第七章 壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)及制冷循環(huán)

1、2022-1-12第七章第七章壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)壓縮、膨脹、動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)與制冷循環(huán)2022-1-12前言前言熱能和功之間如何實(shí)現(xiàn)互相轉(zhuǎn)化？熱能和功之間如何實(shí)現(xiàn)互相轉(zhuǎn)化？通過(guò)工通過(guò)工質(zhì)在質(zhì)在循環(huán)過(guò)程循環(huán)過(guò)程中的中的狀態(tài)變化狀態(tài)變化而實(shí)現(xiàn)的。而實(shí)現(xiàn)的。n循環(huán)的種類：循環(huán)的種類：n1.動(dòng)力循環(huán)（正向循環(huán)）動(dòng)力循環(huán)（正向循環(huán)）將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的循環(huán)。這種循環(huán)是產(chǎn)功的過(guò)程，其主要設(shè)備是的循環(huán)。這種循環(huán)是產(chǎn)功的過(guò)程，其主要設(shè)備是各種熱機(jī)。各種熱機(jī)。n2.制冷循環(huán)（逆向循環(huán)）制冷循環(huán)（逆向循環(huán)）將熱能從低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)將熱能從低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)給高溫?zé)嵩吹难h(huán)。種循環(huán)是耗功的過(guò)程，其主給高溫?zé)?/p>

2、源的循環(huán)。種循環(huán)是耗功的過(guò)程，其主要設(shè)備是各種制冷機(jī)。要設(shè)備是各種制冷機(jī)。2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹n1.氣體壓縮就壓縮型式而言氣體壓縮就壓縮型式而言 壓縮過(guò)程壓縮過(guò)程將體積從將體積從V2 壓縮到壓縮到V1，有如下三種途徑：，有如下三種途徑：n(1) 一次等外壓壓縮一次等外壓壓縮 在外壓為在外壓為P1下，一次從下，一次從V2壓縮壓縮到到V1 ，環(huán)境對(duì)體系所作的功為：，環(huán)境對(duì)體系所作的功為： 112Wp VV壓縮（）2022-1-12n(2) 多次等外壓壓縮多次等外壓壓縮 211WP VVP VVP VV多級(jí)壓縮（） （） （）2022-1-12n(3) 可逆壓縮

3、可逆壓縮12lnVWnRTV可 逆 壓 縮2022-1-12n2.氣體膨脹過(guò)程：氣體膨脹過(guò)程：n設(shè)在定溫下，一定量理想氣體在活塞筒中設(shè)在定溫下，一定量理想氣體在活塞筒中克服外壓克服外壓,經(jīng)經(jīng)4種不同途徑，體積從種不同途徑，體積從V1膨脹膨脹到到V2所作的功。所作的功。n(1)自由膨脹（自由膨脹（free expansion） 210eWP VV膨脹（）0eP 2022-1-12n(2) 等外壓膨脹（等外壓膨脹（pe保持不變）保持不變） 21eWP VV膨脹（）n體系所作的功如陰影面積所示。體系所作的功如陰影面積所示。2022-1-12n(3) 多次等外壓膨脹多次等外壓膨脹122WPVVPVVP

4、VV多級(jí)膨脹（）（）（）2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹(4) 可逆膨脹過(guò)程可逆膨脹過(guò)程21lnVWnRTV可逆膨脹2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹 從以上的膨脹與壓縮過(guò)程看出從以上的膨脹與壓縮過(guò)程看出: :功與變化的途徑有關(guān)。功與變化的途徑有關(guān)。雖然始終態(tài)相同，但雖然始終態(tài)相同，但途徑不同，所作的功也大不相同途徑不同，所作的功也大不相同。顯然，顯然，可逆膨脹，體系對(duì)環(huán)境作最大功；可逆膨脹，體系對(duì)環(huán)境作最大功； 可逆壓縮，環(huán)境對(duì)體系作最小功。可逆壓縮，環(huán)境對(duì)體系作最小功?；どa(chǎn)中常用的壓氣機(jī)：化工生產(chǎn)中常用的壓氣機(jī)： 壓縮機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)等。壓縮

5、機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)等。 雖然機(jī)構(gòu)和工作原理不盡相同，但從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，氣體雖然機(jī)構(gòu)和工作原理不盡相同，但從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，氣體狀態(tài)變化過(guò)程并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，都是消耗電能或機(jī)械能使氣體狀態(tài)變化過(guò)程并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，都是消耗電能或機(jī)械能使氣體壓縮生壓的過(guò)程壓縮生壓的過(guò)程。 從熱力學(xué)的角度又可分為從熱力學(xué)的角度又可分為: : 等溫、絕熱、多變?nèi)N過(guò)程。等溫、絕熱、多變?nèi)N過(guò)程。 2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹 在正常工況下都可視為穩(wěn)流過(guò)程。因此壓縮過(guò)程的在正常工況下都可視為穩(wěn)流過(guò)程。因此壓縮過(guò)程的理論軸功可用穩(wěn)流體系的熱力學(xué)第一定律來(lái)描述（一般理論軸功可用穩(wěn)流體系的熱力學(xué)第一定律來(lái)描述

6、（一般忽略動(dòng)能和勢(shì)能）：忽略動(dòng)能和勢(shì)能）：適用于任何介質(zhì)的可逆或不可逆過(guò)程。適用于任何介質(zhì)的可逆或不可逆過(guò)程。對(duì)可逆過(guò)程的軸功對(duì)可逆過(guò)程的軸功，還可按下式計(jì)算：，還可按下式計(jì)算：( )(7 1)s rWHQ 21()(72)ps rpWVdp2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹氣體壓縮過(guò)程的變化規(guī)律以及理論功耗的計(jì)算氣體壓縮過(guò)程的變化規(guī)律以及理論功耗的計(jì)算（1）等溫壓縮）等溫壓縮對(duì)理想氣體，對(duì)理想氣體，pV=RT，等溫過(guò)程的焓變?yōu)椋葴剡^(guò)程的焓變?yōu)?，所以，所以 （2）絕熱壓縮）絕熱壓縮Q=0對(duì)理想氣體，對(duì)理想氣體，pVk=常數(shù)常數(shù)， 代入上式得：代入上式得： 212(

