第四章 兩級(jí)壓縮.

1、Tianjin University of Commerce第四章第四章 兩級(jí)壓縮和復(fù)疊式兩級(jí)壓縮和復(fù)疊式制冷循環(huán)制冷循環(huán)本章的重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)：掌握雙級(jí)制冷循環(huán)型式掌握雙級(jí)制冷循環(huán)型式掌握中間壓力確定的方法掌握中間壓力確定的方法掌握制冷循環(huán)熱力計(jì)算的步驟掌握制冷循環(huán)熱力計(jì)算的步驟Tianjin University of Commerce4.1概述概述v單級(jí)蒸氣壓縮制冷機(jī)，當(dāng)采用中溫制冷劑時(shí)，單級(jí)蒸氣壓縮制冷機(jī)，當(dāng)采用中溫制冷劑時(shí)，蒸發(fā)溫度只能達(dá)到蒸發(fā)溫度只能達(dá)到2035左右。左右。v工質(zhì)選定后，其冷凝壓力、蒸發(fā)壓力由冷凝工質(zhì)選定后，其冷凝壓力、蒸發(fā)壓力由冷凝溫度和蒸發(fā)溫度決定。溫度和蒸發(fā)溫

2、度決定。v當(dāng)冷凝壓力升高或蒸發(fā)壓力降低時(shí)，壓縮機(jī)當(dāng)冷凝壓力升高或蒸發(fā)壓力降低時(shí)，壓縮機(jī)的壓力比將增大。的壓力比將增大。Tianjin University of Commercev由于壓縮機(jī)余隙容積的存在，壓力比提高后，由于壓縮機(jī)余隙容積的存在，壓力比提高后，壓縮機(jī)回行時(shí)，余隙內(nèi)的氣體膨脹后占據(jù)的體壓縮機(jī)回行時(shí)，余隙內(nèi)的氣體膨脹后占據(jù)的體積積 V1大；且壓比越大，大；且壓比越大， V1越大，壓縮機(jī)越大，壓縮機(jī)實(shí)際吸氣量減少。實(shí)際吸氣量減少。 Tianjin University of Commercev中小型活塞式單級(jí)制冷壓縮機(jī)設(shè)計(jì)與使用條件中小型活塞式單級(jí)制冷壓縮機(jī)設(shè)計(jì)與使用條件規(guī)定：規(guī)定：

3、vNH3 最大壓差最大壓差 1.6MP 最高排氣溫度最高排氣溫度 150 vR22 最大壓差最大壓差 1.61.8MP 最高排氣溫度最高排氣溫度 145 Tianjin University of Commerce一采用多級(jí)壓縮的原因一采用多級(jí)壓縮的原因v1. 壓縮機(jī)的最大壓差是其受力零件強(qiáng)度計(jì)算的依壓縮機(jī)的最大壓差是其受力零件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。如果在運(yùn)行時(shí)，壓力差超過規(guī)定的數(shù)值，將據(jù)。如果在運(yùn)行時(shí)，壓力差超過規(guī)定的數(shù)值，將會(huì)引起壓縮機(jī)零部件的損壞。會(huì)引起壓縮機(jī)零部件的損壞。v2 壓縮機(jī)壓力比也有一定的限制。如果壓力比壓縮機(jī)壓力比也有一定的限制。如果壓力比過高，會(huì)帶來(lái)如下影響：過高，會(huì)帶來(lái)如下影

4、響： v(1) 壓力比過大時(shí)，壓縮機(jī)的排氣溫度過高；壓力比過大時(shí)，壓縮機(jī)的排氣溫度過高； v排氣溫度升高，將使壓縮機(jī)氣缸壁上的潤(rùn)滑油變排氣溫度升高，將使壓縮機(jī)氣缸壁上的潤(rùn)滑油變稀，潤(rùn)滑條件變壞；當(dāng)排氣溫度接近潤(rùn)滑油的閃稀，潤(rùn)滑條件變壞；當(dāng)排氣溫度接近潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)溫度時(shí)，會(huì)使部分潤(rùn)滑油碳化；會(huì)使吸入的制點(diǎn)溫度時(shí)，會(huì)使部分潤(rùn)滑油碳化；會(huì)使吸入的制冷劑蒸氣吸熱較多，導(dǎo)致容積效率下降。冷劑蒸氣吸熱較多，導(dǎo)致容積效率下降。 Tianjin University of Commercev（2）當(dāng)活塞回行時(shí)，氣缸余隙容積中的蒸氣膨脹）當(dāng)活塞回行時(shí)，氣缸余隙容積中的蒸氣膨脹后體積過大，因而，使壓縮機(jī)的容積系數(shù)

5、減少。后體積過大，因而，使壓縮機(jī)的容積系數(shù)減少。v當(dāng)當(dāng)pk與與p0之差（之差（pk與與p0之比）達(dá)到一定值時(shí)，壓之比）達(dá)到一定值時(shí)，壓縮機(jī)的容積系數(shù)縮機(jī)的容積系數(shù)V為零（為零（V1=Vg）。）。v此時(shí)，壓縮機(jī)的氣缸中不再吸入新的制冷劑蒸氣，此時(shí)，壓縮機(jī)的氣缸中不再吸入新的制冷劑蒸氣，只是氣缸余隙容積中殘留的制冷劑壓縮與膨脹，只是氣缸余隙容積中殘留的制冷劑壓縮與膨脹，制冷量為零。制冷量為零。v單級(jí)壓縮循環(huán)所能達(dá)到的最低溫度是有一定限制單級(jí)壓縮循環(huán)所能達(dá)到的最低溫度是有一定限制的，如要獲得更低的溫度必須采用多級(jí)壓縮。的，如要獲得更低的溫度必須采用多級(jí)壓縮。 ggvVVVV111Tianjin Un

6、iversity of CommerceTianjin University of Commercev3與與4在同一膨脹線上，假設(shè)膨脹指數(shù)在同一膨脹線上，假設(shè)膨脹指數(shù)m為定值，為定值，v略去排氣過程的壓力損失略去排氣過程的壓力損失P2,可寫成可寫成 v相對(duì)余隙容積相對(duì)余隙容積C與壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、工藝水平有關(guān)。與壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)、工藝水平有關(guān)。vm多變指數(shù)，隨制冷劑種類，氣缸冷卻情況而多變指數(shù)，隨制冷劑種類，氣缸冷卻情況而定。定。v一般：一般：NH3 m=1.101.15 氟：氟：m=1.01.0511112mvppcmccpppVVV11221Tianjin University of Commerce

