x=0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x=1.0
0.0007 0.00075
0.0008 0.00085
140℃ 130℃
120℃
110℃
100℃
90℃ 80℃
70℃
60℃ 50℃ 40℃ 30℃
20℃ 10℃ t=0℃
-10℃ -20℃
-30℃ -40℃ -50℃ -60℃
第十二章
制冷（致冷）循环
1
动力循环与制冷（热泵)循环
• 动力循环 —正循环 输入热通过循环输出功
• 制冷（热泵)循环 —逆循环 输入功量（或其他代价），从低温
热源取热
• 热泵循环 —逆循环
输入功量（或其他代价），向高温
热用户供热、
2
第一节 空气压缩制冷循环
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
冷藏室
压缩机
1
3
q1=cp(T2-T3) 非回热 T0 =cp(T2R-T5) 回热 T2 3R
4
回热＝ 非回热
5 1R 1
p2R p2
s 适用于小压比大流量的叶
p1R p1
轮式压气机空气制冷系1统0
空气压缩制冷的根本缺陷
1. 无法实现 T ， 低，经济性差
2. q2=cp(T1-T4)小， 制冷能力q2 很小。
15 0.001
0.0011 0.0012 0.00130.0014 0.0015
150℃160℃170℃180℃21009℃0℃ 210℃ 220℃ 230℃
240℃
C
o
250
0.002
0.003 0.004
0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01
0.015 0.02m3/kg
0.0250.03
0.04
0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
0.15 0.2
0.3
0.4
0.5 0.6 0.7m3/kg 0.80.9 1.0
1.5
2.0 2.5 3.0
300 350 400
h(kJ/kg)
450
500
550
600 20 650
lnp
蒸气在两相区易实现 T 汽化潜热大，制冷能力可能大
11
第二节 蒸气压缩制冷循环
水能用否？ 0°C以下凝固不能流动。 一般用低沸点工质，如氟利昂、氨
沸点：Ts ( p 1atm)
水 R22 R134a
100°C - 40.8°C - 26.1°C
12
空气压缩制冷循环装置
冷却水
3
2
冷却器
膨胀机 4
蒸气压缩制冷循环的计算
蒸发器中吸热量
T
2
冷凝器中放热量
4
3
制冷系数
1 5
s
两个等压，热与功均与焓有关
lnp-h1图8
lnp-h图及计算
lnp
4
q1 3
T
2
4
1
5
q2 w
5
h
2 3
1
s
19
lnp-h图
p(MPa)
10
1
0.1
0.01 50
100
0.7 0.8 0.9 1.0kJ/(kg·K) 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0kJ/(kg·K) 2.1 2.2 2.3 2.4kJ/(kg·K)
3
P-v图和T-s图
p T
3
2
3
4
1
4
2
T0
1 T2
1
v 2 绝热压缩
s
s
2 3 等压冷却 p 3 4 绝热膨胀 s
逆勃雷登循环
4 1 等压吸热
p
5
制冷系数
T
3
4
2 1
s
6
二、空气压缩制冷循环特点
优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。
缺点：
1. 无法实现 T ， < C
2. q2=cp(T1-T4)，空气cp很小， (T1-T4)不 能太大， q2 很小。
第十二章 小结
1. 空气压缩制冷 2. 蒸汽压缩制冷 3. 热泵循环，与制冷原理相同
25
第十二章 完
26
2 3
1 7
s
节流阀代替了膨胀机 16
节流阀代替膨胀机分析
缺点：
T
1. 损失功量 h4 h6 84越陡越好
2. 少从冷库取走热量
4
h5 h6 h4 h6 面积8468
8 65
2 3
1
ab
s
面积a84ba 面积a86ba
优点： 1. 省掉膨胀机，设备简化； 利>弊
2. 膨胀阀开度，易调节蒸发温度； 17
冷藏室
压缩机
1
13
蒸气压缩制冷空调装置
14
蒸气压缩制冷空调装置
1-2：绝热压缩过程
4
2-4：定压放热过程 4-5：绝热节流过程 5-1：定压吸热过程
5
15
蒸气压缩制冷循环
比较逆卡诺循环3467 T
4
逆卡诺 7-3 湿蒸气压缩
“液击”现
象
65
实际 1-2 既安全，又
增加了单位质量
工质的制冷量7-1
4’ 4
5’ 5
过冷措施
T
32
1
h
4 4’
5’ 5
2 3
1
s
不变
工程上常用 21
第三节 热泵
T0
q1
制冷
w
q2
T2
制冷 系数
T1
热泵
q1 w
q2
T0
制热 系数
22
蒸气压缩式热泵装置
房间
供暖 化工
温度提升 节能
T0
23
热泵lnp-h图及计算
lnp
4
q1 3
T
2
4
2 3
1 5
q2 w
h
1 5
s
24
若(T1-T4)
3. 活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小，
使用叶轮式，再回热则可用。
7
空气回热制冷循环
5
3R 4
回热式空气压缩制冷装置
2R 1R 1
T
3
T0 T2 3R
4
2
2R
5 1R 1
s
9
空气回热制冷与非回热的比较
吸热量（收益）： T
q2=cp(T1-T4) 不变
放热量： 相同
2
2R