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

實際循環(huán)第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)制冷理論循環(huán)是由兩個定壓過程，一個絕熱壓縮過程和一個絕熱節(jié)流過程組成，實際制冷循環(huán)與理論制冷循環(huán)存在許多差別，其主要差別：一、實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別1制冷劑在壓縮機中的壓縮過程不是等熵過程（即不是絕熱過程）。2制冷劑通過壓縮機吸、排氣閥時有流動阻力和熱量交換。3制冷劑通過管道和設(shè)備時，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程，同時與外界也有熱量交換。造成實際循環(huán)與理論循環(huán)差別的主要因素是：流動阻力（即磨擦阻力和局部阻力）；系統(tǒng)中的制冷劑與外界無組織的熱交換。第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)二、實際循環(huán)在Lgp-h圖上的表示圖1-16Lgp-h圖上的實際循環(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際循環(huán)過程線1'一1"低壓低溫制冷劑通過吸氣管道時，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。過程線1"一10低壓低溫制冷劑通過吸氣閥時被節(jié)流，壓力降低。過程線10一2'這是氣態(tài)制冷劑在壓縮機中的實際壓縮過程。壓縮開始階段，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，再加之壓縮過程中氣體內(nèi)部、氣體與缸壁之間的摩擦，因此實際壓縮過程是一個多變的過程。圖1-16所示為單級蒸氣壓縮式制冷的實際循環(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′為實際循環(huán)。第四節(jié)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)過程線2'一2"制冷劑從壓縮機排出，通過排氣閥被節(jié)流，壓力有所降低，其焓值基本不變。過程線2”-20高壓制冷劑氣體從壓縮機排出后，通過排氣管道至冷凝器，由于沿途有摩擦阻力和局部阻力，以及對外散熱，制冷劑的壓力和溫度均有所降低。過程線20一3高壓氣體在冷凝器中的冷凝過程，制冷劑被冷凝為液體，由于制冷劑通過冷凝器時有摩擦阻力和渦流，所以冷凝過程不是定壓過程。過程線3-3'高壓液體從冷凝器出來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，因此要向周圍環(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際循環(huán)過程線3’一4'高壓液體在膨脹閥的節(jié)流降壓、降溫后，通過管道進(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，制冷劑還會從外界吸收一些熱量而使焓有所增加。過程線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)器中有流動阻力，所以，蒸發(fā)過程也不是定壓過程，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阻力以及與外界的熱量交換等，實際循環(huán)中四個基本熱力過程（即壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)）都是不可逆過程，其結(jié)果必然導(dǎo)致制冷量減少，耗功增加，因此實際循環(huán)的制冷系數(shù)小于理論循環(huán)的制冷系數(shù)。單級蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)過程從圖1-16可以看出比較復(fù)雜，很難詳細(xì)計算，所以，在實際計算中以理論循環(huán)作為計算基