1、Department of Power Engineering 第二篇 能力篇模塊四模塊四 單級制冷循環(huán)系統(tǒng)原理與應(yīng)用單級制冷循環(huán)系統(tǒng)原理與應(yīng)用 （1）Department of Power Engineering 冷水機組：Chiller冷卻水：Cooling water 冷凍水：Chilled water4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 壓縮機（Compressor）冷凝器（Condenser）節(jié)流元件（Expansion/Throttle valve）蒸發(fā)器（Evaporator）低溫、低壓蒸氣高壓、過熱蒸氣高壓、過熱蒸氣高

2、壓液體高壓液體低溫、低壓兩相流體低溫、低壓兩相流體低溫、低壓蒸氣4.1.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)組成及工作過程單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)組成及工作過程4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 4.1.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)組成及工作過程單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)組成及工作過程（1）壓縮機：壓縮機：等熵壓縮；（2）冷凝器：冷凝器：等壓放熱，降溫、有溫差冷卻， 定溫、無溫差冷凝；（5）出蒸發(fā)器的為飽和蒸氣，出冷凝器的為飽和液體；（6）制冷劑在設(shè)備（除節(jié)流元件）、管道內(nèi)流

3、動過程中沒有流動阻力損失，與外界沒有熱量交換。（4）蒸發(fā)器：蒸發(fā)器：等壓吸熱，定溫、無溫差蒸發(fā)；（3）節(jié)流元件：節(jié)流元件：絕熱節(jié)流，等焓；4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 理論制冷循環(huán)過程在壓焓圖上的表示1）制冷壓縮機壓縮過程制冷壓縮機壓縮過程2）制冷劑冷卻、冷凝過程制冷劑冷卻、冷凝過程 3）制冷劑膨脹過程制冷劑膨脹過程 4）制冷劑蒸發(fā)過程制冷劑蒸發(fā)過程 0p1skp22334hh 4理論循環(huán)流程圖.swf4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Po

4、wer Engineering 圖4-2 理論循環(huán)在T-s圖和lgp-h圖上的表示 4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 4.1.2 理論循環(huán)的性能指標及其計算理論循環(huán)的性能指標及其計算1、單位質(zhì)量制冷量2、單位容積制冷量3、理論比功4、單位冷凝熱負荷5、制冷系數(shù)4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 1、單位質(zhì)量制冷量、單位質(zhì)量制冷量制冷壓縮機每輸送1kg制冷劑從被冷卻介質(zhì)中制取的冷量 ， )1 (40410 xrhhq0q0q4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Departm

5、ent of Power Engineering 2、單位容積制冷量、單位容積制冷量 制冷壓縮機每吸入1m制冷劑蒸氣（按吸氣狀態(tài)計）經(jīng)循環(huán)從被冷卻介質(zhì)中制取的冷量 ， 0qvq4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 3、理論比功、理論比功制冷壓縮機按等熵壓縮時每壓縮輸送1kg制冷劑蒸氣所消耗的功，120hhw0w0w4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 4、單位冷凝熱負荷、單位冷凝熱負荷制冷壓縮機每輸送1kg制冷劑在冷凝器中放出的熱量，kq22 2 323() ()kqhhhh

6、hhkq00wqqk4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 5、制冷系數(shù)、制冷系數(shù)單位質(zhì)量制冷量與理論比功之比，0 4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 6、熱力完善度=0/cc=TL/（TH- TL）= T0/（Tk- T0）4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 例例4-1單級蒸氣壓縮制冷理論循環(huán)的蒸發(fā)溫度t0=-10，冷凝溫度tk=35，工質(zhì)為R22，循環(huán)的制冷量Q0=55kW。試對該循環(huán)進行熱力計算。4.1 單級

7、蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 根據(jù)R22的熱力性質(zhì)表，查出有關(guān)狀態(tài)參數(shù)值：h1=401.180 kJ/kg v1=0.0654 m3/kgh3=h4=242.930 kJ/kg p0=p1=0.355 MPapk=1.3496 MPa 由圖可知：h2=435.20 kJ/ kg t2=57 4.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 1單位質(zhì)量制冷量q0=h1h4=158.25 kJ/kg 2單位容積制冷量 qv=q0/v1=2419.7 kJ/ m33制冷劑質(zhì)量流量 qm=Q0/q0

8、=0.3475 kg/s4單位理論比功 w0=h2h1= 34.02 kJ/kg 5壓縮機消耗的理論功率 P0 = qmw0=11.82 kW6壓縮機吸入的容積 V=qmv1 = 0.0227 m3/s 7制冷系數(shù) 0=q0/w0=4.658冷凝器單位熱負荷qk=h2h3=192.27 kJ/kg 9冷凝器熱負荷 Qk= qmqk = 66.81 kW10熱力完善度 c= T0/（TK- T0）= 5.84 0/c= 0.7964.1 單級蒸氣壓縮式制冷理論循環(huán)Department of Power Engineering 例例4-2一臺單級蒸氣壓縮制冷機工作在高溫?zé)嵩礈囟葹?0，低溫?zé)嵩礈囟葹?20下，試求分別