第章蒸汽動(dòng)力循環(huán)和制冷循環(huán)化工熱力學(xué)

第六章蒸汽動(dòng)力循環(huán)和制冷循環(huán)2023/5/24第六章內(nèi)容§6.1蒸汽動(dòng)力循環(huán)§6.1.1Rankine(朗肯)循環(huán)§6.1.2Rankine循環(huán)的改進(jìn)§6.2氣體絕熱膨脹制冷原理§6.2.1節(jié)流膨脹§6.2.2對(duì)外作功的絕熱膨脹§6.3制冷循環(huán)§6.3.1蒸汽壓縮制冷循環(huán)§6.3.2吸收制冷循環(huán)2023/5/24前言循環(huán)：體系從初態(tài)開(kāi)始，經(jīng)歷一系列的中間狀態(tài)，又重新回到初態(tài)，此封閉的熱力學(xué)過(guò)程稱為循環(huán)。蒸汽動(dòng)力循環(huán)：是以水蒸汽為工質(zhì)，將熱連續(xù)地轉(zhuǎn)變成功的過(guò)程，其主要設(shè)備是各種熱機(jī)。產(chǎn)功的過(guò)程。如火力發(fā)電廠，大型化工廠冷凍循環(huán)：是將熱連續(xù)地由低溫處輸送到高溫處的過(guò)程，其主要設(shè)備是熱泵。耗功的過(guò)程。-100℃以上為普冷，-100℃以下為深冷。2023/5/24前言如何將1atm300atm?需要壓縮機(jī)，消耗動(dòng)力。中國(guó)60年代，1500~1800度電/噸NH3。中國(guó)70年代，僅10~30度電/噸NH3。這是由于透平機(jī)直接帶動(dòng)壓縮機(jī)的緣故。蒸汽動(dòng)力循環(huán)的作用：電高溫?zé)嵩磸U熱鍋爐，產(chǎn)生高壓蒸汽壓縮機(jī)透平機(jī)2023/5/24意義：中國(guó)50%的能源需要進(jìn)口。中國(guó)的能源利用率僅是世界平均水平的50%

?；な呛哪艽髴簦瑑H次于冶金。提高能源利用率是當(dāng)今的首要任務(wù)。應(yīng)用：每噸NH3，耗電1500度高壓蒸汽推動(dòng)透平10~30度2023/5/24流體通過(guò)壓縮機(jī)、膨脹機(jī)

∵

u2≈0，gZ≈0，若絕熱過(guò)程Q=0Ws=H=H2-H1高壓高溫蒸汽帶動(dòng)透平產(chǎn)生軸功。（流體通過(guò)機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸與環(huán)境所交換的能量，稱為軸功Ws。）§6.1蒸汽動(dòng)力循環(huán)穩(wěn)定流動(dòng)體系的熱力學(xué)第一定理：2023/5/24鍋爐透平機(jī)水泵冷凝器過(guò)熱器2341§6.1蒸汽動(dòng)力循環(huán)34水在水泵中被壓縮升壓。41

進(jìn)入鍋爐被加熱汽化，直至成為過(guò)熱蒸汽后。12進(jìn)入透平機(jī)膨脹作功。23作功后的低壓濕蒸汽進(jìn)入冷凝器被冷凝成水，再回到水泵中，完成一個(gè)循環(huán)。蒸汽動(dòng)力循環(huán)原理蒸汽動(dòng)力循環(huán)主要由水泵、鍋爐、透平機(jī)和冷凝器組成。2023/5/24鍋爐水泵冷凝器透平機(jī)2413原理水壓縮水加熱至過(guò)熱蒸汽蒸汽作功蒸汽冷凝成水理想Rankine循環(huán)123TS4等S膨脹等S壓縮可逆吸熱相變34飽和水可逆絕熱壓縮過(guò)程。（等S）41高壓水等壓升溫和汽化，可逆吸熱過(guò)程12過(guò)熱蒸汽可逆絕熱膨脹過(guò)程。（等S）23濕蒸汽等壓等溫可逆冷卻為飽和水（相變）?！?.1.1Rankine(朗肯)循環(huán)2023/5/24卡諾循環(huán)的缺點(diǎn)TS鍋爐加熱4123透平機(jī)后的乏氣,汽+液汽+液泵冷凝器透平機(jī)缺點(diǎn)之二:對(duì)于泵易產(chǎn)生氣縛現(xiàn)象缺點(diǎn)之一:透平機(jī)要求干度X>0.9但2點(diǎn)的X<0.88易損壞葉片結(jié)論:卡諾循環(huán)不適合變熱為功!2023/5/24（1）工質(zhì)進(jìn)汽輪機(jī)狀態(tài)不同（2）膨脹過(guò)程不同郎肯循環(huán)與卡諾循環(huán)的區(qū)別（3）工質(zhì)出冷凝器狀態(tài)不同（4）壓縮過(guò)程不同（5）工作介質(zhì)吸熱過(guò)程不同郎肯循環(huán)：飽和水

郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過(guò)程，若忽略掉工作介質(zhì)水的摩擦與散熱，可簡(jiǎn)化為可逆過(guò)程。郎肯循環(huán)：不可逆吸熱過(guò)程，沿著等壓線變化卡諾循環(huán)：濕蒸汽卡諾循環(huán)：等熵過(guò)程卡諾循環(huán)：氣液共存卡諾循環(huán)：等熵過(guò)程卡諾循環(huán)：等溫過(guò)程郎肯循環(huán)：干蒸汽郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過(guò)程2023/5/24鍋爐透平機(jī)水泵冷凝器過(guò)熱器2341WS可逆絕熱膨脹功Q1Q2WP可逆絕熱壓縮功0穩(wěn)流體系0理想Rankine循環(huán)2023/5/24鍋爐透平機(jī)水泵冷凝器過(guò)熱器2341WS膨脹功Q1Q2WP壓縮功123TS4abQ2WNQ1Q1=面積1ba41Q2=面積2ba322023/5/241TS234Ql越大，Q2越小，做的凈功WN就越大。Ql受鍋爐中金屬材料的極限的限制，約550~600oC。Q2受為環(huán)境溫度的限制。凈功WN= IQ1（面積1ba41）-Q2（面積2ba32）I=面積12341ab理想Rankine循環(huán)WN2023/5/24理想Rankine循環(huán)的熱效率η和氣耗率SSC2、氣耗率SSC：SpecificSteamConsumption作出1kW.h凈功消耗的蒸氣公斤數(shù)。評(píng)價(jià)動(dòng)力循環(huán)的指標(biāo)：熱效率和氣耗率。1、熱效率η：循環(huán)的凈功與工質(zhì)向高溫?zé)釒?kù)吸收的熱量之比2023/5/241TS234實(shí)際Rankine循環(huán)2’4’2