7、)11ln(7 3)ps rppWQVdpRTp21( )(74)ps rpWHVdp 12211()kkTpTp2022-1-127.1 氣體的壓縮與膨脹氣體的壓縮與膨脹或或 k-絕熱指數(shù)，與氣體性質(zhì)有關(guān)。絕熱指數(shù)，與氣體性質(zhì)有關(guān)。（3）多變壓縮）多變壓縮 pVn=常數(shù)常數(shù), n-絕熱指數(shù)絕熱指數(shù) 1 nS1 （4）節(jié)流過(guò)程是等焓過(guò)程節(jié)流過(guò)程是等焓過(guò)程 由穩(wěn)定流動(dòng)體系的熱力學(xué)第一定理：由穩(wěn)定流動(dòng)體系的熱力學(xué)第一定理：22suHg ZQWn Q=0， Ws=0， u2=0，g Z=0 ， H=0n H1=H22022-1-12（5）利用節(jié)流過(guò)程，獲得）利用節(jié)流過(guò)程，獲得低溫低溫和和冷量冷量（6

8、）理想氣體節(jié)流后溫度不變）理想氣體節(jié)流后溫度不變2022-1-12Joule-Thomson效應(yīng)效應(yīng)1852年年Joule和和Thomson 設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)，稱為設(shè)計(jì)了新的實(shí)驗(yàn)，稱為節(jié)流過(guò)程節(jié)流過(guò)程。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使人們對(duì)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，使人們對(duì)實(shí)際氣體的實(shí)際氣體的U和和H的的性性質(zhì)有所了解，并且在獲得質(zhì)有所了解，并且在獲得低溫和氣體液化低溫和氣體液化工業(yè)工業(yè)中有重要應(yīng)用。中有重要應(yīng)用。節(jié)流過(guò)程的溫度變化節(jié)流過(guò)程的溫度變化節(jié)流效應(yīng)節(jié)流效應(yīng)Joule- Thomson效應(yīng)效應(yīng).節(jié)流中溫度隨壓力的變化率節(jié)流中溫度隨壓力的變化率稱為微分節(jié)流稱為微分節(jié)流效應(yīng)系數(shù)或效應(yīng)系數(shù)或Joule- Thomson效

9、應(yīng)系數(shù)效應(yīng)系數(shù)2022-1-12節(jié)流過(guò)程（節(jié)流過(guò)程（throttling proces)在一個(gè)圓形絕熱筒的中在一個(gè)圓形絕熱筒的中部有一個(gè)多孔塞和小孔，使氣部有一個(gè)多孔塞和小孔，使氣體不能很快通過(guò)，并維持塞兩體不能很快通過(guò)，并維持塞兩邊的壓差。邊的壓差。圖圖2是終態(tài)，左邊氣體壓是終態(tài)，左邊氣體壓縮，通過(guò)小孔，向右邊膨脹，縮，通過(guò)小孔，向右邊膨脹，氣體的終態(tài)為氣體的終態(tài)為 。fff,p V T實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。圖實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。圖1是始態(tài)，左邊有狀態(tài)為是始態(tài)，左邊有狀態(tài)為 的氣體的氣體。iii,p V T2022-1-12節(jié)流過(guò)程（節(jié)流過(guò)程（throttling proces)2022-1-12

10、節(jié)流過(guò)程的節(jié)流過(guò)程的U和和H11WpV 開始，環(huán)境將一定量氣體壓縮時(shí)所作功（即以開始，環(huán)境將一定量氣體壓縮時(shí)所作功（即以氣體為體系得到的功）為：氣體為體系得到的功）為：節(jié)流過(guò)程是在絕熱筒中進(jìn)行的，節(jié)流過(guò)程是在絕熱筒中進(jìn)行的，Q=0 ，所以：所以：21UUUW 氣體通過(guò)小孔膨脹，對(duì)環(huán)境作功為：氣體通過(guò)小孔膨脹，對(duì)環(huán)境作功為：22WpV1 111 (=0)pVVVV2 222 (=0)p VV VV 2022-1-12節(jié)流過(guò)程的節(jié)流過(guò)程的U和和H 在壓縮和膨脹時(shí)體系凈功的變化應(yīng)該是兩個(gè)功在壓縮和膨脹時(shí)體系凈功的變化應(yīng)該是兩個(gè)功的代數(shù)和。的代數(shù)和。121 122WWWpVp V即即211 122UU

11、pVp V節(jié)流過(guò)程是個(gè)等焓過(guò)程。節(jié)流過(guò)程是個(gè)等焓過(guò)程。21HH移項(xiàng)移項(xiàng)22211 1Up VUpV2022-1-12焦焦湯系數(shù)定義：湯系數(shù)定義： 0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。 T- JJ-T()(7 17)HTp 稱為焦稱為焦-湯系數(shù)（湯系數(shù)（Joule-Thomson coefficient),它表示經(jīng)節(jié)流過(guò)它表示經(jīng)節(jié)流過(guò)程后，氣體溫度隨壓力的變化率。程后，氣體溫度隨壓力的變化率。J-T 是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的 ,所以當(dāng)所以當(dāng)：d0p J-TT- J0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。 T- J

