2-e排气管、冷却、冷凝管、和液管 流动阻力的换热过程
e-f膨胀阀中从外界吸热的节流过程
f-g蒸发器中和吸气管中流阻损失的 汽化过程
p
e f
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c
2
g 1
ab
h
11
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
为了计算简单， p
分析方便，进行
简化处理：
4
即1-2-3-4-5-1过 e
船用压缩式制冷装置大都使用中、高温制冷剂，
高温制冷剂 标准沸点t。>0℃的制冷剂； 中温制冷剂 0℃>t。>一70℃者； 低温制冷剂 t。<一70℃者属于低温制冷剂。
如氨、氟利昂12、氟利昂22等，并多采用单级压缩。 下面就借助于压焓图来研究单级压缩制冷循环
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2
补充内容
焓
焓是系统的状态参数，具有能量的意义。
pi = G ·wi
= G ·w0/ηi=PT/ ηi kW
(10)压缩机的轴功率
p = pi/ ηm = pT/(ηm ηi ) = pT/η
(11)单位轴功率制冷量
Ke=Q0/p=ε · η
(12)冷凝器的热负荷
Qk=Qo+pi
kW
p
4 e
f 5
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c 3
2
g 1
ab
h
15
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的实际循环及热力计算
干
蒸
汽
区
压焓图
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h
4
11-2-1-1单级蒸气压缩式制冷的理论循环
1、理论循环假设；
(1)压缩过程不存在换热和流阻等不 可逆损失
等熵过程
(2)制冷剂流过热交换器和管路时没 有阻力损失
等压过程
(3)制冷系统中除热交换器外，与外 界无任何热交换，流过膨胀阀时 未作功，又无热交换
等焓过程
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态容积计算) Vs = G ·v1= Q0 ·v1/q0 =
Q0/qv (7)压缩机的理论流量
4 e
f
mVT3/=s Vs/λ = Q0/(λ ·qv)
5
(8)压缩机的理论功率
PT＝G ·w0 kW
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c 3
2
g 1
ab
h
14
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
(9)压缩机的指示功率
6
11-2-1-1单级蒸气压缩式制冷的理论循环
过程线3—4
冷剂通过膨胀阀的节流过程
压力由pk降到po，温度由tk降到 t0，并进入两相区
节流前后制冷剂焓值不变
过程线4---1
等压气化过程
制冷剂吸取热量不断气化
向干度增大方向，直到过热蒸 气
由热力状态图和表
可确定循环中的各点制冷的 实际循环及热力计算
程
f
5
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c 3
2
g 1
ab
h
12
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
热力计算：
(1)单位质量制冷量
qo＝ hl—h5 kJ／kg
如吸气管中吸热可忽略不 计，则5-1过程全在蒸 发器中进行
(2)单位容积制冷量
qv = q0/vl kJ／kg
(3)等熵压缩单位理论功
wi = h2 - h1 kJ／kg
5
11-2-1-1单级蒸气压缩式制冷的理论循环
2、理论循环在压焓图上的表示
过程线1—2
等熵压缩过程
压力由p0提高到pk 压缩机对制冷剂作功
制冷剂温度提高
点2处于过热蒸气状态
过程线2—3
制冷剂在冷凝器内的冷却、冷凝、
过冷，蒸气在等压下先放热冷却降温， 再继续等压等温放热冷凝，然后等 压过冷。
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(4)理论制冷系数
ε = q0/w0 = h1-h5 / h2-h1
p
4 e
f 5
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c 3
2
g 1
ab
h
13
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
热力计算： p
(5)制冷剂的质量流量
G = Q0／q0 = Q0／(h1一h5) kg/s (6)压缩机容积流量(按吸气状
*第一节*
蒸气压缩式制冷装置的工作 原理一、单级蒸气压缩式制冷循环
理论循环的假设，实际循环的热 力计算参数概念。
二、单级制冷压缩机的工况和特性
工况参数(冷凝温度、蒸发温度)、 过冷度、过热度变化对性能的影 响、压缩机工况的概念。
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1
11-2-1单级蒸气压缩式制冷循环
制冷循环分析和计算，常用压焓图和温熵图，其中压焓 图使用广泛。
问题：制冷剂由高压变为低压以(膨胀1 阀 )为分界 点。冷剂流经膨胀阀(比2焓)相等，冷剂由( 过3冷 ) 液体变成( 湿4 )蒸气。冷剂在蒸发器进口是 (湿蒸5 气)、出口是(过热6蒸气)。冷剂在蒸发器中 完全气化前是( 降7 )压( 降8 )温过程、干度( 9 ) 。 冷增剂加在压缩机吸气管中吸热流动过热度( 10 ) 、 压力增( 加11 ) ，冷剂降在低压缩机进口是( 12 )蒸气、 出过口热是( 13 )蒸气；冷过剂热在液管中流动一般是 ( 14 )压( 15 )温降过程。 升
e
a-b压缩前受吸气通道和
刚体的加热过程
f
b-c压缩机多变压缩过程
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c
2
g 1 b
a
h
9
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
c-2压缩机排气通道和排 气阀阻力损失的过程
2-e排气管、冷却、冷凝 管、和液管流动阻力的换 热过程
e-f膨胀阀中从外界吸热的节 流过程
p
e f
实际循环
压缩过程是熵值增加 的多变过程
节流过程有吸热，焓 值也略有增加
制冷剂在管道、热交 换器和压缩机中流动 时存在阻力损失和热 交换
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8
11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
g-1:蒸发器后到压缩机吸口 p
有压力损失及温升过程。
1-a压缩机吸气通道和吸
气阀阻力损失的过程
f-g蒸发器中和吸气管中 流阻损失的汽化过程
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c
2
g 1
ab
h
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11-2-1-2单级蒸气压缩制冷的 实际循环及热力计算
g-1:蒸发器后到压缩机吸口有压力损 失及温升过程。
1-a压缩机吸气通道和吸气阀阻力损 失的过程
a-b压缩前受吸气通道和刚体的加热 过程
b-c压缩机多变压缩过程
c-2压缩机排气通道和排气阀阻力损 失的过程
熵
若在一可逆的微小状态变化过程中，1kg工质与外界交 换的热量为δq，工质的温度为 T，则工质熵的微小变 化量ds定义为： ds= δq/ T
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3
补充内容
t2
lgP
t1 T1>t2
等温线
X=0
临界点
X=1
S1<S2
s1 s2
等熵线
过
干度线
冷
液
比容线
体
区
饱和蒸气线
过
等压线
热 等温线
湿蒸气区