第5讲 回热循环及实际压缩过程

单位质量制冷量：q 0 h1 h 4 159.5
kJ/kg
单位容积制冷量： q
质量流量：M R Q 0
q0
v

q0
1
2311.594
kJ/m3
0.345
kg/s m3/s
VR 体积流量：
M R 1 0.024
Q k M R q k M R h 2 h 3 69.104 kW 冷凝器热负荷：
2 1
• 1’-2（压缩机）：等熵压缩； • 2-3（冷凝器）：等压放热冷凝； • 3-3’（回热器）：等压放热过冷； • 3’-4（节流阀）：等焓节流； • 4-1（蒸发器）：等压吸热制冷； • 1-1’ （回热器）：等压吸热过热。
换热量相等
h
4. 回热循环热力计算
某蔬果冷藏库需制冷量55kW，制冷剂采用氟利昂22，要 求蒸发温度to=-10℃，冷凝温度tk=40℃。制冷系统设置回 热器改善循环，吸气温度为0℃。试进行制冷循环的热力 计算。 回热循环 h1=401.6 kJ/kg h1’=409.2 kJ/kg h2’=450.0 kJ/kg h3=249.7 kJ/kg v1’=0.069 m3/kg 根据 q h h 3 h 3 h1 h1 得 h3'= h4' =242.1 kJ/kg
制
冷
技
术
第 4讲
回热循环及实际压缩过程
过冷循环
过热循环
一、回热循环
1.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。
2.实现方法：
系统中设回热器
吸气管与供液管绑扎
ห้องสมุดไป่ตู้
P
3. 循环过程
PK PO
3' 3 tk tgl 4
Pk Po tgr to 1'
No 8、压缩机总效率： e i m N e
制冷压缩机由电动机带动运转，但 电机将能量传递给压缩机主轴时， 存在一定的传动损耗：
9、压缩机配用电动机功率：
N in 1.10 ~ 1.15
d
Ne
10、传动效率：表示电机与制冷压缩机之间能量传递
造成的功率损耗程度
取值：直接连接为1；三角带连接为0.9～0.95
压缩机各类功之间的关系
输入功率 ηd
轴功率 η
m
指示功率 η
i
理论功率
Nin
传动损耗
Ne
摩擦损耗
Ni
压缩气体 损耗
No
Nm
例题：某空调制冷系统需要制冷量20kW，制冷剂采用氟 利昂22，要求蒸发温度to=0℃，冷凝温度tk=40℃，吸气管 道过热度5℃。压缩机部分损耗为：指示效率0.8，摩擦效 率0.9，传动效率0.95。计算选配的制冷压缩机轴功率和 电动机输入功率。
1、单位理论功： 2、理论功率：
w 0 h 2 h1
N o M R (h2' h1' )
在实际制冷循环中，制冷压缩机压 缩过程为带有换热的非等熵过程， 压缩所消耗的功表示为：
3、单位指示功： w i
wo
i

h2' h1'
i
4、指示功率： N i
M R ( h2 ' h1' )
回热循环： 0 3.9
5. 热力分析
• 单位压缩功增加； • 单位制冷量增加； • 回热循环不一定能提高制冷系数； • 氨不采用回热循环； • 回热适合在氟制冷系统中使用。
二、实际压缩过程
压缩过程非等熵
• 存在着明显的热交换过程 • 存在机械摩擦损耗
实际压缩过程是一个熵增过程
在理论制冷循环中，制冷压缩机压 缩过程为等熵过程，压缩所消耗的 功表示为：
0 R 0
电机功率：N in 1.10 ~ 1.15
d
Ne
1.10
5.4 5 .7 0.95
kW
h1=405（kJ/kg） h3=h4=250（kJ/kg） h1’=410（kJ/kg） v1’=0.048（m3/kg） h2’=440（kJ/kg）
确定点2'' ： 单位理论功：w 0 h 2 h1 30 kJ/kg 0 37.5 单位指示功：w i w kJ/kg i 单位轴功： w e w 0 41.7 kJ/kg i m 由于： w e h 2 h1 41.7 此时可以确定点2''：h 2 451.7 kJ/kg
q 0 h1 h 4 155 单位质量制冷量：
kJ/kg
质量流量： M R
Q0 0.13 q0
kg/s
压缩机功率： 压缩机理论功率： N M w 3.9 kW 压缩机指示功率： Ni M R w i 4.9 kW 压缩机轴功率： N e M R w e 5.4 kW
i
w 0 N0 5、指示效率：i wi Ni
在实际制冷循环中，制冷压缩机压 缩过程存在机械摩擦损耗，压缩所 消耗的功表示为：
6、压缩机轴功率： N e N i N m
指示功率 摩擦功率
m
Ni
No No i m e
Ni 7、摩擦效率： m N e
回热器热负荷：Q h
M R (h 1 h 1 ) 2.622
kW
单位理论功：w 0 h 2 h1 40.8
理论制冷系数： 0
q0 3.9 w0
kJ/kg
N 0 M R w 0 14.076 kW 压缩机理论耗功率：
条件基本相同：
理论循环： 0 4.0 液体过冷循环： 0 4.17 有效蒸气过热循环： 0 3.9 有害蒸气过热循环： 0 3.7