7、v例例4-1：一臺(tái)壓縮機(jī)，制冷劑：一臺(tái)壓縮機(jī)，制冷劑R22，c=0.048, m=1.04, tk=40, 求最低蒸發(fā)溫度。求最低蒸發(fā)溫度。v解：當(dāng)達(dá)到最低蒸發(fā)溫度時(shí)，解：當(dāng)達(dá)到最低蒸發(fā)溫度時(shí)，V=0 ， tk=40, Pk=15.34barvP0=Pk/24.7=0.621bar, v查得：查得：t0=-50.5 mkccpp 10Tianjin University of Commercev（3） 液體制冷劑節(jié)流液體制冷劑節(jié)流引起的損失增加，使循引起的損失增加，使循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性下降。環(huán)的經(jīng)濟(jì)性下降。 v當(dāng)蒸發(fā)溫度較低時(shí)，節(jié)當(dāng)蒸發(fā)溫度較低時(shí)，節(jié)流損失增大。流損失增大。vX5X5 ,q0v1 ,

8、 qvw0 vQ0, 0(cop)Tianjin University of Commercev綜合上述原因，單級(jí)制冷壓縮機(jī)所能達(dá)到的最低綜合上述原因，單級(jí)制冷壓縮機(jī)所能達(dá)到的最低蒸發(fā)溫度是有限制的，要想獲得更低的溫度，就蒸發(fā)溫度是有限制的，要想獲得更低的溫度，就需要采用需要采用雙級(jí)壓縮或復(fù)疊式制冷機(jī)雙級(jí)壓縮或復(fù)疊式制冷機(jī)。v二單級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)壓力比的要求二單級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)壓力比的要求vNH3：氨制冷劑的絕熱指數(shù)較大，排氣溫度較高，：氨制冷劑的絕熱指數(shù)較大，排氣溫度較高，因此，氨單級(jí)壓縮機(jī)的壓力比一般不超過因此，氨單級(jí)壓縮機(jī)的壓力比一般不超過8；v氟里昂：氟里昂制冷劑的絕熱指數(shù)較小，但從經(jīng)氟里昂：

9、氟里昂制冷劑的絕熱指數(shù)較小，但從經(jīng)濟(jì)性考慮，其單級(jí)壓縮機(jī)的壓力比一般不超過濟(jì)性考慮，其單級(jí)壓縮機(jī)的壓力比一般不超過10。 Tianjin University of Commercev三單級(jí)壓縮的最低蒸發(fā)溫度三單級(jí)壓縮的最低蒸發(fā)溫度制冷劑冷凝溫度（）R717R22R134aR152aR29030253732344035223429303740203125283550/25202129Tianjin University of Commerce四兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的類型四兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的類型 v兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)按其兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)按其制冷劑節(jié)流制冷劑節(jié)流和和冷卻方式冷卻方式可可分為：分為： 中間

10、不完全冷卻中間不完全冷卻v兩級(jí)壓縮一級(jí)節(jié)流制冷循環(huán)兩級(jí)壓縮一級(jí)節(jié)流制冷循環(huán) 中間完全冷卻中間完全冷卻 中間不完全冷卻中間不完全冷卻v兩級(jí)壓縮兩級(jí)節(jié)流制冷循環(huán)兩級(jí)壓縮兩級(jí)節(jié)流制冷循環(huán) 中間完全冷卻中間完全冷卻Tianjin University of Commercev兩級(jí)壓縮兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)是指將制冷劑從蒸發(fā)壓力壓縮到制冷循環(huán)是指將制冷劑從蒸發(fā)壓力壓縮到冷凝壓力，需要經(jīng)過兩次壓縮；冷凝壓力，需要經(jīng)過兩次壓縮；v首先通過低壓級(jí)壓縮機(jī)將制冷劑蒸氣從蒸發(fā)壓力壓首先通過低壓級(jí)壓縮機(jī)將制冷劑蒸氣從蒸發(fā)壓力壓縮到中間壓力縮到中間壓力v再通過高壓級(jí)壓縮機(jī)將制冷劑蒸氣從中間壓力繼續(xù)再通過高壓級(jí)壓縮機(jī)將制冷劑蒸

11、氣從中間壓力繼續(xù)壓縮到冷凝壓力。壓縮到冷凝壓力。Tianjin University of Commercev兩級(jí)（兩次）節(jié)流兩級(jí)（兩次）節(jié)流是指制冷工質(zhì)液體從冷凝壓力是指制冷工質(zhì)液體從冷凝壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力，要先后經(jīng)過兩個(gè)節(jié)流閥。節(jié)流到蒸發(fā)壓力，要先后經(jīng)過兩個(gè)節(jié)流閥。v由冷凝壓力節(jié)流到中間壓力，再?gòu)闹虚g壓力節(jié)流由冷凝壓力節(jié)流到中間壓力，再?gòu)闹虚g壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力。到蒸發(fā)壓力。v一級(jí)節(jié)流一級(jí)節(jié)流是指制冷工質(zhì)液體從冷凝壓力節(jié)流到蒸是指制冷工質(zhì)液體從冷凝壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力，只經(jīng)過一個(gè)節(jié)流閥。發(fā)壓力，只經(jīng)過一個(gè)節(jié)流閥。v由冷凝壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力由冷凝壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力Tianjin Universi

12、ty of Commercev中間完全冷卻中間完全冷卻： 是指低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的氣體被冷卻成中間壓力是指低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的氣體被冷卻成中間壓力下的干飽和蒸氣。此時(shí)高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的氣體下的干飽和蒸氣。此時(shí)高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的氣體為飽和蒸氣。為飽和蒸氣。v中間不完全冷卻中間不完全冷卻： 是指低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的氣體的溫度下降了，但是指低壓級(jí)壓縮機(jī)排出的氣體的溫度下降了，但未被冷卻到中間壓力下的干飽和蒸氣，即高壓級(jí)未被冷卻到中間壓力下的干飽和蒸氣，即高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的氣體為過熱蒸氣。壓縮機(jī)吸入的氣體為過熱蒸氣。Tianjin University of Commerce42 一級(jí)節(jié)流、中間冷卻的兩級(jí)壓

13、縮循環(huán)一級(jí)節(jié)流、中間冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)v低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣直接送低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣直接送到高壓級(jí)壓縮機(jī)，過程為到高壓級(jí)壓縮機(jī)，過程為1-2-4，排氣溫度將過高。，排氣溫度將過高。v為降低排氣溫度，將低壓為降低排氣溫度，將低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣冷卻，再級(jí)壓縮機(jī)的排氣冷卻，再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)。進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)。v排氣溫度下降排氣溫度下降（T4T4）；）；v節(jié)省一部分壓縮功節(jié)省一部分壓縮功W。Tianjin University of Commercev兩級(jí)壓縮循環(huán)與一級(jí)壓縮循環(huán)比較：兩級(jí)壓縮循環(huán)與一級(jí)壓縮循環(huán)比較：v 增加了一臺(tái)壓縮機(jī)；高壓級(jí)壓縮機(jī)和低壓增加了一臺(tái)壓縮機(jī)；高壓級(jí)壓縮機(jī)和低壓級(jí)壓縮機(jī)，或采用

