1.1873
1.69564
比容L/kg v’ 0.7587 0.8839 v’’ 65.3399 15.1351
压焓图的作用：
• 确定状态参数
• 表示热力过程
• 分析能量变化
理论循环的假设：
• 离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气是处于蒸 发 压力下的饱和蒸气； • 离开冷凝器和进入膨胀阀的液体是处于冷凝压力 下的饱和液体； • 压缩机的压缩过程为等熵压缩； • 制冷剂通过膨胀阀节流时，其前、后焓值相等； • 制冷剂在蒸发和冷凝过程中没有压力损失；
制冷剂R22的饱和液体和气体 热力性质参数
温度℃ t -10 -5 0 压力MPa 比焓kJ/kg p 0.354 0.421 0.497 h’ 188.426 194.176 200 h’’ 401.555 403.496 405.361 比熵kJ/(kg· k) s’ s’’ 0.95725 1.76713 0.97870 1.75928 1 1.75279 比容L/kg v’ 0.75876 0.76831 0.77834 v’’ 65.3399 55.3394 47.1354
35
40 41 42
1.355
1.534 1.571 1.609
243.114
249.686 251.016 252.352
415.627
416.561 416.726 416.883
1.14594 1.70576
1.16655 1.69946 1.17073 1.69819 1.17486 1.69692
耗的总的压缩功 。 N0＝qmw0
• 压缩机指示功率 Ni ：单位时间实际循环压缩机消
耗的指示压缩功 。 Ni＝N0/ηi
• 压缩机轴功率Ne ：单位时间原动机传到压缩机主
轴上的功 。 Ne＝N0/ηe
热力计算
• 冷凝热负荷Qk 的总热量
：制冷剂在冷凝器中放出
。
Qk＝qmqk=qm(h2s－h3)
冷却和冷凝过程中放出的热量
qk＝h2s－h3
• 质量流量qm
：q
m＝Q0/q0
热力计算
• 压缩机理论输气量 ：单位时间经过压缩
并输送到排气管内的气体，换算到吸气状态下 所占有的容积 。
Vh=π/4*D2*S*z*n/60
• 压缩机实际输气量：
Vs＝Vh*λ
热力计算
• 压缩机理论功率N0 ：单位时间理论循环压缩机消
• 实际压缩排气点焓值h2s
：h
2s＝wi+h1
蒸汽压缩式制冷 实际循环与理论循环的区别：
1. 蒸汽压缩式制冷实际循环存在蒸汽过热、 液体过冷的影响； 2.压缩机的实际压缩过程是非等熵绝热压缩； 3.存在连接管路的压力损失； 4.系统存在不凝性气体。
制冷原理及
制冷压缩机
制冷循环热力计算（总复习1）
2009-12-23 马敏
完整的蒸汽压缩制冷循环
空调系统的四大组成
• 蒸发器：输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却对象的
热量，从而达到制冷的目的。
• 压缩机：压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器中低压、冷凝器中
高压，是整个系统的心脏。
• 冷凝器：输出热量的设备，将制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压
q0＝h1－h4＝h1－h3
• 单位容积制冷量qv ：压缩机每吸入1m3
制冷剂蒸汽（按吸气状态下），在蒸发器中所 产生的制冷量 。
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
热力计算
• 单位理论压缩功 w0 ： 压缩机每压缩
输送1kg制冷剂所消耗的压缩功 。
w0＝h2－h1
• 单位冷凝负荷 qk ： 1kg 制冷剂在冷却
理论循环在压焓图上的表示
• 点1表示制冷剂进入压缩机的状态 • 点2表示制冷剂出压缩机时的状态， 也就是进冷凝器时的状态。 • 点3表示制冷剂出冷凝器时的状态。 • 点4表示制冷剂出节流阀时的状态， 也就是进入蒸发器时的状态。
热力计算
• 单位质量制冷量 q0 ： 1kg 制冷剂在蒸发
器内从被冷却物体吸收的热量 。
qv＝q0 / v1＝（h1－h4）/v1
热力计算
• 单位理论压缩功 w0 ： 压缩机每压缩
输送1kg制冷剂所消耗的理论压缩功 。
w0＝h2－h1
• 单位指示压缩功wi ：压缩机每压缩输
送1kg制冷剂所消耗的指示压缩功 。 wi＝h2s－h1
热力计算
• 单位冷凝负荷 qk
： 1kg 制冷剂在 。