2’4

4’1

2，44理想朗肯循環(huán)（等熵）1

2’，44’實(shí)際朗肯循環(huán)（不等熵）實(shí)際上，工質(zhì)在汽輪機(jī)和水泵中不可能是完全可逆的，即不可能作等熵膨脹或等熵壓縮。這個(gè)不可逆性可用等熵效率ηs來(lái)表示。等熵效率ηs的定義：“對(duì)膨脹作功過(guò)程，不可逆絕熱過(guò)程的做功量與可逆絕熱過(guò)程的做功量之比。2023/5/241TS2342’4’等熵筑效率ηs實(shí)際Ra穗nk舌in合e循環(huán)信的熱效槍率η實(shí)際Ra證nk約in柿e循環(huán)20怎23它/5嬸/1那9Q2（放柔熱）Q1吸熱實(shí)際Ra客nk吵in翁e循環(huán)1TS232’4’20戀23頃/5謹(jǐn)/1殲9實(shí)際紙與理濕想Ra壓nk幻玉in純e循環(huán)兔的比車(chē)較陰影爪部分5’壟5’銳’4紹’5群’5雨’是實(shí)際咱循環(huán)遍比理蠅想循身環(huán)少喜做的念功，煉也恰傾為其氣蒸汽辰冷凝耀時(shí)多放績(jī)出的捉熱。理想循環(huán)實(shí)際循環(huán)Q112344’6’112344’6’1Q254’6’655’5’’6’65’’WN12345611234561-5’5’’4’5’5’S1S’4S’5656’4’1234PHPLTS5”5’20候23瀉/5惑/1露9例1：某裕蒸汽羅動(dòng)力割裝置剝按理際想Ra桶nk蟻in夠e循環(huán)狗工作,鍋爐齊壓力燭為40離×1劈燕05Pa顫,產(chǎn)生44娃0℃的過(guò)突熱蒸惕汽,乏氣離壓力蹄為0.豪04斃×1急05Pa坑,蒸汽壁流量艙為60申T/香hr跑,試求:(1剃)過(guò)蠟熱蒸武汽每鵝小時(shí)咳從鍋殃?duì)t中遍的吸熱菌量與乏微氣每判小時(shí)袖在冷脫凝器評(píng)中放出繳的熱本量和乏氣判的濕餅度(2移)美汽輪無(wú)機(jī)作世出的理論進(jìn)功率與泵敬消耗豎的理論在功率.(3伏)東循環(huán)稈的熱效涉率和氣耗步率1TS23456）氣武耗率SS茅C跨=36慘00薪/-再WNQ2（放碌熱）Q1吸熱20禍23獲/5河/1氣9狀態(tài)園點(diǎn)1：根據(jù)P1,T1值查夫蒸汽酒表直尾接得H1,S11TS2345各狀耀態(tài)點(diǎn)被的焓輝值如漏何確撞定？P1P2狀態(tài)套點(diǎn)3：根據(jù)P3=P2，且魯是飽顆和點(diǎn)刪，查雞蒸汽餐表直開(kāi)接得H3,困S3和V3狀態(tài)詠點(diǎn)4：根據(jù)S4=S3,得S4；根據(jù)P4=P1和得H4狀態(tài)鼠點(diǎn)2：根據(jù)P1和S2=S1可得H2注意但：狀抖態(tài)點(diǎn)2是濕熊蒸汽H2=欄xH2g+（1-寸x)蝴H2L20齊23棕/5懸/1救92點(diǎn)(濕蒸餓汽)1點(diǎn)(過(guò)熱甩蒸汽休）20堪23求/5鎮(zhèn)/1濫93點(diǎn)(飽和篩液體)4點(diǎn)(未飽賴和水)5點(diǎn)(飽和迅水)20曉23央/5議/1媽9計(jì)算：1）過(guò)熱美蒸汽特每小炊時(shí)從調(diào)鍋爐續(xù)中的吸熱佳量Q12）乏氣便每小槐時(shí)在芒冷凝諷器中放出菜的熱錯(cuò)量Q23）乏氣和的濕床度4）汽輪捷機(jī)作胡出的理論襪功率PT1-向X=館1-壞0.傷80垮5=雄0.助19梢520富23周/5毫/1卷95）泵消嫂耗的理論監(jiān)功率NP.6）循環(huán)介的理論熱效號(hào)率η7）氣創(chuàng)耗率SS過(guò)C20英23姻/5替/1忍9例2有一拍理想Ra粘nk獲in丈e(朗肯)循環(huán)康，在40腐ba輸r和0.杯08罰ba楚r的壓獵力之赴間操聞作，齡鍋爐堂產(chǎn)生史的是40津0℃的過(guò)竿熱蒸宣氣，冷而凝器擔(dān)所用繞的冷爛卻水左的溫旺度為25地℃。求1）Q1，Q2；2）透恒平作猴的理輕論功拜和水幫泵消換耗的閥理論錦功，3）熱吸效率η，氣鄙耗率SS州C，并恩試對(duì)結(jié)此循拉環(huán)作完熱力叢學(xué)分歸析。1TS2345氣耗即率SS情C芽=36帝00該/WN=3置.2謠9（Kg孔.k授w-1.h-1）=3掃6%20植23秒/5溪/1習(xí)9例3：辮同園例2，但趟透平升機(jī)的等熵計(jì)效率遣為0.倚85。1TS2342’5=3鏡0.禿6%SS峽C宗=36墓00測(cè)/WN=3窮.8露71（Kg穩(wěn).k穴w-1.h-1）由上狠式計(jì)燃算出H2’其它濃計(jì)算斬同例120灰23肉/5條/1候9實(shí)際止與理慕想Ra住nk犧in踏e循環(huán)蔑的比逢較項(xiàng)目理想朗肯循環(huán)實(shí)際朗肯循環(huán)水汽化吸熱Q1(kJ/kg)30383038水汽化吸入有效能(kJ/kg)11961196蒸汽膨脹作功WS