14、單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)。級(jí)壓縮機(jī)，或采用單機(jī)雙級(jí)壓縮機(jī)。v 增加中間冷卻器，用以降低低壓級(jí)壓縮機(jī)增加中間冷卻器，用以降低低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣溫度。排氣溫度。 Tianjin University of Commerce一一級(jí)節(jié)流、中間完全冷卻兩級(jí)壓縮循環(huán)一一級(jí)節(jié)流、中間完全冷卻兩級(jí)壓縮循環(huán) v1. 進(jìn)蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)蒸發(fā)器的制冷劑液體不進(jìn)入中間冷卻液體不進(jìn)入中間冷卻器器v循環(huán)的流程圖與工循環(huán)的流程圖與工作過程作過程 Tianjin University of Commercev工作過程：從冷凝器中工作過程：從冷凝器中流出的狀態(tài)為流出的狀態(tài)為5點(diǎn)的大部點(diǎn)的大部分高壓液體，經(jīng)節(jié)流閥分高壓液體，經(jīng)節(jié)流閥F節(jié)流降

15、壓后（節(jié)流降壓后（0點(diǎn)），點(diǎn)），進(jìn)入蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)進(jìn)入蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中吸收熱量而蒸發(fā)，器中吸收熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的低壓冷劑蒸氣蒸發(fā)后的低壓冷劑蒸氣（1點(diǎn)）被低壓級(jí)壓縮機(jī)點(diǎn)）被低壓級(jí)壓縮機(jī)吸入，壓縮為中間壓力吸入，壓縮為中間壓力下的過熱蒸氣（下的過熱蒸氣（2點(diǎn)），點(diǎn)），排至中間冷卻器，排至中間冷卻器，Tianjin University of Commercev在中間冷卻器中被冷卻在中間冷卻器中被冷卻到中間壓力下的飽和氣到中間壓力下的飽和氣體（體（3點(diǎn)），進(jìn)入高壓點(diǎn)），進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，在高壓壓縮級(jí)壓縮機(jī)，在高壓壓縮機(jī)中被壓縮到冷凝壓力機(jī)中被壓縮到冷凝壓力（4點(diǎn)），排至冷凝器點(diǎn)），排至冷凝

16、器，冷凝成為狀態(tài)，冷凝成為狀態(tài)5點(diǎn)的點(diǎn)的高壓液體；高壓液體；v另一小部分另一小部分5點(diǎn)的高壓點(diǎn)的高壓液體經(jīng)節(jié)流閥液體經(jīng)節(jié)流閥G進(jìn)入中進(jìn)入中間冷卻器，在其中吸收間冷卻器，在其中吸收低壓級(jí)排氣的熱量。低壓級(jí)排氣的熱量。Tianjin University of Commercev將循環(huán)表示在壓將循環(huán)表示在壓焓（焓（lgp-h）圖和）圖和溫溫熵熵(T-S)圖上圖上v壓壓焓圖焓圖Tianjin University of Commercev溫溫熵熵(T-S)圖圖Tianjin University of Commercev 圖中圖中12：低壓壓縮機(jī)的壓縮過程；：低壓壓縮機(jī)的壓縮過程；v 23：低壓級(jí)排

17、氣在中間冷卻器：低壓級(jí)排氣在中間冷卻器中的冷卻過程；中的冷卻過程；v 34：高壓級(jí)壓縮機(jī)的壓縮過程；：高壓級(jí)壓縮機(jī)的壓縮過程；v 45：高壓氣體在冷凝器中的冷：高壓氣體在冷凝器中的冷卻、冷凝過程；卻、冷凝過程；v 56：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入中：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入中間冷卻器的節(jié)流過程；間冷卻器的節(jié)流過程；v 63：中壓制冷劑在中間冷卻器：中壓制冷劑在中間冷卻器中的蒸發(fā)過程；中的蒸發(fā)過程；v 50：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入蒸：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器的節(jié)流過程；發(fā)器的節(jié)流過程；v01：制冷劑低壓液體在蒸發(fā)器中的：制冷劑低壓液體在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程；蒸發(fā)過程； Tianjin University

18、of Commercev.經(jīng)濟(jì)性分析：經(jīng)濟(jì)性分析：v比較循環(huán)比較循環(huán)1-2-3-4-5-6-0-1 與循環(huán)與循環(huán)1-2-4-5-0-1：va)循環(huán)循環(huán)1-2-4-5-0-1v低壓壓縮機(jī)的排氣直接進(jìn)入低壓壓縮機(jī)的排氣直接進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，壓縮過程分高壓級(jí)壓縮機(jī)，壓縮過程分兩次完成，即：兩次完成，即：12和和24。vb) 循環(huán)循環(huán)1-2-3-4-5-6-0-1v低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣先進(jìn)入低壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣先進(jìn)入中間冷卻器，再進(jìn)入高壓級(jí)中間冷卻器，再進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)。高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入壓縮機(jī)。高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的制冷劑是中間壓力下的飽的制冷劑是中間壓力下的飽和氣體。和氣體。v循環(huán)循環(huán)1-2-3-4-5-6

19、-0-1高壓級(jí)高壓級(jí)壓縮機(jī)的排氣溫度降低了。壓縮機(jī)的排氣溫度降低了。 Tianjin University of Commercev例例4-2：分別比較：分別比較R717與與R22兩種制冷劑，兩種制冷劑， t0=-40，tk=40，中間，中間溫度溫度t tm m=-6=-6時(shí)，時(shí)，循環(huán)循環(huán)a 1-2-3-4-5-6-0-1 與與循環(huán)循環(huán)b 1-2-4-5-0-1的經(jīng)濟(jì)性。的經(jīng)濟(jì)性。v解：氨解：氨 vpk=1556.7kPa p0=71.59kPa pm=341.64kPa84.2129.717 .15560ppk56. 464.3417 .1556mkpp79. 429.7164.3410pp

20、mTianjin University of Commerceh1(kJ/kg)h2(kJ/kg)h3(kJ/kg)h4(kJ/kg)h4 (kJ/kg) h5=h6=h0 (kJ/kg)1405.88716201451.51316701900390.247kgkJhhq/10163901406010kgkJhhhhwwDG/49414061900122 40006. 249410160000DGwwqcop無(wú)中間冷卻： Tianjin University of CommercekgkJhhq/10163901406010kgkJhhwG/21814521670340kgkJhhwD/214

21中間冷卻： 假定流經(jīng)低壓級(jí)的制冷劑質(zhì)量為假定流經(jīng)低壓級(jí)的制冷劑質(zhì)量為1，注液量為，注液量為y。熱平衡：熱平衡： 352)1 (hyyhhTianjin University of Commercev兩個(gè)循環(huán)相比：兩個(gè)循環(huán)相比：v氨制冷劑采用中間完全冷卻循環(huán)，經(jīng)濟(jì)性是提高氨制冷劑采用中間完全冷卻循環(huán)，經(jīng)濟(jì)性是提高的。的。158. 03901452145216205332hhhhy17. 2248)158. 01 (214!10161)1 (110000GDwywqcop Tianjin University of CommercevR22： pk=1533.5kPa p0

