第六章 蒸汽動力循環(huán)和制冷循環(huán)

第六章蒸汽動力循環(huán)和制冷循環(huán)2024/3/11第六章內(nèi)容§6.1蒸汽動力循環(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)工作原理循環(huán)中工質(zhì)狀態(tài)變化能量轉(zhuǎn)換計算循環(huán)過程熱力學(xué)分析2024/3/11前言循環(huán)：體系從初態(tài)開始，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)過程稱為循環(huán)。蒸汽動力循環(huán)：是以水蒸汽為工質(zhì)，將熱連續(xù)地轉(zhuǎn)變成功的過程，其主要設(shè)備是各種熱機。產(chǎn)功的過程。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程，其主要設(shè)備是熱泵。耗功的過程。-100℃以上為普冷，-100℃以下為深冷。2024/3/11前言如何將1atm

300atm?需要壓縮機，消耗動力。中國60年代，1500~1800度電/噸NH3。中國70年代，僅10~30度電/噸NH3。這是由于透平機直接帶動壓縮機的緣故。蒸汽動力循環(huán)的作用：

電高溫?zé)嵩?/p>

廢熱鍋爐，產(chǎn)生高壓蒸汽

壓縮機(氫循環(huán)壓縮機)

透平機2024/3/11流體通過壓縮機、膨脹機§6.1蒸汽動力循環(huán)穩(wěn)定流動體系的熱力學(xué)第一定理：

∵

u2≈0，g

Z≈0，若絕熱過程Q=0Ws=

H=H2-H1高壓高溫蒸汽帶動透平產(chǎn)生軸功。（流體通過機械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸與環(huán)境所交換的能量，稱為軸功Ws。）2024/3/11鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341§6.1蒸汽動力循環(huán)3

4水在水泵中被壓縮升壓。4

1

進(jìn)入鍋爐被加熱汽化，直至成為過熱蒸汽后。12進(jìn)入透平機膨脹作功。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，完成一個循環(huán)。蒸汽動力循環(huán)原理蒸汽動力循環(huán)主要由水泵、鍋爐、透平機和冷凝器組成。2024/3/11鍋爐水泵冷凝器透平機2413原理水壓縮水加熱至過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3

4飽和水可逆絕熱壓縮過程。（等S）4

1高壓水等壓升溫和汽化，可逆吸熱過程12過熱蒸汽可逆絕熱膨脹過程。（等S）23濕蒸汽等壓等溫可逆冷卻為飽和水（相變）。§6.1.1Rankine(朗肯)循環(huán)2024/3/11卡諾循環(huán)的缺點TS鍋爐加熱4123透平機后的乏氣,汽+液汽+液泵冷凝器透平機缺點之二:對于泵易產(chǎn)生氣縛現(xiàn)象缺點之一:透平機要求干度X>0.9但2點的X<0.88易損壞葉片結(jié)論:卡諾循環(huán)不適合變熱為功!2024/3/11（1）工質(zhì)進(jìn)汽輪機狀態(tài)不同（2）膨脹過程不同郎肯循環(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）壓縮過程不同（5）工作介質(zhì)吸熱過程不同郎肯循環(huán)：飽和水

郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過程，若忽略掉工作介質(zhì)水的摩擦與散熱，可簡化為可逆過程。郎肯循環(huán)：不可逆吸熱過程，沿著等壓線變化卡諾循環(huán)：濕蒸汽卡諾循環(huán)：等熵過程卡諾循環(huán)：氣液共存卡諾循環(huán)：等熵過程卡諾循環(huán)：等溫過程郎肯循環(huán)：干蒸汽郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過程2024/3/11鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341WS可逆絕熱膨脹功Q1Q2WP可逆絕熱壓縮功穩(wěn)流體系理想Rankine循環(huán)2024/3/11鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341WS膨脹功Q1Q2WP壓縮功123TS4abQ2WNQ1Q1=面積1ba41Q2=面積2ba322024/3/111TS234Ql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)WN2024/3/11用T-S圖表示熱和功T-S圖 ：溫-熵圖T-S圖的用處： (1)體系可逆地從狀態(tài)A到狀態(tài)B,在T-S圖上曲線AB下的面積就等于體系在該過程中的熱效應(yīng)，一目了然。2024/3/11用T-S圖表示熱和功(2)容易計算熱機循環(huán)時的效率

熱機所作的功W為閉合曲線ABCDA所圍的面積。

圖中ABCDA表示任一可逆循環(huán)。ABC是吸熱過程，所吸之熱等于ABC曲線下的面積；

CDA是放熱過程，所放之熱等于CDA曲線下的面積。2024/3/11T-S圖：既顯示體系所吸取或釋放的熱量；又顯示體系所作的功。p-V圖：只能顯示所作的功。用T-S圖表示熱和功的優(yōu)點2024/3/11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)。評價動力循環(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)釒煳盏臒崃恐?024/3/111TS234實際Rankine循環(huán)2’4’2