(kJ/kg)1099934.0乏汽冷凝排出熱量Q2

(kJ/kg)19432108乏汽冷凝排出有效能(kJ/kg)101.373.51水加壓耗功WP(kJ/kg)44循環(huán)凈功WN(kJ/kg)1095930循環(huán)熱效率η

，%3630.61有效能利用效率EX，%91.5577.76SSC，

Kg.kw-1.h-13.293.87120長(zhǎng)23率/5床/1配9提高似循環(huán)柏的熱墻效率齡的措鐮施(1久)提高螞蒸氣叉過(guò)熱喂溫度提高胖蒸氣阿過(guò)熱霜溫度容的影咽響T4T4’12344’65798TPN20濁23朝/5治/1炮9提高弄循環(huán)初的熱證效率聰?shù)拇氩?2免)提高士蒸汽黑壓力T42’3’4’6798TPH*S11’2347’5PHPL20昆23賴/5乎/1隊(duì)9提高旱循環(huán)幟的熱四效率扣的措她施(3螞)降低陶乏氣慚壓力葉（背務(wù)壓）1、降倚低背駐壓時(shí)羅所增缺加的懷功比鉗增加且的熱恰量大檢，因壤而提帽高了團(tuán)整個(gè)省循環(huán)價(jià)的熱拼效率妙。2、降咱低背衰壓會(huì)伴降低膠乏氣喊的干慶度，譯應(yīng)注康意。PHPLP’L986’1’1234575’TS20罪23省/5葵/1訴9§6廢.1逐.2Ra皇nk勞in與e循環(huán)垮的改蒜進(jìn)1、回?zé)崛鲅h(huán)：16TS23451K同gα1-α鍋爐透平討機(jī)水泵冷凝穗器過(guò)熱抬器2341回?zé)峒訜崂ㄆ魉?’2’α1-α561K脆g抽出視部分云蒸汽αKg到回?zé)徂r(nóng)加熱膊器20謊23屈/5傲/1巧9回?zé)崦脱h(huán)膽與Ra盈nk逃in率e循環(huán)兆比較優(yōu)點(diǎn)：(1趴)提高買(mǎi)了水道在鍋聾爐中太吸熱誦的溫晉位，被從而悔增加殘了蒸黨汽有芹效能尸量，緩做功疤本領(lǐng)讀變大勻。(2保)整個(gè)毯循環(huán)爽的工迫質(zhì)只尺有一產(chǎn)部分勿通過(guò)意冷凝似器．排往刷自然靈環(huán)境該的有重效能鹽減少。(3跌)減少鍋爐踢熱負(fù)統(tǒng)荷和缺冷凝俱器換服熱面逝積，啞節(jié)省霜金屬勁材料篇。缺點(diǎn)壘：1）中壓千蒸氣烏和水連在水燦加熱兇器中竭不可呼逆混合，郊損失堅(jiān)了部免分有傾效能。2）設(shè)備雕增加恩?？傊欤锎笥谏妆?！現(xiàn)代伸蒸汽搖動(dòng)力托循環(huán)口普遍救采用需這種琴方式鎖。根砍據(jù)需殲要，半可分返為多次。20倆23息/5抄/1適9鍋爐透平機(jī)水泵冷凝器過(guò)熱器2341回?zé)峒訜崞魉?’α1-α561Kg回?zé)釖佈h(huán)柏的計(jì)茂算計(jì)算泄關(guān)鍵真：利用身質(zhì)量逐平衡賽和能障量平館衡計(jì)保算抽剪氣量α。例題7-姿420汗23膨/5拳/1闖92、再捐熱循償環(huán)§6衡.1硬.2Ra謹(jǐn)nk蔽in薦e循環(huán)漿的改淺進(jìn)兩級(jí)呈透平穩(wěn)機(jī)；僅提高題了干釀度。TS12467538PHPM12345678Wbq0dWPq14q56c20鎖23脾/5穴/1杠9項(xiàng)目理想朗肯實(shí)際朗肯理想朗肯再熱循環(huán)回?zé)嵫h(huán)蒸汽初壓，bar4040505050蒸汽初壓溫，℃400400400400400背壓，bar0.080.080.080.080.08循環(huán)凈功WN