12、 =0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。2022-1-12由焦由焦- -湯系數(shù)定義，可知，在湯系數(shù)定義，可知，在T-pT-p圖的等焓線上任一圖的等焓線上任一點(diǎn)的斜率即為該點(diǎn)的點(diǎn)的斜率即為該點(diǎn)的J-T()HTpJ-T當(dāng)當(dāng) 時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度，這時(shí)氣體經(jīng)焦這時(shí)氣體經(jīng)焦-湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變。該點(diǎn)處于等焓線的最高點(diǎn)，也稱湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變。該點(diǎn)處于等焓線的最高點(diǎn)，也稱轉(zhuǎn)化點(diǎn)轉(zhuǎn)化點(diǎn)J-T02022-1-12轉(zhuǎn)化溫度（轉(zhuǎn)化溫度（inversion temperature) )當(dāng)當(dāng) 時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度，這時(shí)氣體經(jīng)焦這時(shí)氣體經(jīng)焦-湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變

13、。湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變。J-T0 在常溫下，一般氣體的在常溫下，一般氣體的 均為正值。例如，空均為正值。例如，空氣的氣的 ，即壓力下降，即壓力下降 ，氣體溫度下降氣體溫度下降 。 101.325 kPaJ-TJ-T0.4 K/101.325 kPa0.4 K但但 和和 等氣體在常溫下，等氣體在常溫下， ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的HeJ-T02HJ-T02022-1-12等焓線（等焓線（isenthalpic curve) ) 為了求為了求 的值，必須的值，必須作出等焓線，這要作若干個(gè)作出等焓線，這要作若干個(gè)節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)。節(jié)流過(guò)

14、程實(shí)驗(yàn)。J-T如此重復(fù)，得到若干個(gè)點(diǎn)如此重復(fù)，得到若干個(gè)點(diǎn)，將點(diǎn)連結(jié)就是等焓線。將點(diǎn)連結(jié)就是等焓線。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1，左方氣體為左方氣體為 ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程后終態(tài)為經(jīng)節(jié)流過(guò)程后終態(tài)為 ，在在T-p圖上標(biāo)出圖上標(biāo)出1 1、2 2兩點(diǎn)。兩點(diǎn)。22p T1 1p T實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2，左方氣體仍為左方氣體仍為 ，調(diào)節(jié)多孔塞或小孔大小，調(diào)節(jié)多孔塞或小孔大小，使終態(tài)的壓力、溫度為使終態(tài)的壓力、溫度為 ，這就是，這就是T-p圖上的點(diǎn)圖上的點(diǎn)3 3。1 1p T33p T2022-1-12顯然，在點(diǎn)3左側(cè)，等焓線（等焓線（isenthalpic curve) )J-T0在點(diǎn)在點(diǎn)3 3右側(cè)右側(cè)，J-T0在點(diǎn)在點(diǎn)3 3處

15、，處， 。 J-T0在線上任意一點(diǎn)的在線上任意一點(diǎn)的切線切線 ，就是該溫，就是該溫度壓力下的度壓力下的 值。值。J-T()HTp2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) ) 在虛線以左在虛線以左， ，是是致冷區(qū)致冷區(qū)，在這個(gè)區(qū)內(nèi)，可在這個(gè)區(qū)內(nèi)，可以把氣體液化以把氣體液化；J-T0 虛線以右，虛線以右， ，是，是致熱區(qū)致熱區(qū)，氣體通過(guò)節(jié)流過(guò)氣體通過(guò)節(jié)流過(guò)程溫度反而升高。程溫度反而升高。J-T0 選擇不同的起始狀態(tài)選擇不同的起始狀態(tài) ，作若干條等焓線。作若干條等焓線。1 1p T 將各條等焓線的極大值將各條等焓線的極大值相連，就得到一條虛線，將相連，就得到一條虛線，將

16、T-p圖分成兩個(gè)區(qū)域。圖分成兩個(gè)區(qū)域。2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) )2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) ) 顯然，工作物質(zhì)（即筒內(nèi)顯然，工作物質(zhì)（即筒內(nèi)的氣體）不同，轉(zhuǎn)化曲線的的氣體）不同，轉(zhuǎn)化曲線的T,p區(qū)間也不同。區(qū)間也不同。 例如，例如， 的轉(zhuǎn)化曲線溫的轉(zhuǎn)化曲線溫度高，能液化的范圍大；度高，能液化的范圍大；2N而而 和和 則很難液化。則很難液化。2HHe2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) )但但 和和 等氣體在常溫下，等氣體在常溫下， ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，溫度反而升高。

17、若降低溫度，可使它們的溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的HeJ-T02HJ-T0結(jié)論：不是結(jié)論：不是所有所有氣體氣體在在所有所有T T，P P下的下的節(jié)流膨脹均節(jié)流膨脹均能使能使T T降低降低。2022-1-12節(jié)流膨脹原理節(jié)流膨脹原理sWQuZgH 22J-T()HTp節(jié)流過(guò)程中節(jié)流過(guò)程中 H=0,但由于但由于不可逆損失使不可逆損失使dp0=00. 9但但2點(diǎn)的點(diǎn)的X0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。 T- JJ-T()HTp 稱為焦稱為焦-湯系數(shù)（湯系數(shù)（Joule-Thomson coefficient),它表示經(jīng)節(jié)流過(guò)它表示經(jīng)節(jié)流過(guò)程后，氣體溫度隨壓力的變化

18、率。程后，氣體溫度隨壓力的變化率。J-T 是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的 ,所以當(dāng)所以當(dāng)：d0p J-TT- J0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。 T- J =0 經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。2022-1-12轉(zhuǎn)化溫度（轉(zhuǎn)化溫度（inversion temperature) )當(dāng)當(dāng) 時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度時(shí)的溫度稱為轉(zhuǎn)化溫度，這時(shí)氣體經(jīng)焦這時(shí)氣體經(jīng)焦-湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變。湯實(shí)驗(yàn)，溫度不變。J-T0 在常溫下，一般氣體的在常溫下，一般氣體的 均為正值。例如，空均為正值。例如，空氣的氣的 ，即壓力下降，即壓力下降