22、=104. 95kPa pm=407.23kPa61.1495.1045 .15330ppk77. 323.4075 .1533mkpp88. 395.10423.4070ppmTianjin University of Commerceh1(kJ/kg) h2(kJ/kg) h3(kJ/kg) h4(kJ/kg) h4 (kJ/kg)h5=h6=h0 (kJ/kg)388.609 425403.114 438460249.686無(wú)中間冷卻： kgkJhhq/139250389010kgkJhhhhwwDG/71389460122 40096. 1711390000DGwwqcopTianji

23、n University of Commercev有中間冷卻：有中間冷卻： kgkJhhq/139250389010kgkJhhwG/35403438340kgkJhhwD/36389425120 Tianjin University of Commercev假定流經(jīng)低壓級(jí)的制冷劑質(zhì)量為假定流經(jīng)低壓級(jí)的制冷劑質(zhì)量為1，注液量為，注液量為y。v熱平衡：熱平衡： v需要注入的液體量：需要注入的液體量：v高壓級(jí)流量：高壓級(jí)流量：352)1 (hyyhh5332hhhhy53521hhhhyTianjin University of Commercev兩個(gè)循環(huán)相比：兩個(gè)循環(huán)相比：v氟利昂制冷劑采用中間

24、完全冷卻循環(huán)，經(jīng)濟(jì)性是氟利昂制冷劑采用中間完全冷卻循環(huán)，經(jīng)濟(jì)性是下降的。下降的。v結(jié)論：氨制冷劑采用中間完全冷卻循環(huán)、氟里昂結(jié)論：氨制冷劑采用中間完全冷卻循環(huán)、氟里昂制冷劑采用中間不完全冷卻循環(huán)。制冷劑采用中間不完全冷卻循環(huán)。83. 135)144. 01 (36!1391)1 (110000GDwywqcop144. 02504034034255332hhhhyTianjin University of Commercev.高低壓級(jí)流量比高低壓級(jí)流量比v由中冷器熱平衡：由中冷器熱平衡： 352)(hqhqqhqmGmDmGmD)()(5352hhqhhqmGmD 5352hhhhqqmDmG

25、由上式可以看出高壓級(jí)制冷劑流量大于低壓級(jí)制由上式可以看出高壓級(jí)制冷劑流量大于低壓級(jí)制冷劑流量。高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的是：冷劑流量。高壓級(jí)壓縮機(jī)吸入的是：a.低壓壓縮機(jī)排氣；低壓壓縮機(jī)排氣；b.經(jīng)節(jié)流閥產(chǎn)生的閃發(fā)氣體；經(jīng)節(jié)流閥產(chǎn)生的閃發(fā)氣體；c.在中間冷卻器中蒸發(fā)了的制冷工質(zhì)蒸氣。在中間冷卻器中蒸發(fā)了的制冷工質(zhì)蒸氣。 Tianjin University of Commercev例例4-3 某制冷循環(huán)的流程圖某制冷循環(huán)的流程圖如圖示，已知如圖示，已知R717的蒸發(fā)的蒸發(fā)溫度為溫度為-40，低壓壓縮機(jī)，低壓壓縮機(jī)吸入的是飽和氣體，壓縮吸入的是飽和氣體，壓縮至壓力為至壓力為315.56kPa，節(jié)流，節(jié)流

26、前液體的溫度為前液體的溫度為32，壓，壓力為力為1352.5kPa。已知制冷。已知制冷量量Q0為為80kW。v試確定試確定1）高壓級(jí)壓縮機(jī)吸）高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣時(shí)的容積流量；氣時(shí)的容積流量；2）若無(wú)）若無(wú)中間冷卻器時(shí)，高壓級(jí)壓中間冷卻器時(shí)，高壓級(jí)壓縮機(jī)吸氣時(shí)的容積流量。縮機(jī)吸氣時(shí)的容積流量。 Tianjin University of Commercev解：解：1）將循環(huán)表示在）將循環(huán)表示在lgp-h圖上圖上v2）確定各點(diǎn)狀態(tài)）確定各點(diǎn)狀態(tài)vt0=40 P0=71.59 kPavtM=8 PM=315.56 kPavtk=35 Pk=1352.56 kPa 點(diǎn) 號(hào)P(KPa)t()h(kJ/kg

27、)v(m3/kg)171.59401405.8872315.5616000.483315.5681449.3960.38641352.56166051352.5632352.504Tianjin University of Commercev3)低壓級(jí)流量低壓級(jí)流量 (kg/s) v高壓級(jí)流量高壓級(jí)流量 （kg/s） 076. 0504.352887.140580510hhQqmD0857. 0504.352396.1449504.3521600076. 05352hhhhqqmDmGTianjin University of Commercev4）有中冷器時(shí)高壓級(jí)吸氣的容積流量）有中冷器時(shí)高

28、壓級(jí)吸氣的容積流量qv3 (m3/s) v5) 無(wú)中冷器時(shí)高壓級(jí)吸氣的容積流量無(wú)中冷器時(shí)高壓級(jí)吸氣的容積流量qV2 （m3/s）v無(wú)中間冷卻器時(shí)高壓級(jí)吸氣的容積流量無(wú)中間冷卻器時(shí)高壓級(jí)吸氣的容積流量qV2比有中比有中間冷卻器時(shí)大間冷卻器時(shí)大11%。0331.033vqqmGV0365. 022vqqmDvTianjin University of Commercev本循環(huán)特點(diǎn)：本循環(huán)特點(diǎn)：v制冷劑液體節(jié)流損失大，制冷劑液體節(jié)流損失大，使系統(tǒng)的制冷量下降。使系統(tǒng)的制冷量下降。v為了提高一級(jí)節(jié)流循環(huán)的為了提高一級(jí)節(jié)流循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性，采用高壓液體過經(jīng)濟(jì)性，采用高壓液體過冷的循環(huán)。冷的循環(huán)。Tianji

29、n University of Commercev2.進(jìn)蒸發(fā)器的制冷進(jìn)蒸發(fā)器的制冷劑液體進(jìn)入中間冷劑液體進(jìn)入中間冷卻器卻器v循環(huán)的流程圖循環(huán)的流程圖與工作過程與工作過程Tianjin University of CommerceTianjin University of Commercev工作過程：工作過程：v從高壓級(jí)排出的氣體進(jìn)入從高壓級(jí)排出的氣體進(jìn)入冷凝器中，冷凝后的液體冷凝器中，冷凝后的液體分成兩路，一路經(jīng)節(jié)流閥分成兩路，一路經(jīng)節(jié)流閥A進(jìn)入中冷器，另一路經(jīng)盤進(jìn)入中冷器，另一路經(jīng)盤管在中間冷卻器中被冷卻管在中間冷卻器中被冷卻后，經(jīng)節(jié)流閥后，經(jīng)節(jié)流閥B，成為壓力，成為壓力為為P0的濕蒸氣進(jìn)入

