蒸汽壓縮實(shí)驗(yàn)PPT.

1、蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置測(cè)試實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 了解制冷裝置的主要部件及其功能，加深制冷 循環(huán)感性認(rèn)識(shí)。 2. 了解實(shí)際制冷循環(huán)與理論制冷循環(huán)的差異。 3.加深對(duì)節(jié)流及各循環(huán)的狀態(tài)變化的認(rèn)識(shí)。 4. 了解在不同的蒸發(fā)溫度下（冷凝溫度不變）制冷系數(shù)、制冷量的變化。 5掌握制冷參數(shù)的測(cè)定，進(jìn)行制冷循環(huán)的熱力計(jì) 6 熟悉提高制冷系數(shù)可采用的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理變過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)等蒸汽壓纟循環(huán)是釆用低沸點(diǎn)物質(zhì)作制冷劑，通過(guò)i=lhiOb欣羸魄汽化的 製齧身粵宰靄薔不鑒案霑穆窗喪閥和蒸發(fā)器組成，制 Id 壓縮過(guò)程。制冷劑經(jīng)拄壓縮機(jī)壓縮由低溫、低壓 或過(guò)熱蒸汽變成高溫高壓過(guò)熱蒸汽，在壓(2) 冷凝圧程。壓縮后的過(guò)熱蒸

2、汽在冷凝器中準(zhǔn)等壓 冷卻，冷凝成飽和液體，又進(jìn)一步冷卻成為過(guò)冷液體。(3) 節(jié)流膨脹過(guò)程。冷凝后的制冷劑在節(jié)流閥中絕熱 龍翳曇備養(yǎng)度同時(shí)降低，并有部分液體汽化，膨(4) 扁冷劑蒸吳產(chǎn)生冷量過(guò)程。兩相狀態(tài)的制冷劑在鶴敝飽三、制冷循環(huán) 1.理想制冷循環(huán)理想制冷循環(huán)是不考慮在循環(huán)過(guò)程中的各種不可逆因 素，即在壓縮機(jī)壓縮過(guò)程不考慮摩擦等不可逆因素， 認(rèn)為壓縮過(guò)程是可逆的，所以是等爛壓縮。在冷凝過(guò) 程不考慮冷凝器內(nèi)部流動(dòng)阻力損失，即冷凝過(guò)程是等 壓過(guò)程，在膨脹過(guò)程可以用膨脹機(jī)，若忽略了膨脹機(jī)的不可逆因素，膨脹是等爛的。在蒸發(fā)過(guò)程如果不考 慮蒸發(fā)器中的壓力損失，則整個(gè)過(guò)程為等壓過(guò)程。理想制冷循環(huán)在TS圖上

3、的表示。2.實(shí)際循環(huán):實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)相比，情況更復(fù)雜一些，它要考慮 循環(huán)過(guò)程中的各種不可逆因素，其中壓縮機(jī)中壓縮不是III等爛壓縮，而是增爛壓縮，耗功量增大。在冷凝器中由 于考慮到壓力損失，從冷凝器進(jìn)口到出口不是等壓過(guò)程, 而是一個(gè)降壓過(guò)程，在凝結(jié)過(guò)程中，實(shí)際是一個(gè)飽和壓 力和飽和溫度不斷降低的過(guò)程，同時(shí)放出熱量，由于壓 損不大，飽和壓力和飽和溫度降低的幅度不大。在膨脹 過(guò)程中，由于膨脹機(jī)制造困難，造價(jià)高，回收能量少， 故一般都用節(jié)流閥或毛細(xì)管代替，其過(guò)程是一個(gè)典型的 不可逆過(guò)程，在該過(guò)程中壓力、溫度降低，爛增加。在蒸發(fā)器中由于有壓損存在，從蒸發(fā)器進(jìn)口到出口，蒸發(fā) 壓力一直在降低，實(shí)際上其

4、飽和壓力和飽和溫度也跟著 降低，同時(shí)吸收熱量，實(shí)現(xiàn)制冷，同時(shí)連接管道也會(huì)產(chǎn) 生壓力損失，對(duì)循環(huán)也會(huì)影響，如下圖。2.實(shí)際循環(huán)3.實(shí)驗(yàn)裝置的制冷循環(huán)原理：a-實(shí)驗(yàn)裝置的制冷循環(huán)原理流程圖如圖47 b.實(shí)驗(yàn)裝置中各部件的作用： (1)壓縮機(jī)：壓縮機(jī)是整個(gè)制冷系統(tǒng)的心臟。其作用是消耗電 能來(lái)提高制冷劑的壓力和溫度。 (2)油分器：作用是把冷凍油和制冷劑F22蒸汽分離開(kāi)來(lái)。制 冷劑在從壓縮機(jī)出來(lái)時(shí)帶有一定量的冷凍油。如果冷凍油過(guò)多地 進(jìn)入冷凝器，會(huì)在冷凝器內(nèi)表面形成一個(gè)油膜，該油膜會(huì)阻止制 冷劑的散熱，不利于制冷劑的冷卻。 (3)冷凝器：主要作用是把汽態(tài)制冷劑F22變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑F22, 放出熱量。

