蒸氣壓縮式制冷的熱力學(xué)原理-蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)（制冷技術(shù)課件）

實(shí)際循環(huán)第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)制冷理論循環(huán)是由兩個(gè)定壓過(guò)程，一個(gè)絕熱壓縮過(guò)程和一個(gè)絕熱節(jié)流過(guò)程組成，實(shí)際制冷循環(huán)與理論制冷循環(huán)存在許多差別，其主要差別：一、實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別1制冷劑在壓縮機(jī)中的壓縮過(guò)程不是等熵過(guò)程（即不是絕熱過(guò)程）。2制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)吸、排氣閥時(shí)有流動(dòng)阻力和熱量交換。3制冷劑通過(guò)管道和設(shè)備時(shí)，制冷劑與管壁或器壁之間存在摩擦阻力及與外界的熱交換。4冷凝器和蒸發(fā)器內(nèi)存在著流動(dòng)阻力，導(dǎo)致了高壓氣體在冷凝器的冷卻冷凝和低溫液體在蒸發(fā)器中的氣化都不是定壓過(guò)程，同時(shí)與外界也有熱量交換。造成實(shí)際循環(huán)與理論循環(huán)差別的主要因素是：流動(dòng)阻力（即磨擦阻力和局部阻力）；系統(tǒng)中的制冷劑與外界無(wú)組織的熱交換。第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)二、實(shí)際循環(huán)在Lgp-h圖上的表示圖1-16Lgp-h圖上的實(shí)際循環(huán)A—排氣閥壓降B—排氣管壓降C—冷凝器壓降D—高壓液體管壓降E—蒸發(fā)器壓降F—吸氣管壓降G—吸氣閥壓降第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)過(guò)程線(xiàn)1'一1"低壓低溫制冷劑通過(guò)吸氣管道時(shí)，由于沿途摩擦阻力和局部阻力以及吸收外界熱量，所以制冷劑壓力稍有降低，溫度有所升高。過(guò)程線(xiàn)1"一10低壓低溫制冷劑通過(guò)吸氣閥時(shí)被節(jié)流，壓力降低。過(guò)程線(xiàn)10一2'這是氣態(tài)制冷劑在壓縮機(jī)中的實(shí)際壓縮過(guò)程。壓縮開(kāi)始階段，蒸氣溫度低于氣缸壁溫度，蒸氣吸收缸壁的熱量而使熵增加；當(dāng)壓縮到一定程度后，蒸氣溫度高于氣缸壁的溫度，蒸氣又向缸壁放出熱量而使熵減少，再加之壓縮過(guò)程中氣體內(nèi)部、氣體與缸壁之間的摩擦，因此實(shí)際壓縮過(guò)程是一個(gè)多變的過(guò)程。圖1-16所示為單級(jí)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)在lgp-h圖上的表示，圖中1—2—3—4—1是理論循環(huán)；1′—1″—10—2′—2″—20—3—3′—4′—1′為實(shí)際循環(huán)。第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)過(guò)程線(xiàn)2'一2"制冷劑從壓縮機(jī)排出，通過(guò)排氣閥被節(jié)流，壓力有所降低，其焓值基本不變。過(guò)程線(xiàn)2”-20高壓制冷劑氣體從壓縮機(jī)排出后，通過(guò)排氣管道至冷凝器，由于沿途有摩擦阻力和局部阻力，以及對(duì)外散熱，制冷劑的壓力和溫度均有所降低。過(guò)程線(xiàn)20一3高壓氣體在冷凝器中的冷凝過(guò)程，制冷劑被冷凝為液體，由于制冷劑通過(guò)冷凝器時(shí)有摩擦阻力和渦流，所以冷凝過(guò)程不是定壓過(guò)程。過(guò)程線(xiàn)3-3'高壓液體從冷凝器出來(lái)至膨脹閥前的液體管路上由于有摩擦和局部阻力，其次，高壓液體的溫度高于環(huán)境溫度，因此要向周?chē)h(huán)境散熱，所以壓力、溫度均有所降低。第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)過(guò)程線(xiàn)3’一4'高壓液體在膨脹閥的節(jié)流降壓、降溫后，通過(guò)管道進(jìn)入蒸發(fā)器，由于節(jié)流后溫度降低，盡管管道、膨脹閥采取保溫措施，制冷劑還會(huì)從外界吸收一些熱量而使焓有所增加。過(guò)程線(xiàn)4’一1'低壓低溫的制冷劑吸收熱量而氣化，由于制冷劑在蒸發(fā)器中有流動(dòng)阻力，所以，蒸發(fā)過(guò)程也不是定壓過(guò)程，隨著蒸發(fā)器形式的不同，壓力有不同程度的降低。綜上所述，由于制冷劑存在著流動(dòng)阻力以及與外界的熱量交換等，實(shí)際循環(huán)中四個(gè)基本熱力過(guò)程（即壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)）都是不可逆過(guò)程，其結(jié)果必然導(dǎo)致制冷量減少，耗功增加，因此實(shí)際循環(huán)的制冷系數(shù)小于理論循環(huán)的制冷系數(shù)。單級(jí)蒸氣壓縮式制冷的實(shí)際循環(huán)過(guò)程從圖1-16可以看出比較復(fù)雜，很難詳細(xì)計(jì)算，所以，在實(shí)際計(jì)算中以理論循環(huán)作為計(jì)算基