(kJ/kg)109593011131246950.7循環(huán)熱效率η

，%3630.6136.8437.1939.09有效能利用效率EX，%91.5577.7691.6591.7887.75SSC，

Kg.kw-1.h-13.293.8713.2352.8893.786各種唉不同娘蒸汽丟循環(huán)加的比調(diào)較思考火：為滾什么縮慧回?zé)岜搜h(huán)賺熱效偽率高后而有雨效能媽利用居率低更？20愛(ài)23行/5膚/1遭9制冷處循環(huán)制冷熊循環(huán)洋：利用畫(huà)機(jī)械孩功使熱量從低溫→高溫的過(guò)限程。利用揪制冷畢循環(huán)陶達(dá)到混兩種粗目的退：1）制棋冷使指緣瑞定的湖空間勿保持低于渴環(huán)境的溫曲度，船熱量還從低壓溫空?qǐng)D間轉(zhuǎn)堪移到它高溫褲環(huán)境朝。夏皮天的鐮房間先、冰辰箱。制冷肅機(jī)2）加惑熱使指聞定的喪空間蘇保持高于量環(huán)境的溫殼度，喝熱量巴從低銜溫環(huán)宋境轉(zhuǎn)冊(cè)移到哄高溫振空間否。冬鴨天的授房間貫。熱泵20傳23灰/5燙/1蛇9使物哭系的刃溫度威降到箱低于衛(wèi)周?chē)颦h(huán)境健物質(zhì)(大氣)的溫?cái)D度的孕過(guò)程敬稱為逢制冷畢過(guò)程監(jiān)。制冷腫過(guò)程販的實(shí)守現(xiàn)就闖是利銀用外丹功將吸熱從隸低溫掏物體已傳給巾高溫罵環(huán)境夾介質(zhì)手的過(guò)滋程。制冷誦廣泛鼠地應(yīng)犬用于危生產(chǎn)失和日市常生狀活中奴。制冷瞎循環(huán)20龜23守/5面/1擊9§6牢.2節(jié)流廚膨脹壓與作戴外功帥的絕嶄熱膨音脹制冷療原理：高壓茄常溫凍氣體通過(guò)絕熱鈴膨脹變?yōu)榈蜏亟^液體，此璃液體衛(wèi)作為掉工質(zhì)喇再去頸冷卻方需要蜜低溫淺的物哭體。獲得斑低溫梅的方陪法有兩種：§6塘.2更.1節(jié)流劉膨脹略（等H）§6征.2路.2作外竄功的暈絕熱宇膨脹甲（等S）20古23必/5除/1喂9§6驚.2箏.1節(jié)流洗膨脹小孔流體殖通過(guò)向節(jié)流防閥門(mén)泊或多尚孔塞窄，是繪節(jié)流待膨脹竊或絕丙熱閃共蒸過(guò)蜻程。∵Q=0Ws=0，u2=0，gZ=浙0，∴H=晴0（節(jié)流瘡過(guò)程校是等秩焓過(guò)老程）利用節(jié)流紐奉過(guò)程，獲者得低溫和冷量P2V1V120師23條/5菊/1變9

是體系的強(qiáng)度性質(zhì)。因?yàn)楣?jié)流過(guò)程的,所以當(dāng)：Jo享ul濾e-盒Th針om港so遼n系數(shù)μJ-去T的定義仰：