19、，氣體溫度下降氣體溫度下降 。 101.325 kPaJ-TJ-T0.4 K/101.325 kPa0.4 K但但 和和 等氣體在常溫下，等氣體在常溫下， ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的HeJ-T02HJ-T02022-1-12等焓線（等焓線（isenthalpic curve) ) 為了求為了求 的值，必須的值，必須作出等焓線，這要作若干個(gè)作出等焓線，這要作若干個(gè)節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)。節(jié)流過(guò)程實(shí)驗(yàn)。J-T如此重復(fù)，得到若干個(gè)點(diǎn)如此重復(fù)，得到若干個(gè)點(diǎn)，將點(diǎn)連結(jié)就是等焓線。將點(diǎn)連結(jié)就是等焓線。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1，左方氣體為左方氣體為 ，經(jīng)節(jié)

20、流過(guò)程后終態(tài)為經(jīng)節(jié)流過(guò)程后終態(tài)為 ，在在T-p圖上標(biāo)出圖上標(biāo)出1 1、2 2兩點(diǎn)。兩點(diǎn)。22p T1 1p T實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2，左方氣體仍為左方氣體仍為 ，調(diào)節(jié)多孔塞或小孔大小，調(diào)節(jié)多孔塞或小孔大小，使終態(tài)的壓力、溫度為使終態(tài)的壓力、溫度為 ，這就是，這就是T-p圖上的點(diǎn)圖上的點(diǎn)3 3。1 1p T33p T2022-1-12顯然，在點(diǎn)3左側(cè)，等焓線（等焓線（isenthalpic curve) )J-T0在點(diǎn)在點(diǎn)3 3右側(cè)右側(cè)，J-T0在點(diǎn)在點(diǎn)3 3處，處， 。 J-T0在線上任意一點(diǎn)的在線上任意一點(diǎn)的切線切線 ，就是該溫，就是該溫度壓力下的度壓力下的 值。值。J-T()HTp2022-1-1

21、2轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) ) 在虛線以左在虛線以左， ，是是致冷區(qū)致冷區(qū)，在這個(gè)區(qū)內(nèi)，可在這個(gè)區(qū)內(nèi)，可以把氣體液化以把氣體液化；J-T0 虛線以右，虛線以右， ，是，是致熱區(qū)致熱區(qū)，氣體通過(guò)節(jié)流過(guò)氣體通過(guò)節(jié)流過(guò)程溫度反而升高。程溫度反而升高。J-T0 選擇不同的起始狀態(tài)選擇不同的起始狀態(tài) ，作若干條等焓線。作若干條等焓線。1 1p T 將各條等焓線的極大值將各條等焓線的極大值相連，就得到一條虛線，將相連，就得到一條虛線，將T-p圖分成兩個(gè)區(qū)域。圖分成兩個(gè)區(qū)域。2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) )2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線（轉(zhuǎn)化

22、曲線（inversion curve) ) 顯然，工作物質(zhì)（即筒內(nèi)顯然，工作物質(zhì)（即筒內(nèi)的氣體）不同，轉(zhuǎn)化曲線的的氣體）不同，轉(zhuǎn)化曲線的T,p區(qū)間也不同。區(qū)間也不同。 例如，例如， 的轉(zhuǎn)化曲線溫的轉(zhuǎn)化曲線溫度高，能液化的范圍大；度高，能液化的范圍大；2N而而 和和 則很難液化。則很難液化。2HHe2022-1-12轉(zhuǎn)化曲線轉(zhuǎn)化曲線（inversion curve) )但但 和和 等氣體在常溫下，等氣體在常溫下， ，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，經(jīng)節(jié)流過(guò)程，溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的溫度反而升高。若降低溫度，可使它們的HeJ-T02HJ-T0結(jié)論：不是結(jié)論：不是所有所有氣體氣體在在所有所有T T，P P

23、下的下的節(jié)流膨脹均節(jié)流膨脹均能使能使T T降低降低。2022-1-12節(jié)流膨脹原理節(jié)流膨脹原理sWQuZgH 22J-T()HTp節(jié)流過(guò)程中節(jié)流過(guò)程中 H=0,但由于但由于不可逆損失使不可逆損失使dp0=00小孔小孔2022-1-12如何求如何求J-TJ-T？HTJPT 便可求出。便可求出?？芍?，可知，則，則若知若知對(duì)于實(shí)際氣體對(duì)于實(shí)際氣體TJPTVEOS )(,pPCVTVT PTTHPH 理想氣體的理想氣體的J-T=？1 PTHTHHPPT2022-1-121、T-S圖上求圖上求TH T1T2TH等焓線等焓線126.2.1 6.2.1 節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹的溫度降節(jié)流膨脹的溫度降TH是

24、衡量制冷效是衡量制冷效果的重要指標(biāo)。果的重要指標(biāo)。如何計(jì)算節(jié)流膨脹如何計(jì)算節(jié)流膨脹溫度降溫度降TH？TH=T2-T12022-1-126.2.1 6.2.1 節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹122TTTH 、dPPPJ21dPVTVTCPPPp 211T1，P1節(jié)流膨脹前的溫度、壓力節(jié)流膨脹前的溫度、壓力T2，P2節(jié)流膨脹后的溫度、壓力節(jié)流膨脹后的溫度、壓力2127329. 03）（、對(duì)對(duì)于于空空氣氣估估算算TPTH ， HTT1； HTP 1T需要預(yù)冷使需要預(yù)冷使2022-1-.2對(duì)外作功的絕熱膨脹對(duì)外作功的絕熱膨脹SSPT PpTVCT PTTHPH 0 PTV絕大多數(shù)絕大多數(shù)0 永遠(yuǎn)