30、蒸發(fā)器的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中低壓液體中，在蒸發(fā)器中低壓液體吸熱蒸發(fā)成為低壓蒸氣后，吸熱蒸發(fā)成為低壓蒸氣后，被低壓壓縮機(jī)吸入，被低壓壓縮機(jī)吸入，Tianjin University of Commercev壓縮成為中間壓力的過壓縮成為中間壓力的過熱蒸氣排至中間冷卻器熱蒸氣排至中間冷卻器，被其中的液體所冷卻，被其中的液體所冷卻，成為中間壓力下的飽，成為中間壓力下的飽和蒸氣，與中間冷卻器和蒸氣，與中間冷卻器中的液體吸熱而蒸發(fā)的中的液體吸熱而蒸發(fā)的氣體一同進(jìn)入高壓級(jí)壓氣體一同進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，壓縮成為冷凝壓縮機(jī)，壓縮成為冷凝壓力下的過熱蒸氣，進(jìn)入力下的過熱蒸氣，進(jìn)入冷凝器，如此循環(huán)。冷凝器，

31、如此循環(huán)。Tianjin University of Commerce將循環(huán)表示在壓焓（lgp-h）圖和溫熵(T-S)圖上Tianjin University of CommerceTianjin University of Commercev循環(huán)各過程：循環(huán)各過程：v1-2：低壓壓縮機(jī)的壓縮過程；：低壓壓縮機(jī)的壓縮過程；v2-3：低壓級(jí)排氣在中間冷卻器：低壓級(jí)排氣在中間冷卻器中的冷卻過程；中的冷卻過程；v3-4：高壓級(jí)壓縮機(jī)的壓縮過程；：高壓級(jí)壓縮機(jī)的壓縮過程；v4-5：高壓氣體在冷凝器中的冷：高壓氣體在冷凝器中的冷卻、冷凝過程；卻、冷凝過程；v5-6：小部分高壓液體經(jīng)節(jié)流閥：小部分高壓液體

32、經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入中間冷卻器的節(jié)流過程進(jìn)入中間冷卻器的節(jié)流過程（PKPm）；）；v 6-3：中壓制冷劑在中間冷卻器：中壓制冷劑在中間冷卻器中的蒸發(fā)過程；中的蒸發(fā)過程；v 5-7：高壓液體在中間冷卻器的：高壓液體在中間冷卻器的盤管中的冷卻過程；盤管中的冷卻過程；v 7-0：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入蒸：高壓液體經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器的節(jié)流過程發(fā)器的節(jié)流過程(PKP0)；v0-1：制冷劑低壓液體在蒸發(fā)器：制冷劑低壓液體在蒸發(fā)器中的蒸發(fā)過程；中的蒸發(fā)過程；Tianjin University of Commercev高低壓級(jí)流量比高低壓級(jí)流量比v由中冷器熱平衡：由中冷器熱平衡：7352hqhqhqhqmDmGmGm

33、D)()(5372hhqhhqmGmD5372hhhhqqmDmG5372hhhhqqmDmGTianjin University of Commerce制冷機(jī)的性能指標(biāo)制冷機(jī)的性能指標(biāo)v1）單位制冷量）單位制冷量 （kJ/kg）v2) 低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （/s）v3) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）v4) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）71010hhhhq010hhQqmD120hhwD)(1201000hhhhQwqPDmDDTianjin University of Commercev5）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量）高壓級(jí)制冷劑循

34、環(huán)量 （kg/s）v6）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）v7）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）)(53717205372hhhhhhQhhhhqqmDmG340hhwG)()(53713472000hhhhhhhhQwqPGmGGTianjin University of Commercev8) 理論循環(huán)的性能系數(shù)（制冷系數(shù)理論循環(huán)的性能系數(shù)（制冷系數(shù) ）)()()(34725312537100000hhhhhhhhhhhhPPQCOPGDTianjin University of Commerce比較無(wú)比較無(wú)“液體再過冷液體再過冷”與具有與具有“

35、液體再過冷液體再過冷”循環(huán)循環(huán) v具有具有“液體再過冷液體再過冷”的循環(huán)的循環(huán)1-2-3-4-5-6-7-0-1，比無(wú)，比無(wú)“液體再過液體再過冷冷”的循環(huán)的循環(huán)1-2-3-4-5-6-0-1，單，單位制冷量增加了位制冷量增加了q0，經(jīng)濟(jì)性是，經(jīng)濟(jì)性是否提高？否提高？ Tianjin University of Commercev比較制冷系數(shù)：比較制冷系數(shù)：v有有“液體再過冷液體再過冷”循環(huán)循環(huán)v無(wú)無(wú)“液體再過冷液體再過冷”循環(huán)循環(huán))()()(3472531253710000hhhhhhhhhhhhPPQGD)()()(3452531251530hhhhhhhhhhhhTianjin Unive

36、rsity of Commercev有有“液體再過冷液體再過冷”循環(huán)循環(huán)的制冷系數(shù)中的分子和的制冷系數(shù)中的分子和分母都增加了，其經(jīng)濟(jì)分母都增加了，其經(jīng)濟(jì)性比無(wú)性比無(wú)“液體再過冷液體再過冷”循環(huán)高。循環(huán)高。vt7越接近中間溫度，即越接近中間溫度，即溫差越小，液體過冷度溫差越小，液體過冷度越大，制冷系數(shù)增加愈越大，制冷系數(shù)增加愈多。多。 t盤管的端部溫差；mttt7t一般取38。Tianjin University of Commerce二二. 一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻兩級(jí)壓縮循環(huán)一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻兩級(jí)壓縮循環(huán)v1. 循環(huán)流程圖與工作過循環(huán)流程圖與工作過程程 v適用工質(zhì)：氟里昂適用工質(zhì)：氟里昂v

37、工作過程：從高壓級(jí)排工作過程：從高壓級(jí)排出的氣體進(jìn)入冷凝器中，出的氣體進(jìn)入冷凝器中，冷凝后的液體分成兩路，冷凝后的液體分成兩路，一路經(jīng)節(jié)流閥一路經(jīng)節(jié)流閥G進(jìn)入中進(jìn)入中冷器，另一路經(jīng)盤管在冷器，另一路經(jīng)盤管在中間冷卻器中冷卻后，中間冷卻器中冷卻后，經(jīng)節(jié)流閥經(jīng)節(jié)流閥F，成為壓力，成為壓力為為P0的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)的濕蒸氣進(jìn)入蒸發(fā)器中，器中，Tianjin University of Commercev在蒸發(fā)器中低壓液體吸熱在蒸發(fā)器中低壓液體吸熱蒸發(fā)成為低壓蒸氣后，進(jìn)蒸發(fā)成為低壓蒸氣后，進(jìn)入低壓壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)入低壓壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中被壓縮成為中間壓力的中被壓縮成為中間壓力的過熱蒸氣，與在中間冷卻過熱