>0經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度降低。（冷效應(yīng)）

<0經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度升高。(熱效應(yīng)）

=0經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度不變。(零效應(yīng)）

通過(guò)息節(jié)流揉過(guò)程丹氣體莫溫度枝能否雪降低援，取史決于躬該氣掛體的μJ-庫(kù)T=？

稱為焦-湯系數(shù)（Joule-Thomsoncoefficient),它表示經(jīng)節(jié)流過(guò)程后，氣體溫度隨壓力的變化率。20編23既/5淋/1疑9μJ-企T的計(jì)委算2）理婚想氣愉體的μJ-課T=？μJ-咐T=020彼23納/5錯(cuò)/1抵9例4：在25路℃時(shí)，理某氣榴體的P-必V-部T可表欲達(dá)為PV彩=R熄T+6俊.4仙×1咸04P，在25雅℃，30鄉(xiāng)豐MP格a時(shí)將休該氣木體進(jìn)翻行節(jié)百流膨襪脹，剖問(wèn)膨列脹后磁氣體闊的溫設(shè)度上辮升還詠是下波降？剃能否急作為吊作為性制冷掌介質(zhì)？解：可見(jiàn)伴，節(jié)注流膨頁(yè)脹后器，溫?fù)於壬摺ｒ?qū)所以奔不能勇作為作為脈制冷抱介質(zhì)領(lǐng)。→→→20爪23襖/5繁/1獸9例5請(qǐng)證槐明凡筋是遵腫循理斧想氣號(hào)體狀捕態(tài)方報(bào)程的頌氣體志在節(jié)拜流過(guò)悉程中拒溫度最不發(fā)臭生變著化，因它既不能薪作為桑制冷愈介質(zhì)她，也牢不能辟作為吳制熱暖介質(zhì)惰。解：灶∵PV么=R享T葛V=磁RT惱/P已知扛某真軟實(shí)氣宣體服替從兩踩項(xiàng)維庭里方墻程，悉試分餐析在怕什么班條件填下該螺氣體猴可作遮為蒸劣汽壓企縮制女冷的談工質(zhì)牽？20北23奏/5剃/1駝9轉(zhuǎn)化工曲線根（in誕ve丸rs仁io晃n闖cu瞞rv密e)每一行種工質(zhì)征在不倍同T,執(zhí)P區(qū)間別的μJ-掀T是不河同的頂（+、-，0），濕而μJ-紛T=0的那廢條線普被稱盯為轉(zhuǎn)化修曲線纏。顯然紀(jì)，工農(nóng)作物侵質(zhì)（壩即筒箏內(nèi)的漲氣體翻）不扒同，足轉(zhuǎn)化詠曲線趨的T,圾p區(qū)間悉也不西同。N2的轉(zhuǎn)哄化曲箭線溫軟度高鉆，能雹液化哭的范熱圍大混；而H2和He則很意難液顯化。轉(zhuǎn)化找曲線μJ-斑T=020搜23肆/5石/1槳9結(jié)論尾：1）不譯是所有吃氣體在所有T，P下的節(jié)流揚(yáng)膨脹北均能潔使T降低的。2）制留冷介字質(zhì)應(yīng)漫選那輩種在緩常溫廳常壓曉下μJ-京T>0的氣請(qǐng)?bào)w,如N2。3)女H2和He等氣效體在悟常溫掩下μJ-爺T<0，經(jīng)佛節(jié)流煤過(guò)程象，溫牛度反炕而升育高。老若在怒節(jié)流該前先饅降低夕溫度泉，可臥使它膨們的μJ-璃T>0轉(zhuǎn)化峰曲線μJ-塞T=020含23標(biāo)/5復(fù)/1摔91、T-支S圖上淺求△THT1T2△TH等焓尿線12§6序.2竄.1節(jié)流饒膨脹節(jié)流舊膨脹稻的溫工度降△TH是衡碌量制壤冷效播果的物重要鄙指標(biāo)催。如何慶計(jì)算粉節(jié)流軍膨脹丑溫度紅降△TH？△TH=T2-T120亮23秘/5訴/1秩9§6錫.2辯.1節(jié)流耕膨脹T1，P1——節(jié)流妥膨脹槍前的斃溫度默、壓旦力T2，P2——節(jié)流朱膨脹喂后的輔溫度疾、壓麥力20畫(huà)23齒/5維/1誤9§6號(hào).2杯.2對(duì)外困作功婆的絕含熱膨山脹對(duì)外鍛作功傍的絕扒熱膨雨脹：若憐過(guò)程愉為可灘逆，漆則為等S膨脹。等S膨脹查與節(jié)旬流膨殊脹有俘異同箭點(diǎn)。異：捐等S膨脹困通過(guò)膨脹命機(jī)對(duì)外語(yǔ)作功挖，而節(jié)流雞膨脹乎不作網(wǎng)功同：家均為絕熱萄膨脹戒。節(jié)流陸膨脹等S膨脹微分蠶等熵但膨脹喝效應(yīng)探系數(shù)μS20視23對(duì)/5占/1忽9P1P2TS對(duì)外補(bǔ)作功籠絕熱書(shū)膨脹硬的溫屬度降2’ST1T2T2’△TH△TS21H等焓線20鄭23撐/5御/1噴9節(jié)流俗膨脹井與等何熵膨丑脹的堆比較節(jié)流膨脹等熵膨脹△H=0△S=0△TH較小，冷凍量小△TS較大，冷凍量大少數(shù)氣體要預(yù)冷，才能使T↓任何氣體均是T↓不作功作功節(jié)流閥，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便膨脹機(jī)，設(shè)備復(fù)雜汽液兩相區(qū)、液相區(qū)均可用使用時(shí)不能有液滴用得最多，普冷，小型深冷大、中型氣體液化節(jié)流廣膨脹擱與等菜熵膨床脹均魔是獲坡取低返溫即夸制冷逆的方憂法20葡23甘/5姑/1狡9§6傷.3制冷演循環(huán)§6護(hù).3約.1蒸汽灑壓縮尿制冷塘循環(huán)§6比.3洪.2吸收彼制冷后循環(huán)§6帽.3榨.3熱泵育的工情作原資理20齡23說(shuō)/5退/1調(diào)9§6梢.3未.1蒸汽飾壓縮困制冷撓循環(huán)蒸汽癢壓縮嶄制冷多循環(huán)畜是由壓縮兔機(jī)、賴?yán)淠淦鳌⒐?jié)流桃閥、蒸災(zāi)發(fā)器組成雞。制冷竟循環(huán)信的工件質(zhì)采警用低沸樓點(diǎn)物質(zhì)懷作為賞制冷攪劑。榴如：門(mén)氟里減昂R2改2（CH繼Cl布F2）的Tb=-4猴0.否80℃，N2的Tb=-1射95頂.7列5℃利用商制冷呆劑在冷凝織器中兆的液化讓和在蒸發(fā)悶器中丙的汽化去，實(shí)彼現(xiàn)在高溫喬下排何熱，捏低溫農(nóng)下吸助熱過(guò)底程。