2’4

4’1

2，4

4理想朗肯循環(huán)（等熵）1

2’，4

4’實際朗肯循環(huán)（不等熵）實際上，工質(zhì)在汽輪機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。這個不可逆性可用等熵效率ηs來表示。等熵效率ηs的定義：“對膨脹作功過程，不可逆絕熱過程的做功量與可逆絕熱過程的做功量之比。2024/3/111TS2342’4’等熵效率ηs實際Rankine循環(huán)的熱效率η實際Rankine循環(huán)2024/3/11Q2（放熱）Q1吸熱實際Rankine循環(huán)1TS232’4’2024/3/11實際與理想Rankine循環(huán)的比較理想循環(huán)實際循環(huán)Q112344’6’112345’5’’6’1Q254’6’655’5’’6’65’WN123456112345’61S1S’4S’5656’4’1234PHPLTS5”5’2024/3/11例1：（p.176例題6-1）某蒸汽動力裝置按理想Rankine循環(huán)工作,鍋爐壓力為40×105Pa,產(chǎn)生440℃的過熱蒸汽,乏氣壓力為0.04×105Pa,蒸汽流量為60T/hr,試求:(1)過熱蒸汽每小時從鍋爐中的吸熱量與乏氣每小時在冷凝器中放出的熱量和乏氣的濕度(2)汽輪機作出的理論功率與泵消耗的理論功率.(3)循環(huán)的熱效率和氣耗率1TS23456）氣耗率SSC=3600/-WNQ2（放熱）Q1吸熱2024/3/11狀態(tài)點1：根據(jù)P1,T1值查蒸汽表直接得H1,S11TS2345各狀態(tài)點的焓值如何確定？P1P2狀態(tài)點3：根據(jù)P3=P2，且是飽和點，查蒸汽表直接得H3,S3和V3狀態(tài)點4：根據(jù)S4=S3,得S4；根據(jù)P4=P1和

得H4狀態(tài)點2：根據(jù)P2和S2=S1可得H2注意：狀態(tài)點2是濕蒸汽H2=xH2g+（1-x)H2L2024/3/112點(濕蒸汽)1點(過熱蒸汽）2024/3/113點(飽和液體)4點(未飽和水)5點(飽和水)2024/3/11計算：1）過熱蒸汽每小時從鍋爐中的吸熱量Q12）乏氣每小時在冷凝器中放出的熱量Q23）乏氣的濕度4）汽輪機作出的理論功率PT1-X=1-0.805=0.1952024/3/115）泵消耗的理論功率NP.6）循環(huán)的理論熱效率η7）氣耗率SSC2024/3/11例2有一理想Rankine(朗肯)循環(huán)，在40bar和0.08bar的壓力之間操作，鍋爐產(chǎn)生的是400℃的過熱蒸氣，冷凝器所用的冷卻水的溫度為25℃。求1）Q1，Q2；2）透平作的理論功和水泵消耗的理論功，3）熱效率η，氣耗率SSC，并試對此循環(huán)作熱力學(xué)分析。1TS2345氣耗率SSC=3600/WN=3.29