38、蒸氣，與在中間冷卻器中吸熱蒸發(fā)的中壓飽和器中吸熱蒸發(fā)的中壓飽和蒸氣混合后進(jìn)入高壓級(jí)壓蒸氣混合后進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)中，壓縮為高壓蒸氣縮機(jī)中，壓縮為高壓蒸氣后排出，如此循環(huán)。后排出，如此循環(huán)。Tianjin University of Commercev2將循環(huán)表示在壓將循環(huán)表示在壓焓（焓（lgp-h）圖）圖 和溫和溫熵熵(T-S)圖上圖上Tianjin University of CommerceTianjin University of Commercev3. 高低壓級(jí)流量比及混合后焓值高低壓級(jí)流量比及混合后焓值v求高壓級(jí)流量：求高壓級(jí)流量：v中間冷卻器熱平衡：中間冷卻器熱平衡：6 67 66

39、67 65 67 65 67 6 675)()()(hhhhqqhhhhhhhhqqhhqhhqhqqhqhqmDmGmDmGmGmDmDmGmDmGTianjin University of Commercev混合狀態(tài)熱平衡：混合狀態(tài)熱平衡：)()()()()()()(627666662636362362hhhhhhhhhqqhhhhqhhqhqhqqhqmGmDmGmDmGmDmGmDTianjin University of Commercev4制冷機(jī)的性能指標(biāo)制冷機(jī)的性能指標(biāo)v1）單位制冷量）單位制冷量 （kJ/kg）v2) 低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （/s）v3) 低壓級(jí)

40、壓縮機(jī)理論比功低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）71010hhhhq010hhQqmD120hhwDTianjin University of Commercev4) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）v5）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 kg/sv6）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）)(6 6717 606 67 6hhhhhhQhhhhqqmDmG340hhwG)(1201000hhhhQwqPDmDDTianjin University of Commercev7）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）v8) 制冷系數(shù)制冷

41、系數(shù) )()()(347 66 6126 6710000hhhhhhhhhhhhPPQGD)()(6 671347 6000hhhhhhhhQwqPGmGGTianjin University of Commerce三三.實(shí)際雙級(jí)系統(tǒng)流程圖實(shí)際雙級(jí)系統(tǒng)流程圖Tianjin University of CommerceTianjin University of Commercev實(shí)際系統(tǒng)中，對(duì)于蒸發(fā)溫度較低的氟系統(tǒng)，采用實(shí)際系統(tǒng)中，對(duì)于蒸發(fā)溫度較低的氟系統(tǒng)，采用了回?zé)崞?。從中間冷卻器中出來(lái)的制冷劑液體，了回?zé)崞?。從中間冷卻器中出來(lái)的制冷劑液體，與從蒸發(fā)器中出來(lái)的制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交換。與從蒸發(fā)器中

42、出來(lái)的制冷劑蒸氣進(jìn)行熱交換。v采用回?zé)崞鞯膬?yōu)點(diǎn)：采用回?zé)崞鞯膬?yōu)點(diǎn)：v使液體溫度下降，減小節(jié)流后的干度，節(jié)流的使液體溫度下降，減小節(jié)流后的干度，節(jié)流的不可逆損失??；不可逆損失?。籿出蒸發(fā)器的蒸氣過熱，可減少有害過熱；出蒸發(fā)器的蒸氣過熱，可減少有害過熱；v提高低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣溫度，可改善壓縮機(jī)提高低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣溫度，可改善壓縮機(jī)的潤(rùn)滑條件，并避免在壓縮機(jī)汽缸外表面結(jié)霜；的潤(rùn)滑條件，并避免在壓縮機(jī)汽缸外表面結(jié)霜；v使活塞式壓縮機(jī)的容積效率有所改善。使活塞式壓縮機(jī)的容積效率有所改善。 Tianjin University of Commercev例例4-4：制冷系統(tǒng)采用一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻：制

43、冷系統(tǒng)采用一級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)，制冷劑循環(huán)，制冷劑R134a ，蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度-40，出蒸發(fā)，出蒸發(fā)器制冷劑有器制冷劑有5過熱，經(jīng)回?zé)崞鬟^熱過熱，經(jīng)回?zé)崞鬟^熱20，中間，中間冷卻器有冷卻器有5的端部溫差，中冷器出來(lái)的飽和蒸的端部溫差，中冷器出來(lái)的飽和蒸氣溫度為氣溫度為-10，冷凝溫度為，冷凝溫度為30，制冷量，制冷量Q0=60kW。v試求：該循環(huán)的性能指標(biāo)。試求：該循環(huán)的性能指標(biāo)。 v解：解：1.將循環(huán)表示在將循環(huán)表示在lgp-h圖上圖上 v2.確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)vp0=52kPa t0=-40vpm=201kPa tm=-10vpk=771kPa tk=30Tianj

44、in University of Commerce點(diǎn)號(hào)壓力（kPa）溫度 （）焓值（kJ/kg）比容 （m3/kg152450.4222012627057713090.56201-10241.87771-542.5877122.53201263.20.12477160295Tianjin University of Commercev8點(diǎn)：點(diǎn)： h8=22.5 kJ/kgv3點(diǎn)：點(diǎn)： h3=263.2 kJ/kg 3計(jì)算性能指標(biāo)計(jì)算性能指標(biāo)v1）單位制冷量）單位制冷量 （kJ/kg）v2) 低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （/s）8701hhhh)()()(

45、627 66 6 63hhhhhhhh5 .20280900hhhhq296.0800hhQqmDTianjin University of Commercev3) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）v4) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）v5）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （kg/s）4 . 7)(1280000hhhhQwqPDmDD390.06676hhhhqqmDmG25120hhwDTianjin University of Commercev6）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg） v7）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率）

46、高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）v8) 制冷系數(shù)制冷系數(shù) 8 .31340hhwG4 .1200GmGGwqP03. 30000GDPPQTianjin University of Commerce43 兩級(jí)節(jié)流中間冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)兩級(jí)節(jié)流中間冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)v一兩級(jí)節(jié)流中間完全一兩級(jí)節(jié)流中間完全冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)v1. 循環(huán)的流程圖與工作循環(huán)的流程圖與工作過程過程Tianjin University of Commercev工作過程：在蒸發(fā)器中產(chǎn)工作過程：在蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓飽和蒸氣，進(jìn)入生的低壓飽和蒸氣，進(jìn)入低壓壓縮機(jī)中，被壓縮到低壓壓縮機(jī)中，被壓縮到中間壓力下的過熱蒸

