化工热力学第三版课件教学课件 作者 陈钟秀 顾飞燕 胡望明 编著7 蒸汽动力循环与制冷循环.pptx

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1、7蒸汽动力循环与制冷循环化工热力学节流膨胀与做外功的绝热膨胀7.2制冷循环7.3蒸汽动力循环7.17蒸汽动力循环与制冷循环深冷循环7.47.1蒸汽动力循环12Rankine循环及其热效率Rankine循环的改进7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率Rankine循环中各个过程经理想化（即忽略工质的流动阻力与温差传热），应用稳定流动过程的能量平衡方程分析如下。1-2过程：汽轮机中工质做等熵膨胀（即可逆绝热膨胀），对外做功量2-3过程：湿蒸汽在冷凝器中等压等温冷凝，工质冷凝的放热量7.1.1Rankin

2、e循环及其热效率3-4过程：饱和水在水泵中做可逆绝热压缩，水泵消耗的压缩功由于水的不可压缩性，压缩过程中水的容积变化很小，消耗的压缩功亦可按下式计算7.1.1Rankine循环及其热效率4-1过程：锅炉中水等压升温和等压汽化，工质在锅炉中的吸热量热效率是锅炉所供给的热量中转化为净功的分率，用符号η表示7.1.1Rankine循环及其热效率蒸汽动力循环中，水泵的耗功远小于汽轮机的做功量（），水泵的耗功常忽略不计，即，则汽耗率是蒸汽动力装置中，输出1k·h的净功所消耗的蒸汽量。用SSC(specificsteamconsumption)表示

3、7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率②计算过热水蒸气每小时从锅炉吸收的热量乏汽在冷凝器放出的热量乏汽的湿度为7.1.1Rankine循环及其热效率汽轮机做的理论功率水泵消耗的理论功率循环的理论热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率7.1.1Rankine循环及其热效率

4、7.1.1Rankine循环及其热效率（1）提高汽轮机的进汽温度及进汽压力7.1.1Rankine循环及其热效率（2）降低汽轮机出口蒸汽的压力7.1.2Rankine循环的改进（1）回热循环回热循环中抽气系数的计算可以通过对回热器的能量分析求得。假定进入汽轮机的蒸汽量为1kg，汽轮机的抽气量为akg（不考虑散热损失），则可得解得回热循环的热效率7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循

5、环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.1.2Rankine循环的改进7.2节流膨胀与做外功的绝热膨胀12节流膨胀做外功的绝热膨胀7.2.1节流膨胀高压流体流经管道中一节流元件（如节流阀、孔板、毛细管等），迅速膨胀到低压的过程称节流膨胀。节流膨胀中流体的温度随压力的变化率称微分节流效应系数或JouleThomson效应系7.2.1节流膨胀利用热力学关系式分析式（7

6、-13），因为Δp＜０，所以：7.2.1节流膨胀7.2.1节流膨胀7.2.1节流膨胀7.2.1节流膨胀气体从高压向低压做绝热膨胀时，若通过膨胀机来实现，则可对外做功，如果过程是可逆的，称为等熵膨胀。此过程的特点是膨胀前后熵值不变，对外做功膨胀后气体温度必降低。7.2.2做外功的绝热膨胀等熵膨胀时，压力的微小变化所引起的温度变化称微分等熵膨胀效应系数，以μs表示。利用热力学关系式7.2.2做外功的绝热膨胀7.2.2做外功的绝热膨胀节流膨胀与做外功的绝热膨胀的比较如下①降温程度②降温条件③设备与操作7.2.2做外功的绝热膨胀7.2.2做外功

7、的绝热膨胀7.2.2做外功的绝热膨胀7.2.2做外功的绝热膨胀7.3制冷循环12蒸汽压缩制冷吸收式制冷3热泵及其应用7.3.1蒸汽压缩制冷7.3.1蒸汽压缩制冷由于逆向Carnot循环是一可逆循环，借助于T-S图，可得出循环的放热量循环的吸热量7.3.1蒸汽压缩制冷评价蒸汽压缩制冷循环的技术经济指标用制冷系数ε表示。ε的定义为制冷装置提供的单位制冷量与压缩单位质量制冷剂所消耗的功量之比。逆向Carnot循环的制冷系数7.3.1蒸汽压缩制冷（1）单级蒸汽压缩制冷①1-2为可逆绝热压缩过程。②2-3-4过程为等压冷却、冷凝过程。③4-5过程

8、为节流膨胀过程。④5-1过程为等压等温蒸发过程。7.3.1蒸汽压缩制冷7.3.1蒸汽压缩制冷蒸汽压缩制冷循环的基本计算。①单位制冷量②制冷装置的制冷能力③制冷剂每小时的循环量。7.3.1蒸汽压缩制冷④冷凝器