双级压缩式和复叠式制冷循环
Q0 Q0 q0 h1 h8
Q0 v1 h1 h8
1 n pm d 0.94 0.085 1 p0 0.1
4、低压级压缩机吸入的制冷剂体积流量(m3/s)为
qVd qmd v1
5、低压级压缩机的理论输气量(m3/s)为
ig
h4 s 为高压级压缩机的实际排气比焓。 式中,
二、一级节流中间不完全冷却的双级压缩制冷循环热力计算
1、 单位质量制冷量q0(kJ/kg)为
q0 h1 h9
2、低压级压缩机制冷剂的 质量流量qmd(kg/s)为
q md
Q0 Q0 q0 h1 h9
3、低压级压缩机吸入的制冷剂体积流量(m3/s)为
为了获得比较低的温度(-40~-70℃),同时 又能使压缩机的工作压力控制在一个合适的范围 内,就要采用多级压缩循环。
氨:绝热指数较大,排气温度较高,氨单级 压缩的压力比一般不超过8; 氟里昂:绝热指数相对较小,单级压缩的压 力比一般也不希望超过10。 不同冷凝温度时单级压缩所能达到的最低蒸 发温度如下表所示。
qVthd
Q0 v1 d h1 h8 d
qVd
R717,n=1.28;R12,n=1.13;R22,n=1.18。
6、低压级压缩机所消耗的轴功(kW)为
Ped
qmd w0 d
kd
Q0 h2 h1 h1 h8 kd
不考虑中间冷却器与外界的传热,如右图所 示的中间冷却器的热平衡图
qmd h2 qmd (h5 h7 ) (qmg qmd )h6 qmg h3
q mg (kg/s)为 7、高压级压缩机的制冷剂质量流量
qmg qmd h2 h7 Q0 (h2 h7 ) h3 h6 (h1 h8 )(h3 h6 )
8、高压级压缩机吸入的制冷剂体积流量(m3/s)为
单级蒸气压缩活塞式制冷机,压缩比一 般不超过10。 蒸发温度过低带来如下问题:
(1)压缩比增大时压缩机的容积系数λv大为降低, 压缩机的输气量及效率显著下降。由于压缩机余 隙容积的存在,压力比提高到一定数值后,压缩 机的容积系数变为零,压缩机不再吸气,制冷机 虽然在不断运行,制冷量却变为零。
(2)压缩机排气温度过高,使润滑油的 粘度急剧下降,影响压缩机的润滑。当排 气温度与润滑油的闪点接近时,会使润滑 油碳化和出现拉缸等现象。 (3)制冷剂节流损失、过热损失增加, 单位容积制冷量下降过大,经济性下降。
10、高压级压缩机所消耗的轴功率(kW)为
Peg
qmg w0 g
kg
Q0 h4 h3 h2 h7 h1 h8 kg h3 h6
பைடு நூலகம் 11、理论循环的制冷系数
Q0 h1 h8 0 q md w0 d q mg w0 g h2 h7 (h4 h3 ) (h2 h1 ) h3 h6
4.1 双级压缩制冷循环
两级压缩制冷循环中,制冷剂的压缩过 程分两个阶段进行,即将来自蒸发器的 低压制冷剂蒸气(压力为Po )先进入 低压压缩机,在其中压缩到中间压力Pm , 经过中间冷却后再进入高压压缩机,将 其压缩到冷凝压力Pk ,排入冷凝器中。 这样,可使各级压力比适中,由于经过 中间冷却,又可使压缩机的耗功减少, 可靠性、经济性均有所提高。
按中间冷却方式:中间完全冷却循环与中间不 完全冷却循环; 按节流方式:一级节流循环与两级节流循环。 中间完全冷却:是指将低压级的排气冷却到中 间压力下的饱和蒸气。 中间不完全冷却:低压级排气虽经冷却,但并 未冷到饱和蒸气状态。 两级节流循环:将高压液体先从冷凝压力Pk 节 流到中间压力Pm ,然后再由Pm节流降压至蒸发 压力P0 。 一级节流循环:制冷剂液体由冷凝压力Pk直接节 流至蒸发压力P0 。 一级节流循环经济性较两级节流稍差,但它利 用节流前本身的压力可实现远距离供液或高层 供液,故被广泛采用。
R717,n=1.28;R12,n=1.13;R22,n=1.18。
虽然高压级压缩机制冷剂的质量流量大于低压级压缩机制冷剂的质量 流量,但低压级压缩机的吸气比体积 v1 远大于高压级压缩机的吸气比体 积 v3 ,所以低压级压缩机吸入的制冷剂体积流量qVd 总大于高压级压缩机吸 入的体积流量 qVg ,在通常情况下,低压级压缩机制冷剂的体积流量为高压 级压缩机的2~3倍。
qVg
Q0 v3 h2 h7 qmg v3 h1 h8 h3 h6
9、高压级压缩机的理论输气量(m3/s)为
qVthg
Q0 h2 h7 v3 g h1 h8 h3 h6 g qVg
1 n pk g 0.94 0.085 1 pm
12、 实际循环的制冷系数
qmd w0 d
Q0 1
kd
qmg w0 g
1
kg
h1 h8 h2 h7 h4 h3 h2 h1 h3 h6 kg kd
13、 冷凝器热负荷Qk(kw)为
Qk qmg (h4s h5 )
h4 s h3
h4 h3
采用哪一种型式有利则与制冷剂种类、制 冷剂容量及其它条件有关。常用的组成型式有:
1.一级节流、中间完全冷却的两 级压缩制冷循环 2. 一级节流、中间不完全冷却的 两级压缩制冷循环 3. 两级节流、中间完全冷却的两 级压缩制冷循环 4. 两级节流、中间不完全冷却的 两级压缩制冷循环
一、一级节流中间完全冷却的双级压缩制冷循环热力
计算
1、在双级压缩制冷循环中,制取冷量的是低压部分的蒸发过程8—1,其
单位制冷量(kJ/kg)为
q0 h1 h8
2、过冷后的高压制冷剂液体的温度t7为
t 7 t 6 t
式中,Δt为中间冷却器冷却盘管的端部传 热温差,约为3~5℃。
3、低压级压缩机的制冷剂质量流量(kg/s)为
q md