q0q2冰箱拍冷凍廢室提狼供q0通過(guò)頸冰箱闊散熱洋片向縱大氣排出q2壓縮機(jī)蒸發(fā)器1542冷卻器節(jié)流閥20增23媽/5捐/1鳴9§6愚.3身.1蒸汽肆壓縮搬制冷還循環(huán)理想對(duì)制冷婆循環(huán)(可逆刻制冷)即為鐘逆卡調(diào)諾循打環(huán)。四個(gè)猜可逆穿過(guò)程遭構(gòu)成：1-目2：絕熱醉可逆競(jìng)壓縮,從T1升溫先至T2，等卷熵過(guò)隸程，雖消耗營(yíng)外功WS2-恢3：背等溫傍可逆蠢放熱(q2）；3-尺4：絕熱甜可逆肆膨脹盞，從T2降溫安至T1，等淡熵過(guò)倒程，糠對(duì)外怕作功4-姜1：等嶄溫可兄逆吸汪熱(q0）ST3214T1T21、逆業(yè)向卡昆諾循拿環(huán)壓縮機(jī)蒸發(fā)掃器節(jié)流閥冷凝營(yíng)器WSq0q220統(tǒng)23正/5嫌/1斥9鍋爐透平機(jī)水泵冷凝器過(guò)熱器2341§6濃.1．蒸差汽動(dòng)漲力循借環(huán)蒸汽洪動(dòng)力黑循環(huán)屑原理TS412320羅23丸/5授/1奇9逆卡庫(kù)諾循奔環(huán)的湯缺點(diǎn)預(yù)：（1）1→憂2和3→蒙4的過(guò)權(quán)程會(huì)砍形成塔液滴憑，在擇壓縮瘋機(jī)和耐膨脹乓機(jī)的巴氣缸鳥(niǎo)中產(chǎn)扛生“銜液擊切”現(xiàn)求象，泉容易灑損壞妨機(jī)器漂；（2）實(shí)羨際過(guò)患程難傳以接貿(mào)近四吊個(gè)可塊逆過(guò)恩程；問(wèn)題歪：如護(hù)何改拴進(jìn)？1、逆柄向卡那諾循寨環(huán)ST3214T1T220宏23常/5殼/1汁92、蒸謎汽壓研縮制悟冷循戲環(huán)蒸汽誓壓縮取制冷宵循環(huán)令由四步構(gòu)成嬸：1→2低壓暗蒸汽專的壓影縮2→4高壓貪蒸汽塌的冷毅凝4→5高壓刷液體尋的節(jié)知流膨掉脹，P↓，T↓5→1低壓幫液體蹤蝶的蒸基發(fā)蒸汽交壓縮心制冷膏循環(huán)對(duì)逆卡竄諾循伸環(huán)的改蹲進(jìn)：1）把販絕熱愁可逆謝壓縮倘過(guò)程1→在2安排把在過(guò)熱噸蒸汽區(qū)，椅使?jié)駝蛘羝抛優(yōu)橄鞲蓺獬?。即“稈干法基操作志”?）把設(shè)原等熵虧膨脹過(guò)程直改為4→壘5的等焓季節(jié)流與膨脹過(guò)程蒙，節(jié)靈流閥講的設(shè)寸備簡(jiǎn)叮單、尿操作湊易行補(bǔ)。T1=T5=蒸發(fā)亮溫度T3=T4=冷凝撕溫度節(jié)流貿(mào)膨脹（等H）等S膨脹20暖23宗/5辰/1諒92TS4135q0q23、蒸吼汽壓女縮制揀冷循聯(lián)環(huán)——幾個(gè)芹重要電指標(biāo)1）單斑位制況冷量q0(在蒸筋發(fā)器懂中吸偉收的餡熱量)20憶23早/5武/1喂9q2WsTS3214循環(huán)恥的ΔH=暢0，故q0例6試求襪工作濾于兩際個(gè)恒什溫?zé)崛?kù)高艙溫TH和低歉溫TL間的羽理想刃制冷仿循環(huán)延即逆浙向卡膛諾(C凳ar趙no負(fù)t)循環(huán)概的放后熱量q2，制訂冷量q0以及渴制冷響系數(shù)εC。THTL20具23早/5簽/1著9結(jié)論禁：逆向夾卡諾白循環(huán)架的制回冷系尊數(shù)εC僅是婚溫度(蒸發(fā)蓮溫度TL和冷醋凝溫老度TH的函郵數(shù)，厘與工槐質(zhì)性烈質(zhì)無(wú)注關(guān)。在相怪同溫慚度區(qū)逃間[TL,TH]工作逗的任竄何制暮冷循逼環(huán)，鳴以逆貫向卡稍諾循陳環(huán)的宰制冷曠系數(shù)εC為最芹大。它可荒作為扮一切窯實(shí)際喇循環(huán)渾的比束較標(biāo)搜準(zhǔn)。20聽(tīng)23識(shí)/5妖/1務(wù)9例7有一湯氨冷候凍循禮環(huán)裝障置，烏其制冷易能力（冷凍判量）烈為105kJ掌·h-1，蒸發(fā)愉溫度-1秩5℃，冷凝速溫度30正℃。假犧設(shè)壓飯縮機(jī)遺絕熱支可逆勿運(yùn)行瀉，求1）制慈冷劑讓的循針環(huán)量忠；2）壓蔑縮機(jī)禍功耗益和處醋理的蓋蒸氣槐量；3）冷傘凝器陪熱負(fù)寇荷；4）節(jié)制流閥昏后制籠冷劑尖中蒸氣兔的含求量；5）循昏環(huán)制駛冷系擇數(shù)；6）εC解：關(guān)鍵尿是要車(chē)確定1,煌2,拋3,梨4,反5點(diǎn)的銜狀態(tài)單級(jí)蠢蒸汽蠶壓縮據(jù)制冷住循環(huán)篇圖溫熵奔圖壓焓搜圖20袋23帥/5躺/1廈9由氨的浙飽和飲蒸汽填表查取謎有關(guān)瘋數(shù)據(jù)巧：1點(diǎn)：T1=-偉15鍵℃H1=1窯66介4kJ你/k疫g；S1=9.陳02昨1kJ盒/k圍g·旗Kv1=0桿.5目08件m3/k球g2點(diǎn)：T3=3鳴0℃其相伏應(yīng)飽葬和蒸桃汽壓固力P3=1可.1馳7MP招a；P2=P3S2=S1=你9.福02謝1kJ禮/k鐵g·樂(lè)K=自2.吧15厚8歐kc岸al聰/k嚇g·帳K；*用S2和P2查H2=18副80kJ搬/k劃g=飄45抱0kc釀al計(jì)/k糖g；4點(diǎn)：T4=3愈0℃與飽親和液艙體相牌交，據(jù)洪此查成得H4=阿13芒4適kc養(yǎng)al聚/k拔g=既56補(bǔ)0.限53卷kJ維/k狼g；5點(diǎn)：T5=T1=招-1胞5℃，由結(jié)于4-預(yù)5是等屑焓過(guò)更程，H5=H4=討56核0.物53粥kJ牛/k砍g；T1T220呈23齊/5預(yù)/1的91.制冷盒劑的負(fù)循環(huán)級(jí)量m3.壓縮森機(jī)功搞耗PT2.壓縮樣機(jī)每遞小時(shí)寶處理劈燕的制允冷劑奶蒸汽司量V:4.冷凝夏器熱加負(fù)荷Q220拔23困/5夫/1蘆96.制冷正系數(shù)5.節(jié)流竄閥后照制冷亡劑中筑蒸汽社的含叔量即求5點(diǎn)的禍干度X7.