47、氣，中間壓力下的過熱蒸氣，進(jìn)入中間冷卻器中，被其進(jìn)入中間冷卻器中，被其中的制冷劑液體冷卻到飽中的制冷劑液體冷卻到飽和蒸氣，進(jìn)入高壓壓縮機(jī)和蒸氣，進(jìn)入高壓壓縮機(jī)中，繼續(xù)被壓縮到冷凝壓中，繼續(xù)被壓縮到冷凝壓力，高壓壓縮機(jī)排出的過力，高壓壓縮機(jī)排出的過熱蒸氣進(jìn)入冷凝器中，被熱蒸氣進(jìn)入冷凝器中，被冷凝成為液體，冷凝成為液體，Tianjin University of Commercev高壓液體經(jīng)第一節(jié)流閥高壓液體經(jīng)第一節(jié)流閥G節(jié)流到中間壓力，進(jìn)入中節(jié)流到中間壓力，進(jìn)入中冷器，節(jié)流過程產(chǎn)生的閃冷器，節(jié)流過程產(chǎn)生的閃發(fā)氣體、中間冷卻器中的發(fā)氣體、中間冷卻器中的液體吸收低壓級(jí)壓縮機(jī)排液體吸收低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣

48、的熱量而蒸發(fā)的氣體及氣的熱量而蒸發(fā)的氣體及被冷卻后的低壓級(jí)排氣，被冷卻后的低壓級(jí)排氣，一同進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，一同進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，而中間冷卻器中的大部分而中間冷卻器中的大部分液體，經(jīng)第二節(jié)流閥液體，經(jīng)第二節(jié)流閥F節(jié)流節(jié)流到蒸發(fā)壓力到蒸發(fā)壓力(p0)，并進(jìn)入蒸，并進(jìn)入蒸發(fā)器中制取冷量，如此不發(fā)器中制取冷量，如此不斷循環(huán)。斷循環(huán)。Tianjin University of Commercev 進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)的氣體：進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)的氣體：v 低壓壓縮機(jī)的排氣；低壓壓縮機(jī)的排氣；v 第一次節(jié)流后產(chǎn)生的飽和蒸氣；第一次節(jié)流后產(chǎn)生的飽和蒸氣；v 中冷器中制冷劑液體冷卻低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣而中冷器中制冷劑液

49、體冷卻低壓級(jí)壓縮機(jī)排氣而蒸發(fā)的飽和氣體。蒸發(fā)的飽和氣體。 Tianjin University of Commercev2.將循環(huán)表示在將循環(huán)表示在lgp-h圖上：圖上：v3.高低壓級(jí)循環(huán)量之比高低壓級(jí)循環(huán)量之比v中冷器熱平衡：中冷器熱平衡：)()()(71637206372637263723762hhhhhhQhhhhqqhhhhqqhhqhhqhqhqhqhqmDmGmDmGmGmDmGmDmGmDTianjin University of Commercev4制冷機(jī)的性能指標(biāo)制冷機(jī)的性能指標(biāo)v1）單位制冷量）單位制冷量 （kJ/kg）v2) 低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （/s）

50、v3) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）v4)低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）71010hhhhq120hhwD010hhQqmD)(1201000hhhhQwqPDmDDTianjin University of Commercev5）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 kg/s v6）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 kJ/kg7）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 kW8）理論性能系數(shù)（制冷系數(shù)）理論性能系數(shù)（制冷系數(shù)）)()(53017205372hhhhhhQhhhhqqmDmG340hhwG)()(5301347200

51、0hhhhhhhhQwqPGmGG)()()(3472531253010000hhhhhhhhhhhhPPQCOPGDTianjin University of Commerce二兩級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的兩級(jí)壓縮循二兩級(jí)節(jié)流中間不完全冷卻的兩級(jí)壓縮循環(huán)環(huán)v1.循環(huán)的流程圖與工作循環(huán)的流程圖與工作過程：過程： Tianjin University of Commercev工作過程：在蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓飽和蒸氣工作過程：在蒸發(fā)器中產(chǎn)生的低壓飽和蒸氣(p0)，進(jìn)入低壓壓縮機(jī)中，被壓縮到中間壓力，進(jìn)入低壓壓縮機(jī)中，被壓縮到中間壓力(pm)下的過熱蒸氣，與中間冷卻器中出來(lái)的中下的過熱蒸氣，與中間冷卻器中

52、出來(lái)的中壓飽和氣體在管路中混合后，一起進(jìn)入高壓壓壓飽和氣體在管路中混合后，一起進(jìn)入高壓壓縮機(jī)，繼續(xù)被壓縮到冷凝壓力縮機(jī)，繼續(xù)被壓縮到冷凝壓力(pk)，高壓壓縮，高壓壓縮機(jī)排出的過熱蒸氣進(jìn)入冷凝器中，被冷凝成為機(jī)排出的過熱蒸氣進(jìn)入冷凝器中，被冷凝成為液體，經(jīng)第一節(jié)流閥液體，經(jīng)第一節(jié)流閥G節(jié)流到中間壓力節(jié)流到中間壓力(pm)，進(jìn)入中冷器，節(jié)流過程產(chǎn)生的閃發(fā)氣體進(jìn)入高進(jìn)入中冷器，節(jié)流過程產(chǎn)生的閃發(fā)氣體進(jìn)入高壓級(jí)壓縮機(jī)，中間冷卻器中的液體，經(jīng)第二節(jié)壓級(jí)壓縮機(jī)，中間冷卻器中的液體，經(jīng)第二節(jié)流閥流閥F節(jié)流到蒸發(fā)壓力節(jié)流到蒸發(fā)壓力(p0)，并進(jìn)入蒸發(fā)器中制，并進(jìn)入蒸發(fā)器中制取冷量，如此不斷循環(huán)。取冷量，如此

53、不斷循環(huán)。 Tianjin University of Commercev2.將循環(huán)表示在將循環(huán)表示在lgp-h圖上：圖上：v3.流量比及混合后焓值：流量比及混合后焓值：v流量比：流量比：v混合后焓值：混合后焓值： 66767666676)()()(hhhhqqhhqhhqhqqhqhqmDmGmDmGmDmGmDmG 6 627 66 6 6 623 623)()()(hhhhhhhhhhqqhhqqhqhqmGmDmDmGmDmGTianjin University of Commercev4制冷機(jī)的性能指標(biāo)制冷機(jī)的性能指標(biāo)v1）單位制冷量）單位制冷量 （kJ/kg）v2) 低壓級(jí)制冷劑循

54、環(huán)量低壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 （/s）v3) 低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功低壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 （kJ/kg）v4)低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率低壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 （kW）71010hhhhq010hhQqmD120hhwD)(1201000hhhhQwqPDmDDTianjin University of Commercev5）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量）高壓級(jí)制冷劑循環(huán)量 kg/s v6）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論比功 kJ/kgv7）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率）高壓級(jí)壓縮機(jī)理論功率 kWv8）理論性能系數(shù)（制冷系數(shù)）理論性能系數(shù)（制冷系數(shù)） )(6 6717 606 67 6hhhhhhQhhhhqqmDmG