5、(4)儲(chǔ)液罐：穩(wěn)定整個(gè)系統(tǒng)的流動(dòng)，及時(shí)補(bǔ)充或儲(chǔ)存系統(tǒng)中的 制冷劑，保證在變工況下流出的是液體制冷劑F22。 (5)干燥過(guò)濾器：去除系統(tǒng)中的雜質(zhì)及水分，防止冰堵及臟堵。 (6)視鏡：通過(guò)視鏡可以觀察出制冷劑的流動(dòng)情況(液態(tài)或氣 態(tài))，判斷制冷劑充注量是否合適。同時(shí)檢査制冷劑含水量是否 在規(guī)定的范圍內(nèi)。(7) 電磁閥：阻止停機(jī)后液體進(jìn)入蒸發(fā)器，避免在下 次啟動(dòng)時(shí)損害壓縮機(jī)(低溫時(shí)，防止液擊)。(8) 節(jié)流閥：節(jié)流閥在工程上叫熱力膨脹閥或電子膨 脹閥，是制冷設(shè)備的關(guān)鍵部件。其作用是節(jié)流，使常溫 高壓的液態(tài)制冷劑變?yōu)榈蜏氐蛪旱钠簝蓱B(tài)的制冷劑， 從而使工質(zhì)的溫度低于常溫，使工質(zhì)具有制冷能力。汽液分離器

6、：在正常設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，一般進(jìn)入壓縮 機(jī)的制冷劑都是汽態(tài)；由于液體不可壓縮，液體進(jìn)入壓 縮機(jī)后會(huì)產(chǎn)生液擊，破壞壓縮機(jī)的閥片及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為 防止變工況下液體進(jìn)入壓縮機(jī)，故設(shè)立汽液分離器，把 汽體分離出來(lái)進(jìn)入壓縮機(jī)。液體在分離器中經(jīng)吸熱汽化 后再進(jìn)入壓縮機(jī)，保證壓縮機(jī)的安全。（10）量熱器：量熱器內(nèi)裝有蒸發(fā)器、電加熱管、水泵，電機(jī)，冷凍液。量熱器是一個(gè)絕熱容器，它四周用絕熱!HJ材料包裹，可以看作與外界絕熱（傳熱：很?。?量熱器結(jié)構(gòu)。電亦熱產(chǎn)生的熱量和電機(jī)產(chǎn)生的熱量抵消蒸發(fā)器放出的冷量，使量熱器內(nèi)載冷劑溫度穩(wěn)定。在量熱器內(nèi)； 蒸發(fā)器放出冷量Q0（制冷量） 電加熱管放出熱量Q1油泵電機(jī)（攪拌電機(jī)）加入系

7、統(tǒng)熱量Q2在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)能量平衡Q0= Q1+Q2 Q1和Q2可以測(cè)出，從而間接求出Q0,由Q0及各狀態(tài)點(diǎn)在P-h 圖上求出的各參數(shù)，可以進(jìn)行熱力計(jì)算。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1 打開(kāi)總電源2啟動(dòng)蒸發(fā)器水泵（或攪拌器）3啟動(dòng)壓縮機(jī) 4.觀察蒸發(fā)器載冷劑溫的變化，等載冷劑溫下降到-10oC19£1in（參考值）時(shí)，調(diào)整加熱調(diào)壓器的電壓到140V150V左右，并 打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)，使蒸發(fā)器中的載冷劑被加熱，載冷劑溫開(kāi)始上 升，等到載冷劑溫穩(wěn)定以后（10分鐘，載冷劑溫不變），記錄 P1、T1； P2、T2； P3、T3； P4、T4,電加熱電流la,電加熱 電壓Va,蒸發(fā)器泵電壓Vb、電流lb、功率

