制冷空调系统原理与装--学习情境2空调系统原理与装置

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1、学习情境2空调系统原理与装置学习任务单级制冷系统原理空调系统设备认知集中式空调系统半集中式空调系统冷水机组一、制冷方法、原理蒸发器学习任务1单级制冷系统原理蒸发器、压缩机冷凝器节流器单级蒸气压缩式制冷循环（一）单级蒸气压缩式制冷理论循环1、理论循环的假设条件：压缩过程为等熵过程冷凝和蒸发过程为定压过程，没有传热温差。Tk=THT0=TC离开蒸发器和进入压缩机的制冷剂蒸气为蒸发压力下的饱和蒸气，离开冷凝器和进入膨胀阀的液体为冷凝压力下的饱和液体二、单级蒸气压缩式制冷理论循环及热力计算除节流降压外，制冷剂在管道内流动时没有流动阻力损失除了蒸发器和冷凝器外，制冷剂与外界环境没

2、有热交换节流过程为绝热过程2、理论制冷循环在lgp-h图上的表示1—2：制冷剂在压缩机中的等熵压缩过程2—3—4：制冷剂在冷凝器中的冷却和冷凝过程4—5：节流过程5—1：制冷剂在蒸发器中的蒸发过程压缩机Q=0压缩功wp0↑pkt0↑t2冷凝器P=0冷凝热Qkpk、tk不变节流机构Q=0P=0h4=h5蒸发器P=0制冷量Q0p0、t0不变（二）理论制冷循环中各设备的热、功变化单级压缩蒸气制冷机理论循环的性能可通过循环各点的状态参数计算出来（三）单级蒸气压缩制冷理论循环热力分析1、单位质量制冷量q02、制冷剂的质量流量qm3、单位容积制冷量qv4、理论比功w05、单位冷凝热

3、qk比较以上式子可以看出，对于单级蒸气压缩式制冷理论循环，存在着下列关系8、制冷系数制冷系数愈大经济性愈好6、压缩机消耗的理论功率P07、冷凝热负荷Qk二、单级蒸气压缩式制冷实际循环实际循环和理论循环的差别：压缩过程不是等熵过程热交换过程中，有气体过热、液体过冷的现象存在热交换器中存在传热温差Tk>THTC>T0节流过程不完全是绝热过程制冷剂流动过程中有压力损失，且与环境介质间有热交换制冷系统中存在不凝性气体实际循环在状态图上的表示（一）压缩机的实际压缩过程1、压缩机的理论输气量Vh(m3/h)压缩机在理论循环工作时，单位时间内吸入和压缩的制冷剂蒸气量D----汽缸直径

4、(m)S----活塞行程(m)n----转数(r/s)Z----缸数(个)2、压缩机的实际输气量Vs单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量Vsqm:制冷循环的质量流量，kg/sV吸：制冷压缩机吸气点的比容，m3/kg原因：余隙容积的存在减少了气缸的吸气容积气缸泄漏的影响压缩机的机械摩擦损失和内置电动机(封闭式压缩机)的电动机损失制冷剂吸、排气的压力降制冷剂蒸气与气缸壁的换热气阀运动规律不完善带来的效率下降输气系数是制冷压缩机实际输气量与理论输气量的比值3、压缩机的输气系数λ即制冷循环的制冷量4、压缩机的制冷量QO5、压缩机的指示比功、指

5、示功率和指示效率指示比功ωi与指示功率Pi由于偏离定熵过程,压缩1kg制冷剂蒸气实际消耗的功称为指示功ωi(KJ/Kg)指示功率Pi—单位时间内制冷压缩机实际消耗的功，单位kW。指示效率ηi压缩1kg工质所需的等熵循环理论功ω0与实际循环指示功ωi之比。实际比功：压缩机压缩1kg制冷剂蒸气实际消耗的比功ωs机械效率：指示功ωi与实际比功之比。它可以评定压缩机摩擦损耗的大小程度。6、压缩机的实际比功和机械效率由原动机传到压缩机主轴上单位时间内实际制冷循环消耗的功率称为轴功率，单位kW7、压缩机的轴功率和轴效率等熵压缩理论功率与轴功率之比，它可以评定主轴输入功率的利用完善程

6、度，较适用于开启式压缩机。轴效率ηs8、电功率和电效率电功率Pel—是指输入压缩机电动机的功率，单位kW电效率ηel—压缩机等熵压缩理论功率与电功率之比。它用以评定利用电动机输入功率的完善程度，适用于封闭式制冷压缩机实际制冷系数9、实际制冷系数、性能系数与能效比性能系数COP(Coefficientofperformance)在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比，它用来衡量制冷压缩机的动力经济性。对于开启式压缩机能效比EEP(EnergyEfficiency）在一定工况下制冷压缩机的制冷量与电动机的输入功率之比。对于封闭式压缩机（二）液体过冷、吸气过热及回热对

7、实际制冷循环性能的影响前面所述的循环，是单级压缩蒸气制冷机的基本循环，也是最简单的循环。在实际中对循环往往要作一些改进，以便提高循环的热力完善度。在单级制冷机循环中，这一改进主要有液体过冷、吸气过热及由此而产生的回热循环。将节流前的制冷剂液体冷却到低于冷凝温度的状态，称为过冷。带有过冷的循环，叫做过冷循环（1-2-3-4`-5`-1)。过冷度1.液体过冷与无过冷的循环1-2-3-4-5-1相比，过冷循环的单位制冷量的增加量为在图（a）中，q0以面积5‘-5-b-c表示，在图（b）中，q0以线段5’-5表示。由于两个循环的理论比功w0相