逆卡特諾循仁環(huán)的償制冷字系數(shù)εC20富23音/5具/1重91、為填了增副加冷肯凍量濾，制奏冷劑樣在冷嚇凝器余中，賭被過(guò)遵冷到星低于拿飽和績(jī)溫度亮的4’（過(guò)冷攻液體滑）。2、冷頭凍量序增加登了5’鵝5d味c5賢’，若耗功等量WS仍為H2-H1，則制冷執(zhí)系數(shù)ε增大丙。3、為棚了計(jì)輝算方旋便，4’過(guò)冷煉液體栽的性巾質(zhì)用4’點(diǎn)溫寧度對(duì)條應(yīng)的師飽和仗液體著代替。4、實(shí)際響制冷芳循環(huán)遇往往太不可兔能是論完全無(wú)等熵冒的，2—沃>2據(jù)’，則耗功索量WS為H2’-屑H1。4、蒸般汽壓震縮制姓冷循狂環(huán)——實(shí)際洗制冷訂循環(huán)2TS2’5’414’35cd20老23礦/5捎/1歉92TS2’5’4實(shí)際唐蒸汽勸壓縮笛制冷擋循環(huán)14’2’點(diǎn)的捧性質(zhì)猴用等教熵效濾率計(jì)故算35冷凝控溫度蒸發(fā)慌溫度過(guò)冷嫂溫度過(guò)冷挪度：T4=T3：T4’=T4-T4’:T5’=T5=T1解題徑關(guān)鍵伍：確乎定2’桌,元4’點(diǎn)的考狀態(tài)4’點(diǎn)過(guò)斬冷液濟(jì)體的萌性質(zhì)勿用4’點(diǎn)溫驢度對(duì)明應(yīng)的舍飽和貓液體慣代替屈。5、幾嫌個(gè)定危義30妥℃25片℃5℃-1榨5℃冰箱池四星牢級(jí)T1=-2艇4℃三星昂級(jí)T1=-1劇8℃國(guó)際孟標(biāo)準(zhǔn)冷凍亦條件20棄23壟/5顫/1栽92TS2’5’414’35實(shí)際獅蒸汽品壓縮或制冷島循環(huán)俱計(jì)算q0q21）單裹位制西冷量q0(在蒸巖發(fā)器抓中吸戰(zhàn)收的蚊熱量)20靈23暫/5繡/1躍9補(bǔ)充私習(xí)題1.制冷徹循環(huán)榨裝置預(yù)以NH3為工蘋(píng)質(zhì)，公制冷罷能力龍是10泉00鄰0k課ca痕l/崖hr，冷凝廊溫度25束℃，蒸發(fā)設(shè)溫度-2當(dāng)0℃，一技清術(shù)員震根據(jù)岡生產(chǎn)陪工藝礦要求殊，認(rèn)榮為這躲樣條昨件下陪工作石，功塞耗過(guò)升大，樂(lè)建議府進(jìn)行繡改進(jìn)顏，冷凝低溫度血仍為25朵℃，但過(guò)冷哀到20柜℃，蒸都發(fā)溫雹度改銹為-5攔℃，問(wèn)1）在T-掌S圖上鈔標(biāo)出喘該制止冷循卵環(huán)改短進(jìn)前篩后各可狀態(tài)詞點(diǎn)。躁（標(biāo)帽出各援點(diǎn)的T，P）；2）計(jì)槐算改瘋進(jìn)前店后的異制冷兄系數(shù)ε；3）改進(jìn)圾后理群想功驗(yàn)耗可紐奉減少劉多少KW？設(shè)撥壓縮歸過(guò)程筐按可慢逆絕繪熱過(guò)紋程考玩慮。孟有關(guān)鋤數(shù)據(jù)隆查NH3的T-沖S圖。20奔23澡/5忙/1瘋9蒸發(fā)網(wǎng)溫度禽、冷步凝溫脖度的惑選擇3、制攪?yán)浼?jí)雕數(shù)的封選擇殊：當(dāng)蒸丹發(fā)溫翅度<-2鳴5℃一級(jí)醋壓縮當(dāng)蒸誕發(fā)溫破度<-3榨0℃二級(jí)用壓縮當(dāng)蒸擺發(fā)溫驢度<-4虜5℃三級(jí)烏壓縮2、冷搶凝溫漲度：押取決副于冷婆卻介灑質(zhì)的蛾溫度扁。問(wèn)題仔：冰軍箱制廟冷系碰數(shù)冬餐天大迅還是噸夏天涂大？府為什圈么？1、蒸浸發(fā)溫刺度：炭取決難于被翅冷物據(jù)系的鳳溫度飼。蒸發(fā)覆溫度頑越低蓬，耗嬌能越駝高。南應(yīng)根追據(jù)需殃要選碼擇蒸腔發(fā)溫交度。20劈燕23催/5開(kāi)/1監(jiān)9如當(dāng)?shù)涞乩渖鋮s水維溫度忘為常繩年18聚℃，則允氨制應(yīng)冷循直環(huán)的隙冷凝蹈溫度磁應(yīng)選。A.錘18版℃；B.組8℃；C.療28晶℃；D.辟48啟℃。如被敏冷物俱系要巡壽求達(dá)-1榆5℃，則券制冷利循環(huán)崖中氨姥的適洗宜蒸丘發(fā)溫萄度為。A.關(guān)-1敘5℃；B.錢(qián)-車(chē)10絲式℃；C.蒙-儲(chǔ)20棗℃；D.飛-4繳5℃。20催23練/5拔/1朵9制冷鋸劑的錄選擇制冷艦劑的膛選擇尿必須沙具備惱以下猾幾點(diǎn)基本愚要求：(1歐)在大只氣壓疑力下條制冷松劑的沸點(diǎn)術(shù)要低．這壓是一題個(gè)重四要的娃性能舍指標(biāo)輝。(2浪)制冷冬劑在常溫樸下的謠冷凝偶?jí)毫ο箲?yīng)盡床量低，以平降低抽對(duì)設(shè)斧備耐本壓與體密封昨的要幕求。(3）汽化供潛熱界要盡釣可能寇大，可料減少鴿制冷封劑的講循環(huán)丑量，既縮小觸壓縮黎機(jī)的方尺寸涂。(4卸)具有較高描的臨坦界溫舒度和較低占凝固熄溫度沫。(5壞)具有化學(xué)象穩(wěn)定餡性，在噴操作光條件壺下不括燃燒窯，不恰分解存．不蝦聚合愉，對(duì)吵設(shè)備閉不應(yīng)濱有明的顯的姐腐蝕厭作用錘。20兵23鳳/5孔/1法9制冷配劑的榨選擇工業(yè)餓上常及用的陣制冷邀劑有撕氨、R12（CF2Cl2）和R11（CF搭Cl3）R22(CH張F(tuán)2Cl虧)等。例：NH3：潛熱求大，沸點(diǎn)-3陵3.今4℃；冷凝捉溫度30宰℃；P=像12定at悠m；蒸旅發(fā)溫蝴度-3摸0℃；P=晚1a懂tm；1、氟護(hù)里昂跡不同麻的牌爹號(hào)適色合不烘同的差冷凍驢量。2、R11、R12、R11報(bào)3、R11雪4、R11話5對(duì)臭降氧層體有破暗壞作渡用，20腰10年禁恨用。氫氟梳碳（HF楊C）對(duì)鳳臭氧柿層沒(méi)咳有破換壞作支用，鄭可作竿為替自代品搖。問(wèn)題癢：冰箱漿與空擋調(diào)用況的制洗冷劑鑰相同幸嗎？朗選擇輛的依分據(jù)是徐什么有？20醫(yī)23廳/5憐/1宮9替代品品名沸點(diǎn)(0C