8、因數(shù)coscpc、載冷劑 溫t和當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α?5 觀察F22流動(dòng)情況從視液鏡可以看到制冷劑F22的流動(dòng)情況，特別是在壓縮機(jī)啟動(dòng) 和停止時(shí)更明顯。6停機(jī)：按下攪拌停止按鍵，全機(jī)皆停，關(guān)閉總電源，整理實(shí) 驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)臺(tái)。（收氟：關(guān)閉儲(chǔ)液罐上供液閥門(mén)，觀察P4, 當(dāng)P4S0 （表壓力），關(guān)閉壓縮機(jī)的進(jìn)口閥門(mén)，這樣就可以把制 冷劑F22收集在高壓部分，以免長(zhǎng)期不用時(shí)泄露。）六、實(shí)驗(yàn)記錄環(huán)境當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)間/min ;室溫/°C ;加熱電流/A ;加熱電壓/ V;蒸發(fā)器電機(jī)電壓/V;蒸發(fā)器電機(jī)電流/A;蒸發(fā)器電機(jī)功率因數(shù)coscp;壓機(jī)電壓/V;壓 縮機(jī)電流/A;壓縮機(jī)出口T1P1;壓機(jī)

9、功率因 數(shù)coscp;冷凝器出口 T2P2;節(jié)流閥后T3P3;蒸發(fā)器出口T4P4;蒸發(fā)箱中油溫t °C七、數(shù)據(jù)處理 1.由氟里昂F22的Ph圖，查出蒸發(fā)溫度為to時(shí), 制冷機(jī)的單位制冷量(KJ/kg) 2.計(jì)算出制冷機(jī)的制冷量Qo單位W (J/S) 3.計(jì)算制冷劑的循環(huán)量，求出壓機(jī)耗功.冷凝器 散熱量、冷凝器單位熱負(fù)荷、壓機(jī)單位耗功、壓 機(jī)內(nèi)效率，及原理中能求出的參數(shù)。 4.求制冷系數(shù)、工質(zhì)過(guò)冷度.工質(zhì)過(guò)熱度。 5改變溫度后，重復(fù)以上計(jì)算,比較計(jì)算結(jié)果有何不同。數(shù)據(jù)計(jì)算測(cè)求出制冷量 由能量平衡20 = 2. + Qi其中 Q =匚匕°2 =/必込©00 = Q1

10、+ 02 = cYa + ItVb COS©制冷系數(shù)求取 A 理想情況在理想情況下，忽略去壓損 P1=p2壓機(jī)出口壓力 P3=P4節(jié)流后壓力由等壓線p2(P1)和等溫線T2確 定2點(diǎn)，對(duì)應(yīng)從P“h圖上查出 h2 (kJ/kg)由等焰線h2,等壓線P3確定節(jié) 3點(diǎn)，對(duì)應(yīng)h3=h2由等壓線p3(P4),等溫線T4確 定節(jié)4點(diǎn)，對(duì)應(yīng)從Ph圖上査由等爛線S4交于等壓線p1于1 '點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的焙為理想情況下 單位制冷量 qQ = h4 h3冷凝器單位熱負(fù)荷qk =- h2壓機(jī)單位耗功 -力4理想情況下制冷系數(shù)£ =弧="丄% 久一h4實(shí)際循環(huán)情況其循環(huán)在p“h圖上表1

11、='p示如下圖由于壓損存在，故Pi>P2，P3>P4實(shí)際炳S >理想嫡S4 由等壓線P1等溫線T1在ph 圖上確定"I點(diǎn)求出hi；由等 壓線P2等溫線T2在ph圖上 確定2點(diǎn)求出h2；由等壓線P3等溫線T3在ph 圖上確定3點(diǎn)求出h3；由等 壓線P4等溫線T4在ph圖上 確定4點(diǎn)求出h4。 1）循環(huán)單位制冷量 2）循環(huán)單位耗功 3）冷凝器單位熱負(fù)荷 4）制冷系數(shù)壬巴=冋一qk=hx-h2=hx- h3 5）制冷劑流量° Qo Qi + 02 乙匕 + ihvh cos%q = 6）制冷量"00力4 一 力3Qo = lcXa + 仏匕 cos© = qQqm 7）冷凝器熱負(fù)荷 Qk = q/nqkPi戸 8）制冷循環(huán)壓比；?，壓機(jī)壓比 厶 9）壓機(jī)實(shí)際耗功率 z、Pc=-hqm 10）性能系數(shù) *色P； 其中P' c=Pc+系統(tǒng)其它部件用電功率 （風(fēng)機(jī)功率）八、討論 1 該裝置是氟里昂類(lèi)最復(fù)雜的一個(gè)裝置，根據(jù)使 用工質(zhì)不同和工況不同，可以去掉中間的某些裝 置。請(qǐng)問(wèn)哪幾個(gè)設(shè)備是任何制冷裝置不可缺少的? 2.為什么P1>P2, P3>P4? 3