空调制冷原理PPT课件

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饱和温度、饱和压力
大气压 容器内汽液共存
212 F 100 C
212 F 100 C
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升高饱和点
压力锅防止蒸汽 逃逸。液体表面 压力升高使液体 的沸点—饱和温 度升高
水沸腾 3 psig 230 F
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降低饱和点
真空泵将空气抽 出容器。液体表 面压力降低使液 体的沸点—饱和 温度降低。
真空泵
水沸腾 真空度 29.67” 40 F
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饱和温度、饱和压力
定义：
物质在气液两相转变过程中，当保持压力不变时， 温度也恒定不变，而且所保持的温度和压力之间 存在一定的关系，我们称该温度（压力）为对应 压力（温度）下的饱和温度（压力）。
是否每种制冷剂相变过程中温度与压力都一一对应？
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饱和温度/压力表
• 热量自发地从高强度体
流向低强度体。 • 从高温流向低温。
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专用名词
• 温度 • 压力 • 热量 • 饱和温度 • 饱和压力
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温度转换表的使用
T e m p e r a t u r e
℃℃ o r F F
- 2 8 . 9
- 2 0
- 4 . 0
- 2 8 . 3
- 1 9
- 2 . 2
- 2 7 . 8
制冷效果
制冷量? 蒸发器
焓
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制冷循环 压力
压缩机
焓
制冷循环 压力
压缩机：温度与压
压头 力同时升高，提供 了放热的可能
焓
制冷循环 压力
制冷剂把热量传给外界 冷凝器
焓
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制冷循环 压力
制冷剂把热量传给外界
节流装置 •热力膨胀阀 •固定孔板 •可变孔板
焓
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制冷循环 压力
冷凝器
制冷剂把热量 传给外界
•制冷系数降低
焓
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练习
试在压焓图上描绘某制冷系统在下表所示工况下的制冷循 环过程并计算制冷效果、压缩比功及能效比（假设压缩过 程为等熵过程）。
- 1 8
- 0 . 4
: F转化为C : C转化为F
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压力
• 绝对压力 • 海平面上1大气压＝
14.7 psia • 1 Bar • 760 mm Hg
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表压和真空度
表压=绝对压力 - 大气压力 真空度=大气压力 - 绝对压力
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单位转换表的使用
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热量
• Btu 英制热量单位 • 热量 • 一磅水温度升高1 ºF所吸收的热
发气体
焓
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过热
• 气态制冷剂在高于饱和温度下进行加热就形成过热 （温度高于饱和温度）
压力
冷凝
过热区
节流元件 蒸发
压缩
焓
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吸气过热 • 作用:避免液态制冷剂进入压缩机
压力
压力
焓
焓
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压力 焓
吸气过热
吸气管道中产生过热（无效过热）： •单位质量功耗增大 •单位制冷量(制冷效果)不变 •冷凝器单位热负荷增大 •吸气比容增大，制冷量下降 •制冷系数下降
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蒸发温度不变冷凝温度变化： 压力
焓
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蒸发温度不变冷凝温度增加：
压力
•吸气比容不变，制冷剂 流量不变
•制冷量减小
•消耗的功率增大
•制冷系数降低
焓
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冷凝温度不变蒸发温度降低： 压力
焓
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冷凝温度不变蒸发温度降低：
压力
•吸气比容增大，制冷剂 流量减小
•制冷量减小
•单位压缩功增大，压缩 机功率与压比有关
节流装置
蒸发器 焓
制冷剂从负荷吸收热量
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“冷水机组”机械制冷
压力
冷却塔
32° 37°
表冷器
12° 7°
焓
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循环分析
•过冷 •过热 •吸气过热、蒸发压力及冷凝压力对 循环的影响
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过冷
压力
节流装置
冷凝
蒸发
没有过冷
压缩
焓
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压力 过冷
冷凝
过冷
过冷的结果 • 提高制冷量 • 减少在节流元件处产生闪
量 • 比热 • 1磅物体升高1F吸收的热量 • 水的比热 = 1Btu/lb. ºF • 1吨(2000磅)32ºF的冰融化，在24
小时内所吸收的热量为1冷吨。
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显热
大气压
水
加热
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大气压
潜热
水沸腾 水变成水蒸汽
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饱和温度、饱和压力
大气压
水
过冷液体
加热
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饱和温度、饱和压力 大气压
水沸腾 水变成水蒸汽
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压 - 焓图
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压 - 焓图 压力
此图针对单位质量制冷剂
热容量 (kJ/kg)
焓
25源自文库
压 - 焓图 压力
焓
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压 - 焓图 压力
临界点:无气液分层现象
汽液混合
焓
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压 - 焓图 压力
100% 液体
焓
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压 - 焓图 压力
100% 气体
焓
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压 - 焓图( R22 )
等温线：液体区几乎为垂直线，两相区为水平线，过 热区为向右下方弯曲的倾斜曲线 等熵线：向右上方倾斜的曲线 等密度（比容）线：向右上方倾斜的曲线，斜率比等 熵线平坦
108.142Btu/lb
21 Btu/lb
21.422 Btu/lb
85.5 Btu/lb
86.720 Btu/lb
注：焓值是一个相对值，随基准点的不同而不同
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制冷循环
电机
压缩机
冷却塔 冷凝器 蒸发器
截流元件
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制冷循环 压力
焓
蒸发器
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制冷循环 压力
蒸发器 制冷剂从负荷吸收热量
焓
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制冷循环 压力
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饱和温度、饱和压力 饱和温度/压力表的使用 红色：真空度（in.Hg） 黑色：表压力（psig）
试查表得出R22在4℃和40℃时的饱和压力（pa）
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转化为F： 40F 查表值： 68.5psig(表压) 转化为pa： 472293.8pa (表压) 绝对压力pa: 573618.8pa
转化为F： 104F 查表值： 207.7psig(表压) 转化为pa： 1432049.96pa (表压) 绝对压力pa: 1533374.96pa
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压 - 焓图（R22）
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压 - 焓图 压力
汽化潜热
焓
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压 - 焓图 压力
20% 液体, 80% 气体
试作R22在两相区内 4℃等温线（假设4℃ 饱和压力为p0）
焓
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压 - 焓图
练习：试利用查图及查表两种方法求得R22在40 °F时的 饱和气体、液体焓值及潜热值
查图
查表
106.5 Btu/lb
空调制冷原理
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总体概述
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培训目标：
• 能够用压焓图来分析简单的制冷过程 • 对制冷循环以及制冷系统各常用部件有一个大致的了解
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课程安排
• 基本物理定律（简要介绍） • 专用名词：
温度、压力、热量、 饱和温度、饱和压力 • 压焓图 • 制冷循环 • 循环分析 • 系统组件
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基本物理定律
• 热力学第一定律
• 能量既不能创生，也不 能消亡，而只能改变其 形式。
• 各种能量是可以相互转 换的。
• 制冷过程中电能转化为 机械能，机械能转化为 热能。
5
基本物理定律
• 热力学第二定律