25、永遠(yuǎn)S 膨脹，永遠(yuǎn)能制冷。膨脹，永遠(yuǎn)能制冷。即等即等S對(duì)外作功的絕熱膨脹對(duì)外作功的絕熱膨脹：若過(guò)程為可逆，則為：若過(guò)程為可逆，則為等等S膨脹膨脹。等等S膨脹與節(jié)流膨脹有異同點(diǎn)。膨脹與節(jié)流膨脹有異同點(diǎn)。異：等異：等S膨脹通過(guò)膨脹通過(guò)膨脹機(jī)膨脹機(jī)對(duì)外作功，而對(duì)外作功，而節(jié)流膨脹不作功節(jié)流膨脹不作功同：均為同：均為絕熱膨脹。絕熱膨脹。節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹等等S膨脹膨脹微分等熵膨脹效應(yīng)系數(shù)微分等熵膨脹效應(yīng)系數(shù)S S2022-1-12P1P2TS對(duì)外作功絕熱膨脹的溫度降對(duì)外作功絕熱膨脹的溫度降PSHCHT dPTPPSS 21 dPTVCTPPPp 212ST1T2T2THTS21H等焓線等焓線HSTT 2

26、022-1-12節(jié)流膨脹與等熵膨脹的比較節(jié)流膨脹與等熵膨脹的比較節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹等熵膨脹等熵膨脹H=0S=0TH較小，冷凍量小較小，冷凍量小TS較大，冷凍量大較大，冷凍量大少數(shù)氣體要預(yù)冷，才能使少數(shù)氣體要預(yù)冷，才能使T任何氣體均是任何氣體均是T不作功不作功作功作功節(jié)流閥，節(jié)流閥，設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便操作方便膨脹機(jī)，膨脹機(jī)，設(shè)備復(fù)雜設(shè)備復(fù)雜汽液兩相區(qū)、液相區(qū)均可用汽液兩相區(qū)、液相區(qū)均可用使用時(shí)不能有液滴使用時(shí)不能有液滴用用得最多，普冷，小型深冷得最多，普冷，小型深冷大、中型氣體液化大、中型氣體液化節(jié)流膨脹與等熵膨脹均是獲取低溫即制冷的方法節(jié)流膨脹與等熵膨脹均是獲取低溫即制冷的方法2022

27、-1-126.3 6.3 制冷循環(huán)制冷循環(huán)5.3.1 蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)5.3.2 吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)5.3.3 熱泵的工作原理熱泵的工作原理2022-1-126.3 6.3 制冷循環(huán)制冷循環(huán)n制冷循環(huán)：制冷循環(huán)：利用機(jī)械功使利用機(jī)械功使熱量熱量從從低溫低溫高溫高溫的過(guò)程。的過(guò)程。n利用制冷循環(huán)達(dá)到兩種目的：利用制冷循環(huán)達(dá)到兩種目的：1）致冷）致冷使指定的空間保持使指定的空間保持低于環(huán)境低于環(huán)境的溫度，熱量從低溫的溫度，熱量從低溫空間轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境。夏天的房間、冰箱?？臻g轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境。夏天的房間、冰箱。致冷機(jī)致冷機(jī)2）加熱）加熱使指定的空間保持使指定的空間保持高于環(huán)境高于

28、環(huán)境的溫度，熱量從低溫的溫度，熱量從低溫環(huán)境轉(zhuǎn)移到高溫空間。冬天的房間。環(huán)境轉(zhuǎn)移到高溫空間。冬天的房間。熱泵熱泵2022-1-12夏天夏天低溫房間低溫房間高溫環(huán)境高溫環(huán)境熱量熱量致冷機(jī)致冷機(jī)2022-1-12冬天冬天高溫房間高溫房間低溫環(huán)境低溫環(huán)境熱量熱量熱泵熱泵2022-1-121-2：絕熱可逆壓縮絕熱可逆壓縮, 從從T1升溫升溫至至T2，等熵過(guò)程，消耗外功，等熵過(guò)程，消耗外功WS2-3： 等溫可逆放熱等溫可逆放熱(q2）；）；3-4： 絕熱可逆膨脹，從絕熱可逆膨脹，從T2降降溫至溫至T1，等熵過(guò)程，對(duì)外作功，等熵過(guò)程，對(duì)外作功4-1：等溫可逆吸熱：等溫可逆吸熱(q0） 理想制冷循環(huán)理想制冷

29、循環(huán)(可逆制冷可逆制冷)即為即為逆卡諾循環(huán)。逆卡諾循環(huán)。四個(gè)可逆過(guò)程構(gòu)成：四個(gè)可逆過(guò)程構(gòu)成：.1蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)ST3214 T1T21、逆向卡諾循環(huán)、逆向卡諾循環(huán)12342022-1-12鍋爐鍋爐透透平平機(jī)機(jī)水泵水泵冷冷凝凝器器過(guò)過(guò)熱熱器器23416.16.1蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)原理蒸汽動(dòng)力循環(huán)原理TS41232022-1-12 23222SSTqT 下放熱量下放熱量循環(huán)在循環(huán)在 41101SSTqT 下下吸吸熱熱量量循循環(huán)環(huán)在在142SSTTS3214T1T2循環(huán)的循環(huán)的H = 0，故，故放放吸吸qqqWs 4121,SSTT q0q2 41

30、21SSTT ，0 sW功功說(shuō)說(shuō)明明冷冷凍凍循循環(huán)環(huán)需需消消耗耗軸軸1、逆向卡諾循環(huán)、逆向卡諾循環(huán)2022-1-12 4121411SSTTSSTC sWq 0 衡量制冷效率的參數(shù)稱為衡量制冷效率的參數(shù)稱為制冷系數(shù)制冷系數(shù)，其定義為從低溫其定義為從低溫物體吸取的熱量物體吸取的熱量q0與所耗功量與所耗功量WS之比：之比：2）逆向卡諾循環(huán)制冷系數(shù)）逆向卡諾循環(huán)制冷系數(shù)C 121TTT 1、逆向卡諾循環(huán)、逆向卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)C僅是溫度的函數(shù)，與工僅是溫度的函數(shù)，與工質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)。質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)。在兩個(gè)溫度之間操作的在兩個(gè)溫度之間操作的任何制冷循環(huán)，以任何制冷循環(huán)，以C為最為

