逆卡诺循环P504wq ∑=/0ε)(4100s s T q -'=)(41s s T q k k -'= 0q q w k -=∑)/(00T T T k '-''=ε-''k T T /0冷热源温度K-41/s s 状态点1和4的比熵kJ/kg·K 0q -面积14ba1 k q -面积23ba2∑w -12341湿蒸气区逆卡诺循环(理想循环)P504410h h q -=32h h q k -=)()(4312h h h h w w w e c ---=-=∑)]()/[()(431241h h h h h h ----=ε-4321h h h h 状态1 2 3 4的焓kJ/Kg c w -消耗功,面积123041e w -获得膨胀功,面积3043∑w -面积12341有传热温差的制冷循环P505)]()/[()(TTTTTTkk∆+∆+'-'∆-'=ε有传热温差时制冷系数总小于逆卡诺循环的制冷系数,其减小的程度一般称为温差损失,T∆和T∆越大,则温差损失越大膨胀阀代替膨胀机理论理论循环P50641hhq-'=12hhw'-'=)/()(1241hhhh'-'-'=ε与理想循环比:制冷量减少-面积44´b´b4膨胀功减少-面积034´0干压缩代替湿压缩P50641hhq-=12hhw-=)/()(1241hhhh--=ε制冷量增加-面积a11´a´a耗功量增加-面积122´1´1蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算P507410h h q -= 14110v h h v q q v -==q M R φ=vR R q v M V 01φ==32h h q k -= )(32h h M q M R k R k -==φ 12h h w th -= )(12h h M P R th -=)/()(//124100h h h h w q P th th th --===φεεεη/th R =th k P +=0φφ或th k w q q +=00q -单位质量制冷量kJ/Kg v q -单位容积制冷量kJ/m 31v -压缩机吸气比容,即压缩机入口气态制冷剂的比容m3/kg R M -制冷剂质量流量kg/s R V -体积流量m 3/s0φ-制冷量kJ/s 或kw k q -冷凝器单位质量换热量kJ/Kgk φ-冷凝器热负荷kJ/s 或kw th w -压缩机单位质量耗功量kJ/Kgth P -压缩机理论耗功率kJ/s 或kw th ε-理论制冷系数R η-制冷效率平衡检验过冷冷循环P508)/()]()[(/)(12444100h h h h h h w q q c -'-+-=∆+=过冷ε )/()(120h h t C c r x-∆•'+=•ε制冷量增加-面积a44´ba-0ε无过冷的饱和循环制冷系数-'x C 制冷剂液体在k T 和c r T •之间[即1/2(k T +c r T •)]的平均比热 kJ/Kg.K回热循环P509)/()(00c c w w q q ∆+∆+=ε )/()(12124441h h h h h h h h '-'+-'-+-= )/()(121241h h h h h h '-'+-'-= 1144h h h h -'='- 制冷量增加-面积44´b´b4压缩机耗功量增加-面积1´2´211´一次节流、中间完全冷却的双级压缩制冷)/(8101h h m R -=φ)()()(632751321h h m h h m h h m R R R -=-+-)/()]()[(63753212h h h h h h m m R R --+-=低、高级压缩机理论耗功率)(1211h h m P R th -= )(342h h m P R th -= 21th th th P P P +=理论制冷系数 )/(/2100th th th th P P P +==φφεP512Kw=kg/s×kJ/Kg适用于氨双级制冷系统一次节流、中间不完全冷却的双级压缩制冷33213221)(h m h m m h m h m R R R R R =+='+ )/(9001h h m R -=φ )()(751632h h m h h m R R -=-' 低、高级压缩机理论耗功率 )()(3412121h h m h h m P P P R R th th th -+-=+=理论制冷系数)/(/2100th th th th P P P +==φφεP513适用于R22、R134a 等制冷系统此循环一般增设回热器,使流出蒸发器的制冷剂蒸气由t0升到t1低压级压缩机吸气过热度取20~50℃,循环中t 7比t 6高5~8℃按制冷系数最大为原则确定中间压力 36.04.00++=t t t k 佳P514 按高低压压缩机的压缩比相等为原则 0p p p k •=P514热泵循环制热系数P5141/)(/0+=+==εφφεP P P h h)11(0hh εφφ-= )11(0εφφ+=h公式成立条件必须是工况(冷凝、蒸发温度、再冷度、过热度)完全相同制冷压缩机工作能力,P542 制冷量Kwvh v h v R q V h h v V h h M ηηφ=-=-=))(/()(512510制热量Kw)()()(135143h h M h h M h h M R R R h -+-=-=φinh fP +=0φφM R -制冷剂单位单位质量流量,kg/s-1h 蒸发器出口制冷剂的比焓,kJ/Kg ;-5h 蒸发器进口制冷剂的比焓,kJ/Kg-v η制冷压缩机的容积效率; -h V 制冷压缩机的理论输气量,m 3/s-2v 制冷压缩机入口气态制冷剂的比容,m 3/Kg -3h 制冷压缩机出口气态制冷剂的比焓,kJ/Kg-4h 冷凝器出口液态制冷剂的比焓,kJ/Kg -in P 压缩机配用电机的输入功率,Kw-f 输入功率转化为制热量的系数,小型压缩机0.75,良好的大型压缩机0.9,不计散热1制冷压缩机耗功率P543ih v i thRi R i v h h V w M w M P ηηη123)(-===/()/()/i th i R th R i th iP P M w M w w w η===00bt T T k+=23h h w th -=开启式制冷压缩机配用电动机的功率Kwd e P P η/)15.110.1(-= d m i d e P P ηηη=d m i th P ηηη= dm i h v v h h V ηηηη123)(-=th i e in P P P P >>>-i w 单位质量制冷剂的实际耗功率,kJ/Kg -th w 单位质量制冷剂的理论耗功率,kJ/Kg-2h 制冷压缩机气缸入口处气态制冷剂的比焓,kJ/Kgb -氨取0.001;R22 取0.0025-i P 指示功率,Kw -e P 轴功率,Kw-m P 摩擦功率,Kw吸收式制冷机的热力系数P571gφφξ0=0φ-制冷量; -g φ消耗的热量最大热力系数P571热力完善度c c e g e g T T T T T T ηεξ=--=)(/)(00maxmax /ξξη=d T g -发生器中热媒温度; T 0-蒸发器中被冷却物温度(可取进出水平均温度);T e -环境温度(可取冷却水进出水平均温度)-c ε逆卡诺循环制冷系数; -c η正卡诺循环制冷系数水溶液的沸点与同压力下水的沸点成正比P572B t A t +'=A 、B -系数,为浓度的函数吸收式制冷 P571-574m 1=m 2=m 3 w ξξ=307=ξ s ξξ=4m 3=m 7+m 4447733ξξξm m m +=f m m m m ws s77347473=-=--=ξξξξξξξ循环分倍率ws sm m f ξξξ-==73 放气范围w s ξξξ-=∆ -s ξ浓溶液浓度-w ξ稀溶液浓度放气范围大,溶液循环倍率小,运行经济性好,但溴化锂-水溶液浓度大,易产生结晶,因此,放气范围和溶液的循环倍率很重要,溴化锂吸收式制冷的四大性能指标为热力系数,热力完善度,放气范围和溶液循环倍率。
P571单效型蒸发冷吸Q Q Q Q +=+ 双效型00(11)k g Q Q Q Q ξ=+=+. ..z. .。