热力学过程分析及其计算

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1、制冷原理与设备配置热力学过程分析及其计算理论单级循环压焓图状态点的查找与分析单级理论循环的热力学计算冷库单级循环压焓图状态点的查找与分析冷库单级循环的热力学计算理论双级循环压焓图状态点的查找与分析双级理论循环的热力学计算冷库双级循环压焓图状态点的查找与分析冷库双级制冷系统的热力学计算中央空调溴化锂制冷系统的热力学分析单级循环热力学状态点分析理论单级循环压焓图状态点的查找与分析●●低温低压（饱和蒸气）高温高压（过热蒸气）状态点1状态点2单级循环热力学状态点分析理论单级循环压焓图状态点的查找与分析●●高温高压（过热蒸气）常温高压（饱和液体）状态点2状态点3理论单

2、级循环压焓图状态点的查找与分析●●高温高压（过热蒸气）常温低压（湿蒸气）状态点4状态点5单级循环热力学状态点分析理论单级循环压焓图状态点的查找与分析●●常温低压（湿蒸气）低温低压（饱和蒸气）状态点5状态点1单级循环热力学状态点分析单级蒸气压缩式制冷循环单级蒸汽压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。制冷剂蒸汽压缩、冷凝成液体，放出热量冷凝后的制冷剂流经节流元件进入蒸发器。从入口端的高压pk降低到低压p0，从高温tk降低到t0，并出现少量液体汽化变为蒸汽。制冷剂液体在低压（低温）下蒸发吸热制冷剂蒸汽回到压缩机中压缩单级循环热力学状态点分析单级理论循

3、环热力学计算1.单位质量制冷量q0制冷压缩机每输送1kg制冷剂经循环从被冷却介质中制取的冷量称为单位质量制冷量，用q0表示。q0=h1-h4=r0（1-x4）式中：q0单位质量制冷量（kJ/kg）；h1与吸气状态对应的比焓值（kJ/kg）；h4节流后湿蒸汽的比焓值（kJ/kg）；r0蒸发温度下制冷剂的汽化潜热（kJ/kg）；x4节流后气液两相制冷剂的干度。单级循环热力学计算2.单位容积制冷量qv制冷压缩机每吸入1m3制冷剂蒸汽（按吸气状态计）经循环从被冷却介质中制取的冷量，称为单位容积制冷量，用qv表示。qv=q0/v1式中：qv单位

4、容积制冷量（kJ/m3）；v1制冷剂在吸气状态时的比体积（m3/kg）3.理论比功w0制冷压缩机按等熵压缩时每压缩输送1kg制冷剂蒸汽所消耗的功，称为理论比功，用w0表示。w0=h2-h1式中：w0理论比功（kJ/kg）；h2压缩机排气状态制冷剂的比焓值（kJ/kg）；h1压缩机吸气状态制冷剂的比焓值（kJ/kg）4.单位冷凝热负荷qk制冷压缩机每输送1kg制冷剂在冷凝器中放出的热量，称为单位冷凝热负荷，用qk表示。qk=（h2-h2）+（h2-h3）=h2-h3式中：单级循环热力学计算qk单位冷凝热负荷（kJ/kg）；h2与冷

5、凝压力对应的干饱和蒸汽状态所具有的比焓值（kJ/kg）；h3与冷凝压力对应的饱和液状态所具有的比焓值（kJ/kg）；对于单级蒸汽压缩式制冷理论循环，存在着下列关系qk=q0+w05.制冷系数0单位质量制冷量与理论比功之比，即理论循环的收益和代价之比，称为理论循环制冷系数，用0表示，ε0=q0/w0=（h1-h4）/（h2-h1）例1-1　假定循环为单级蒸汽压缩式制冷的理论循环，蒸发温度t0=-10℃，冷凝温度tk=35℃，工质为R22，循环的制冷量Q0=55kW，试对该循环进行热力计算。解：点1：t1=t0=10℃，p1=p0=0.3543MPa，

6、h1=401.555kJ/kg，v1=0.0653m3/kg点3：t3=tk=35℃，p3=pk=1.3548MPa，h3=243.114kJ/kg，由图可知，h2=435.2kJ/kg，t2=57℃单级循环热力学计算1）单位质量制冷量q0=h1-h4=h1-h3=401.555-243.114=158.441kJ/kg4）理论比功w0=h2-h1=435.2-401.555=33.645kJ/kg5）压缩机消耗的理论功率P0=qmw0=0.347133.645=11.68kW3）制冷剂质量流量qm=Q0/q0=55/158.443=0.3741kg/s2

7、）单位容积制冷量qv=q0/v1=158.411/0.0653=2426kJ/m3单级循环热力学计算7）冷凝器单位热负荷qk=h2-h3=435.2-243.114=192.086kJ/kg8）冷凝器热负荷Qk=qmqk=0.3471192.086=66.67kW6）制冷系数ε0=q0/w0=158.411/33.645=4.71单级循环热力学计算实际工况及制冷剂的变化对循环的影响液体过冷对循环的影响；吸汽过热对循环的影响；回热对循环的影响。单级实际循环热力学分析实际工况及制冷剂的变化对循环的影响液体过冷对循环的影响：单级实际循环热力学分析实际工况及制冷剂

8、的变化对循环的影响液体过冷对循环的影响：单级实际循环