31、最大。大。它可作為一切實(shí)際循環(huán)它可作為一切實(shí)際循環(huán)的比較標(biāo)準(zhǔn)。的比較標(biāo)準(zhǔn)。1）制冷系數(shù)）制冷系數(shù)：2022-1-12逆卡諾循環(huán)的缺點(diǎn)：逆卡諾循環(huán)的缺點(diǎn)：（1）12和和34的過(guò)程會(huì)形成的過(guò)程會(huì)形成液滴，在壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的液滴，在壓縮機(jī)和膨脹機(jī)的氣缸中產(chǎn)生氣缸中產(chǎn)生“液擊液擊”現(xiàn)象，現(xiàn)象，容易損壞機(jī)器；容易損壞機(jī)器；（2）實(shí)際過(guò)程難以接近四個(gè)可）實(shí)際過(guò)程難以接近四個(gè)可逆過(guò)程；逆過(guò)程；問(wèn)題：如何改進(jìn)？問(wèn)題：如何改進(jìn)？1、逆向卡諾循環(huán)、逆向卡諾循環(huán)ST3214 T1T22022-1-122、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由壓縮機(jī)、壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝器、節(jié)流閥

32、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器組成。組成。 制冷循環(huán)的工質(zhì)采用制冷循環(huán)的工質(zhì)采用低沸點(diǎn)低沸點(diǎn)物質(zhì)作為制冷劑。如：氟里昂物質(zhì)作為制冷劑。如：氟里昂R22（CHClF2）的）的Tb=-40.80 ，N2 的的Tb=-195.75 利用制冷劑在利用制冷劑在冷凝器中的冷凝器中的液化液化和在和在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)器中的汽化，實(shí)現(xiàn)在汽化，實(shí)現(xiàn)在高溫下排熱，低溫下吸熱過(guò)程。高溫下排熱，低溫下吸熱過(guò)程。q0q2冰箱冷凍冰箱冷凍室提供室提供q0通過(guò)冰箱散熱片通過(guò)冰箱散熱片向大氣向大氣排排出出q22022-1-122、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)由蒸汽壓縮制冷循環(huán)由四步四步構(gòu)成：構(gòu)成：12 低壓蒸汽的壓

33、縮低壓蒸汽的壓縮24 高壓蒸汽的冷凝高壓蒸汽的冷凝45 高壓液體的節(jié)流膨脹，高壓液體的節(jié)流膨脹，P ，T51低壓液體的蒸發(fā)低壓液體的蒸發(fā)蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)對(duì)對(duì)逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán)的改進(jìn)：的改進(jìn)：1）把絕熱可逆壓縮過(guò)程）把絕熱可逆壓縮過(guò)程12安排在安排在過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽區(qū)，使區(qū)，使?jié)裾羝優(yōu)楦蓺鉂裾羝優(yōu)楦蓺?。即即“干法操作干法操作”?）把原）把原等熵膨脹等熵膨脹過(guò)程改為過(guò)程改為45的的等焓節(jié)流膨脹等焓節(jié)流膨脹過(guò)程，過(guò)程，節(jié)流閥的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作易行。節(jié)流閥的設(shè)備簡(jiǎn)單、操作易行。T1=T5=蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度T3=T4=冷凝溫度冷凝溫度2022-1-1241510HHHHq 21HH

34、Ws sWq 0 2、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)幾個(gè)重要指標(biāo)幾個(gè)重要指標(biāo)2）耗功量）耗功量WS1）從低溫物體吸取的熱量）從低溫物體吸取的熱量q01241HHHH 4）制冷劑循環(huán)量）制冷劑循環(huán)量G（循環(huán)速率）（循環(huán)速率）3）制冷系數(shù)）制冷系數(shù)G=Q0/ q0 Kg/h 5）理論功耗）理論功耗PT= GWS/3600 kW其中其中Q0制冷能力，制冷能力， KJ/hPT= GWS kJ/h= Q0/ kJ/hq02022-1-12n為了增加冷凍量，制冷劑在為了增加冷凍量，制冷劑在冷凝器中，被過(guò)冷到低于飽冷凝器中，被過(guò)冷到低于飽和溫度的和溫度的4（過(guò)冷液體）過(guò)冷液體）。n其其耗功量耗功量WS仍

35、為仍為H2-H1，但但冷凍量增加了冷凍量增加了55dc5。n制冷系數(shù)制冷系數(shù)增大。增大。n為了計(jì)算方便，為了計(jì)算方便， 4過(guò)冷液體過(guò)冷液體的性質(zhì)用的性質(zhì)用4點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的飽和點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的飽和液體代替。液體代替。2、蒸汽壓縮制冷循環(huán)、蒸汽壓縮制冷循環(huán)實(shí)際制冷循環(huán)實(shí)際制冷循環(huán)2022-1-12n例例5-5 有一氨冷凍循環(huán)裝置，其冷凍量為有一氨冷凍循環(huán)裝置，其冷凍量為105 kJh-1，蒸發(fā)溫蒸發(fā)溫度度-15，冷凝溫度冷凝溫度30 。假設(shè)壓縮機(jī)絕熱可逆運(yùn)行，求。假設(shè)壓縮機(jī)絕熱可逆運(yùn)行，求1）制冷劑的循環(huán)量；制冷劑的循環(huán)量；2）壓縮機(jī)功耗和處理的蒸氣量；）壓縮機(jī)功耗和處理的蒸氣量；3）冷凝）冷凝器熱負(fù)荷