55、340hhwG)()(6 671347 6000hhhhhhhhQwqPGmGG)()()(347 66 6126 6710000hhhhhhhhhhhhPPQGDTianjin University of CommerceTianjin University of Commercev該循環(huán)常用于空調(diào)用離心式或螺桿式冷水機(jī)組以及該循環(huán)常用于空調(diào)用離心式或螺桿式冷水機(jī)組以及渦旋式空氣源熱泵機(jī)組。渦旋式空氣源熱泵機(jī)組。v中間冷卻器在此又稱為閃發(fā)蒸氣分離器。既降低了中間冷卻器在此又稱為閃發(fā)蒸氣分離器。既降低了二級(jí)壓縮機(jī)排氣溫度，又降低了二級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)口的二級(jí)壓縮機(jī)排氣溫度，又降低了二級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)口的蒸氣

56、溫度和比容，從綜合性能上看降低了壓縮機(jī)的蒸氣溫度和比容，從綜合性能上看降低了壓縮機(jī)的功耗，故也稱閃發(fā)蒸氣分離器為功耗，故也稱閃發(fā)蒸氣分離器為“經(jīng)濟(jì)器經(jīng)濟(jì)器”；對(duì)于；對(duì)于離心式、螺桿式和渦旋式制冷壓縮機(jī)而言，因其可離心式、螺桿式和渦旋式制冷壓縮機(jī)而言，因其可以比較方便地進(jìn)行中間抽氣，實(shí)現(xiàn)雙級(jí)循環(huán)，故這以比較方便地進(jìn)行中間抽氣，實(shí)現(xiàn)雙級(jí)循環(huán)，故這類循環(huán)也有稱作中間補(bǔ)氣制冷循環(huán)。類循環(huán)也有稱作中間補(bǔ)氣制冷循環(huán)。Tianjin University of Commerce三兩級(jí)節(jié)流與一級(jí)節(jié)流比較三兩級(jí)節(jié)流與一級(jí)節(jié)流比較v1.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性v采用兩級(jí)節(jié)流循環(huán)，增加采用兩級(jí)節(jié)流循環(huán)，增加q0，而耗功相同，所

57、以，而耗功相同，所以制冷系數(shù)提高。制冷系數(shù)提高。v2.一級(jí)節(jié)流循環(huán)制冷系數(shù)一級(jí)節(jié)流循環(huán)制冷系數(shù)較低的原因較低的原因v由于中間冷卻器盤管具有由于中間冷卻器盤管具有端部溫差，而使端部溫差，而使q0減小，減小，且且t越小，一級(jí)節(jié)流的制越小，一級(jí)節(jié)流的制冷系數(shù)越接近兩級(jí)節(jié)流循冷系數(shù)越接近兩級(jí)節(jié)流循環(huán)，當(dāng)環(huán)，當(dāng)t=0時(shí)，時(shí)，0相等。相等。v通常?。和ǔＨ。簍=35 Tianjin University of Commercev3. 采用兩級(jí)節(jié)流時(shí)，中間冷卻器應(yīng)靠近蒸發(fā)器。采用兩級(jí)節(jié)流時(shí)，中間冷卻器應(yīng)靠近蒸發(fā)器。因?yàn)閺闹虚g冷卻器中出來(lái)的液體是飽和液體，因?yàn)閺闹虚g冷卻器中出來(lái)的液體是飽和液體，流動(dòng)中有阻力損

58、失，會(huì)產(chǎn)生閃發(fā)氣體，減小進(jìn)流動(dòng)中有阻力損失，會(huì)產(chǎn)生閃發(fā)氣體，減小進(jìn)入膨脹閥的液體量，會(huì)存在供液不足的現(xiàn)象。入膨脹閥的液體量，會(huì)存在供液不足的現(xiàn)象。v因此，一級(jí)節(jié)流應(yīng)用較多因此，一級(jí)節(jié)流應(yīng)用較多。v4. 采用一級(jí)節(jié)流的優(yōu)點(diǎn)：采用一級(jí)節(jié)流的優(yōu)點(diǎn)：可依靠高壓液體本身的壓力，供液到較遠(yuǎn)的距可依靠高壓液體本身的壓力，供液到較遠(yuǎn)的距離或冷庫(kù)的高層庫(kù)房；離或冷庫(kù)的高層庫(kù)房；高壓液體不與中間冷卻器中的液體接觸，這樣高壓液體不與中間冷卻器中的液體接觸，這樣可以減少將潤(rùn)滑油（低壓壓縮機(jī)排氣帶入的）可以減少將潤(rùn)滑油（低壓壓縮機(jī)排氣帶入的）帶到蒸發(fā)器去的機(jī)會(huì)；帶到蒸發(fā)器去的機(jī)會(huì)； 蒸發(fā)器與中間冷卻器分別供液，便于調(diào)節(jié)

59、。蒸發(fā)器與中間冷卻器分別供液，便于調(diào)節(jié)。 Tianjin University of CommerceTianjin University of Commerce44 兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算兩級(jí)壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算v熱力計(jì)算的目的：為了進(jìn)行制冷機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)熱力計(jì)算的目的：為了進(jìn)行制冷機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和選型設(shè)計(jì)。和選型設(shè)計(jì)。v先確定：先確定： 制冷劑的選擇；制冷劑的選擇； 循環(huán)型式的選循環(huán)型式的選擇；擇； 循環(huán)的工作參數(shù)的確定。循環(huán)的工作參數(shù)的確定。 v一一. 制冷劑的選擇制冷劑的選擇 兩級(jí)壓縮制冷機(jī)使用中溫制冷劑，通常使用兩級(jí)壓縮制冷機(jī)使用中溫制冷劑，通常使用R717、R22、R290等。等

60、。 R717一般用于大型的工業(yè)制冷系統(tǒng)。一般用于大型的工業(yè)制冷系統(tǒng)。 Tianjin University of Commercev二二. 循環(huán)型式循環(huán)型式 節(jié)流型式一般采用一級(jí)節(jié)流；節(jié)流型式一般采用一級(jí)節(jié)流；R717選擇中間選擇中間完全冷卻循環(huán)；完全冷卻循環(huán)；R22 、R290選擇中間不完全冷選擇中間不完全冷卻循環(huán)。卻循環(huán)。v三三. 循環(huán)工作參數(shù)的確定循環(huán)工作參數(shù)的確定v蒸發(fā)溫度蒸發(fā)溫度t0和冷凝溫度和冷凝溫度tk的確定方法，在單級(jí)的確定方法，在單級(jí)循環(huán)中已敘述。循環(huán)中已敘述。v兩級(jí)壓縮特有的工作參數(shù)是中間壓力和中間溫兩級(jí)壓縮特有的工作參數(shù)是中間壓力和中間溫度。確定中間壓力有兩種情況：度。確