）被替代品HFC-134a-26.5CFC-12R500-33.5CFC-12R32-53.15R22R141b32.05R11、R113R142b-9.2用作高溫下致冷R12327.85R11、R113R124-10.95R502、R22R125-48.45R502、R22R23-80.05CFC-13R407c-43.7R22氯氟癢烷烴煙（CF撓C）的替碼代品20影23冤/5改/1終9§6礎(chǔ).3蓮.2吸收伍制冷繁循環(huán)吸收鼓制冷擺循環(huán)是另于一種菜制冷迷方式努。它與紀(jì)蒸汽煤制冷煌循環(huán)內(nèi)主要候區(qū)別黎在于將：氣體席的壓科縮方武式不某同。蒸汽茶制冷腔循環(huán)所靠的猛是壓及縮機(jī)殿。吸藝收制殿冷循貓環(huán)靠遙的是棚“化學(xué)工泵”?！盎瘜W(xué)簡(jiǎn)泵”由制冷脈劑和吸收黨劑組成符。沸點(diǎn)陪高的物偉質(zhì)作康為吸收群劑，而沸點(diǎn)挽較低容易構(gòu)揮發(fā)銷(xiāo)的物鋤質(zhì)作愁為制冷撐劑。在氨水趟溶液中，氨是制冷塑劑，野水是吸收于劑。在水-溴化怠鋰溶液俘中水是制郊冷劑迅，溴化秋鋰是吸兔收劑20喜23師/5焦/1床9§5高.3精.2吸收巴制冷噴循環(huán)“化學(xué)繭泵”由吸收票器、蒸汽依解吸惜器、溶據(jù)液泵宗、換溝熱器賞及調(diào)惜節(jié)閥爛組成丙。工作漂原理僵：制冷童劑在富低溫及下被恢吸收揀劑吸貫收，脹在高視溫下氧被解月吸成辜高壓箱蒸汽爸。氨水秋溶液——氨是胸制冷腥劑，濾水是茅吸收吃劑?！盎_(tái)學(xué)泵緊”低壓草濃NH3高壓肢濃NH3Q1QHQ2QLW冷凝器吸收器蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥換熱器溶液泵節(jié)流筏蒸汽發(fā)生器濃溶液稀溶液吸收慣器蒸汽購(gòu)解吸棟器20絞23上/5頃/1吊9§6旗.3疫.2吸收書(shū)制冷逗循環(huán)此熱罵源僅緒需低遼品質(zhì)慣的余亡熱。若廠跑里有肆低壓忽余熱著可利告用，遣采用升吸收雅制冷摩最經(jīng)蕩濟(jì)。主要勉耗能凝處為便蒸汽專解吸甲器。吸收劣制冷賢循環(huán)優(yōu)點(diǎn)陡：節(jié)渴能！水-溴化霉鋰溶液運(yùn)的吸墊收制棚冷大角量用惱于中辰央空扎調(diào)，撫可考桂慮太層陽(yáng)能飄作為鍬熱源慌。（江陰濤雙良偽，7.刊5億產(chǎn)虧值）q0—冷凍袍量q—低品源位蒸榜汽供棄熱量Q1QHQ2QLW冷凝器吸收器蒸發(fā)器調(diào)節(jié)閥換熱器溶液泵節(jié)流筏蒸汽發(fā)生器濃溶液稀溶液20媽23竄/5歇/1粥9將吸壺收式臣制冷脂循環(huán)恩與蒸撕汽壓普縮制沉冷循凱環(huán)相見(jiàn)比較油，其不同氏點(diǎn)僅在貴于：蒸汽槐壓縮爸制冷瓣循環(huán)兼：壓縮洋機(jī)（脆消耗草機(jī)械塑功）吸收茫式制啟冷循少環(huán)：吸收嬌塔，勻解吸水器，帝換熱丟器，易泵（如消耗垮低品砌位熱慈量）20悔23鞏/5時(shí)/1愈9§6陷.3堡.3熱泵墓的工平作原摟理在制頭冷循找環(huán)中誕，消尼耗機(jī)攤械功憤，使熱彼量從積低溫鼠物體衣轉(zhuǎn)移叮到高汗溫物醒體。制冷茂循環(huán)貴不僅扯使放佛出熱狀量的低溫元物體犬被冷擠卻，而翁且使干吸收涼熱量招的高溫垂物體井被加鐮熱。利用雕該原攝理可給以實(shí)宇現(xiàn)由絕低溫曬環(huán)境更向高鐮溫系賞統(tǒng)的皺供熱(如室珠內(nèi)供茅暖)。該加楚熱的罩裝置薯稱為熱泵。熱泵彼與制跡冷裝圖置工念作原龍理完把全相蚊同，峰只是兩者燭工作目的溫盯度范款圍不蓮?fù)?0鉗23砌/5頸/1瘋9制冷場(chǎng)裝置傾的上重限溫意度是渡大氣端環(huán)境富溫度T0，下政限溫否度是泛冷庫(kù)頸需維夠持的這溫度TL。對(duì)熱隔泵循臥環(huán)，護(hù)下限沉溫度副是大烘氣環(huán)盈境溫纏度T0，上吃限溫苗度為趟維持燙較高琴溫度舞的暖磚室溫油度TH。熱泵劃的供其熱系檢數(shù)εHPQ1拉—熱泵皇傳給以高溫強(qiáng)物體歉的熱復(fù)量，怖包括良消耗嚴(yán)機(jī)械季功