36、；器熱負(fù)荷；4）節(jié)流閥后制冷劑中）節(jié)流閥后制冷劑中蒸氣的含量蒸氣的含量；5）循環(huán)制冷）循環(huán)制冷系數(shù)；系數(shù)；6） C解：解：關(guān)鍵是要確定關(guān)鍵是要確定1,2,3,4,5點(diǎn)的狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)單級(jí)蒸汽壓縮制冷循環(huán)圖單級(jí)蒸汽壓縮制冷循環(huán)圖溫熵圖溫熵圖壓焓圖壓焓圖2022-1-12n由由氨的氨的T-S圖圖查取有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算查取有關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算1點(diǎn)點(diǎn)： T1=-15 與與飽和蒸汽線相交飽和蒸汽線相交，查得，查得 H1=397kcal/kg=1661kJ/kg；S1=2.155kcal/kg.K=9.02kJ/kgKv1=0.506m3/kg2點(diǎn)：點(diǎn)：T3=30其相應(yīng)飽和蒸汽壓力其相應(yīng)飽和蒸汽壓力P3=11.9kg

37、/cm2； P2=P3 ，S2 = S1 = 2.155kcal/kg.K；*用用S2和和P2查查H2 = 452kcal/kg=1891 kJ/kg；4點(diǎn)點(diǎn)： T4=30與飽和液體相交與飽和液體相交，據(jù)此查得，據(jù)此查得H4= 134 kcal/kg=560.66kJ/kg；5點(diǎn)點(diǎn)： T5 =T1= -15，由于，由于4-5是等焓過(guò)程是等焓過(guò)程，H5 = H4 = 560.66kJ/kg；T1T22022-1-12hkgHHQqQG88.9066.560166110541000 kWHHGWGPsT81. 53600166117.189188.903600360012 hKJHHGQ44221

38、009.1266.56017.189188.90 1.制冷劑的循環(huán)量制冷劑的循環(huán)量G3.壓縮機(jī)功耗壓縮機(jī)功耗2.壓縮機(jī)每小時(shí)處理的蒸氣量壓縮機(jī)每小時(shí)處理的蒸氣量hmvGV/98.4588.90506. 03 4.冷凝器熱負(fù)荷冷凝器熱負(fù)荷2022-1-128 . 4166117.189166.560166112410 HHHHWqs 6.制冷系數(shù)制冷系數(shù)5.節(jié)流閥后制冷劑中蒸氣的含量節(jié)流閥后制冷劑中蒸氣的含量即求即求5點(diǎn)的干度點(diǎn)的干度XglXHXHH ）（ 15kgkJHHg/46.3511 kgkJH/66.5605 16. 0 X7.逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)C7 . 5153

39、015.27315121 ）（TTTC 2022-1-122TS254實(shí)際蒸汽壓縮實(shí)際蒸汽壓縮制冷循環(huán)制冷循環(huán)142點(diǎn)的性質(zhì)用點(diǎn)的性質(zhì)用等熵效率計(jì)算等熵效率計(jì)算不不可可,SSSWW ）（）（1212HHHH 35冷凝溫度冷凝溫度蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度過(guò)冷溫度過(guò)冷溫度過(guò)冷度過(guò)冷度：T4 =T3：T4=T4-T4:T5=T5=T1解題關(guān)鍵：確定解題關(guān)鍵：確定2, 4 點(diǎn)的狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)4過(guò)冷液體的性質(zhì)用過(guò)冷液體的性質(zhì)用4點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的飽和液體代替。點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)的飽和液體代替。幾個(gè)定義幾個(gè)定義30255-15冰箱四星級(jí)冰箱四星級(jí)T1=-24 三星級(jí)三星級(jí)T1=-18國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)冷凍條件冷凍條件2022-1-

40、12蒸發(fā)溫度、冷凝溫度的選擇蒸發(fā)溫度、冷凝溫度的選擇3 3、制冷級(jí)數(shù)的選擇：、制冷級(jí)數(shù)的選擇：n當(dāng)蒸發(fā)溫度當(dāng)蒸發(fā)溫度 -25-25 一級(jí)壓縮一級(jí)壓縮n當(dāng)蒸發(fā)溫度當(dāng)蒸發(fā)溫度 -30-30 二級(jí)壓縮二級(jí)壓縮n當(dāng)蒸發(fā)溫度當(dāng)蒸發(fā)溫度 -45-45 三級(jí)壓縮三級(jí)壓縮1241HHHH 2 2、冷凝溫度：取決于冷卻介質(zhì)的溫度。、冷凝溫度：取決于冷卻介質(zhì)的溫度。問(wèn)題問(wèn)題2 2：冰箱制冷系數(shù)冬天大還是夏天大？：冰箱制冷系數(shù)冬天大還是夏天大？為什么？為什么？1 1、蒸發(fā)溫度：取決于被冷物系的溫度。、蒸發(fā)溫度：取決于被冷物系的溫度。蒸發(fā)溫度越低，耗能越高。應(yīng)根據(jù)需要蒸發(fā)溫度越低，耗能越高。應(yīng)根據(jù)需要選擇蒸發(fā)溫度。選

41、擇蒸發(fā)溫度。問(wèn)題問(wèn)題1 1：冰箱能否當(dāng)空調(diào)用？：冰箱能否當(dāng)空調(diào)用？2022-1-12制冷劑的選擇制冷劑的選擇制冷劑的選擇必須具備以下幾點(diǎn)制冷劑的選擇必須具備以下幾點(diǎn)基本要求基本要求：(1)(1)在大氣壓力下制冷劑的在大氣壓力下制冷劑的沸點(diǎn)要低沸點(diǎn)要低這是一個(gè)重這是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。要的性能指標(biāo)。(2) (2) 制冷劑在制冷劑在常溫下的冷凝壓力應(yīng)盡量低常溫下的冷凝壓力應(yīng)盡量低，以降低，以降低對(duì)設(shè)備耐壓與密封的要求。對(duì)設(shè)備耐壓與密封的要求。(3(3）汽化潛熱要盡可能大汽化潛熱要盡可能大，可減少制冷劑的循環(huán)量，可減少制冷劑的循環(huán)量，縮小壓縮機(jī)的尺寸?？s小壓縮機(jī)的尺寸。(4)(4)具有具有較高的臨界

42、溫度較高的臨界溫度和和較低凝固溫度。較低凝固溫度。(5)(5)具有具有化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性，在操作條件下不燃燒，不分，在操作條件下不燃燒，不分解不聚合，對(duì)設(shè)備不應(yīng)有明顯的腐蝕解不聚合，對(duì)設(shè)備不應(yīng)有明顯的腐蝕作用。作用。2022-1-12制冷劑的選擇制冷劑的選擇工業(yè)上常用的制冷劑有氨、工業(yè)上常用的制冷劑有氨、R R1111、R R1212、R R2222等等例：例：NHNH3 3：潛熱大潛熱大，沸點(diǎn)沸點(diǎn)-33.4-33.4；冷凝溫度冷凝溫度3030 ；P=12atmP=12atm；蒸發(fā)溫度；蒸發(fā)溫度-30 -30 ；P=1atmP=1atm； 常用的制冷劑性質(zhì)見(jiàn)表常用的制冷劑性質(zhì)見(jiàn)表5-15-1

43、。1 1、氟里昂不同的牌號(hào)適合不同的冷凍量。、氟里昂不同的牌號(hào)適合不同的冷凍量。2 2、R R1111、R R1212、R R113 113 、R R114 114 、R R115115對(duì)臭氧層有破壞作用，對(duì)臭氧層有破壞作用，20102010年禁用。年禁用。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：冰箱與空調(diào)用的制冷劑相同嗎？選擇的依據(jù)冰箱與空調(diào)用的制冷劑相同嗎？選擇的依據(jù)是什么？是什么？2022-1-126.3.2 6.3.2 吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)n吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)是另一種致冷方式。是另一種致冷方式。n它與蒸汽制冷循環(huán)主要區(qū)別在于：它與蒸汽制冷循環(huán)主要區(qū)別在于：氣體的壓縮方式氣體的壓縮方式不同。不同。n蒸汽制

44、冷循環(huán)靠的是壓縮機(jī)。吸收制冷循環(huán)靠的是蒸汽制冷循環(huán)靠的是壓縮機(jī)。吸收制冷循環(huán)靠的是“化學(xué)泵化學(xué)泵”。n“化學(xué)泵化學(xué)泵”由由制冷劑制冷劑和和吸收劑吸收劑組成。組成。n沸點(diǎn)高沸點(diǎn)高的物質(zhì)作為的物質(zhì)作為吸收劑吸收劑，而，而沸點(diǎn)較低沸點(diǎn)較低容易揮發(fā)的容易揮發(fā)的物質(zhì)作為物質(zhì)作為制冷劑制冷劑。n在在氨水溶液氨水溶液中，中，氨氨是是制冷劑，水制冷劑，水是是吸收劑吸收劑。n在在水水- -溴化鋰溴化鋰溶液中溶液中水水是制冷劑，是制冷劑，溴化鋰溴化鋰是吸收劑是吸收劑2022-1-126.3.2 6.3.2 吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)“化學(xué)泵化學(xué)泵”由由吸收吸收器器、蒸汽解吸器蒸汽解吸器、溶液泵、換熱器及溶液泵、換熱

45、器及調(diào)節(jié)閥組成。調(diào)節(jié)閥組成。工作原理：工作原理：制冷劑制冷劑在低溫下被吸收劑在低溫下被吸收劑吸收，在高溫下被吸收，在高溫下被解吸成高壓蒸汽。解吸成高壓蒸汽。氨水溶液氨水溶液氨是氨是制冷劑，水是吸收制冷劑，水是吸收劑。劑?！盎瘜W(xué)泵化學(xué)泵”低壓濃低壓濃NH3高壓濃高壓濃NH3吸收器吸收器蒸汽解吸器蒸汽解吸器2022-1-126.3.2 6.3.2 吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)5 . 03 . 00 qq 熱熱力力系系數(shù)數(shù)此熱源僅需低品質(zhì)的余熱。此熱源僅需低品質(zhì)的余熱。若廠里有低壓余熱可利用，采用若廠里有低壓余熱可利用，采用吸收制冷最經(jīng)濟(jì)。吸收制冷最經(jīng)濟(jì)。主要耗能處為蒸汽解吸器。主要耗能處為蒸汽解吸器。

46、吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能！優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能！水水-溴化鋰溴化鋰溶液的吸收制冷大量溶液的吸收制冷大量用于中央空調(diào)，可考慮太陽(yáng)能作用于中央空調(diào)，可考慮太陽(yáng)能作為熱源。（為熱源。（江陰雙良，江陰雙良，7.5億產(chǎn)值億產(chǎn)值）q0冷凍量冷凍量q耗熱量耗熱量2022-1-126.3.3 6.3.3 熱泵的工作原理熱泵的工作原理n在制冷循環(huán)中，消耗機(jī)械功，在制冷循環(huán)中，消耗機(jī)械功，使熱量從低溫物體使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。轉(zhuǎn)移到高溫物體。n制冷循環(huán)不僅使放出熱量的制冷循環(huán)不僅使放出熱量的低溫物體被冷卻低溫物體被冷卻，而，而且使吸收熱量的且使吸收熱量的高溫物體被加熱高溫物體被加熱。n利用該原理可以實(shí)現(xiàn)由低溫環(huán)境向高溫系統(tǒng)的供利用該原理可以實(shí)現(xiàn)由低溫環(huán)境向高溫系統(tǒng)的供熱熱