（Kg.kw-1.h-1）=36%2024/3/11例3：同例2，但透平機的等熵效率為0.85。1TS2342’5=30.6%SSC=3600/WN=3.871

（Kg.kw-1.h-1）由上式計算出H2’其它計算同例12024/3/11提高循環(huán)的熱效率的措施

(1)提高蒸氣過熱溫度提高蒸氣過熱溫度的影響T4T4’12344’65798TPN2024/3/11提高循環(huán)的熱效率的措施

(2)提高蒸汽壓力T42’3’4’6798TPH*S11’2347’5PHPL2024/3/11提高循環(huán)的熱效率的措施

(3)降低乏氣壓力（背壓）1、降低背壓時所增加的功比增加的熱量大，因而提高了整個循環(huán)的熱效率。2、降低背壓會降低乏氣的干度，應(yīng)注意。PHPLP’L986’1’1234575’TS2024/3/11§6.1.2Rankine循環(huán)的改進(jìn)1、回?zé)嵫h(huán)：16TS23451Kgα1-α鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341回?zé)峒訜崞魉?’2’α1-α561Kg抽出部分蒸汽αKg到回?zé)峒訜崞?024/3/11回?zé)嵫h(huán)與Rankine循環(huán)比較優(yōu)點：(1)提高了水在鍋爐中吸熱的溫位，從而增加了蒸汽有效能量，做功本領(lǐng)變大。(2)整個循環(huán)的工質(zhì)只有一部分通過冷凝器．排往自然環(huán)境的有效能減少。(3)減少鍋爐熱負(fù)荷和冷凝器換熱面積，節(jié)省金屬材料。缺點：1）中壓蒸氣和水在水加熱器中不可逆混合，損失了部分有效能。2）設(shè)備增加?？傊笥诒?！現(xiàn)代蒸汽動力循環(huán)普遍采用這種方式。根據(jù)需要，可分為多次。2024/3/11鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341回?zé)峒訜崞魉?’α1-α561Kg回?zé)嵫h(huán)的計算計算關(guān)鍵：利用質(zhì)量平衡和能量平衡計算抽氣量α。例題6-32024/3/112、再熱循環(huán)§6.1.2Rankine循環(huán)的改進(jìn)兩級透平機；提高了干度。TS12467538PHPM12345678Wbq0dWPq14q56c2024/3/11制冷循環(huán)制冷循環(huán)：利用機械功使熱量從低溫→高溫的過程。利用制冷循環(huán)達(dá)到兩種目的：1）制冷使指定的空間保持低于環(huán)境的溫度，熱量從低溫空間轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境。夏天的房間、冰箱。制冷機2）加熱使指定的空間保持高于環(huán)境的溫度，熱量從低溫環(huán)境轉(zhuǎn)移到高溫空間。冬天的房間。熱泵2024/3/11夏天低溫房間高溫環(huán)境熱量制冷機2024/3/11§6.2&§6.3

制冷循環(huán)及原理2024/3/11§6.2節(jié)流膨脹與作外功的絕熱膨脹制冷原理：高壓常溫氣體通過絕熱膨脹變?yōu)榈蜏匾后w，此液體作為工質(zhì)再去冷卻需要低溫的物體。獲得低溫的方法有兩種：§6.2.1節(jié)流膨脹（等H）§6.2.2作外功的絕熱膨脹（等S）2024/3/11§6.2.1節(jié)流膨脹小孔流體通過節(jié)流閥門或多孔塞，是節(jié)流膨脹或絕熱閃蒸過程?！逹=0

Ws=0，

u2=0，g

Z=0，

∴

H=0（節(jié)流過程是等焓過程）利用節(jié)流過程，獲得低溫和冷量P2V1V12024/3/11

是體系的強度性質(zhì)。因為節(jié)流過程的,所以當(dāng)：Joule-Thomson系數(shù)μJ-T的定義：

>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)）

通過節(jié)流過程氣體溫度能否降低，取決于該氣體的μJ-T=？

稱為焦-湯系數(shù)（Joule-Thomsoncoefficient),它表示經(jīng)節(jié)流過程后，氣體溫度隨壓力的變化率。2024/3/11μJ-T的計算2）理想氣體的μJ-T=？μJ-T=02024/3/11例4：在25℃時，某氣體的P-V-T可表達(dá)為PV=RT+6.4×104P，在25℃，30MPa時將該氣體進(jìn)行節(jié)流膨脹，問膨脹后氣體的溫度上升還是下降？能否作為作為制冷介質(zhì)？解：可見，節(jié)流膨脹后，溫度升高。所以不能作為作為制冷介質(zhì)?！?/p>

→→2024/3/11例5

請證明凡是遵循理想氣體狀態(tài)方程的氣體在節(jié)流過程中溫度不發(fā)生變化，它既不能作為制冷介質(zhì)，也不能作為制熱介質(zhì)。解：∵

PV=RTV=RT/P已知某真實氣體服從兩項維里方程，試分析在什么條件下該氣體可作為蒸汽壓縮制冷的工質(zhì)？2024/3/11轉(zhuǎn)化曲線（inversioncurve)

每一種工質(zhì)在不同T,P區(qū)間的μJ-T是不同的（+、-，0），而μJ-T=0的那條線被稱為轉(zhuǎn)化曲線。顯然，工作物質(zhì)（即筒內(nèi)的氣體）不同，轉(zhuǎn)化曲線的T,p區(qū)間也不同。N2的轉(zhuǎn)化曲線溫度高，能液化的范圍大；而H2

和He則很難液化。轉(zhuǎn)化曲線μJ-T=02024/3/11結(jié)論：1）不是所有氣體在所有T，P下的節(jié)流膨脹均能使T降低的。2）制冷介質(zhì)應(yīng)選那種在常溫常壓下μJ-T>0

的氣體,如N2。3)H2和He等氣體在常溫下μJ-T<0

，經(jīng)節(jié)流過程，溫度反而升高。若在節(jié)流前先降低溫度，可使它們的μJ-T>0轉(zhuǎn)化曲線μJ-T=02024/3/111、T-S圖上求△TH

T1T2△TH等焓線12§6.2.1節(jié)流膨脹節(jié)流膨脹的溫度降△TH是衡量制冷效果的重要指標(biāo)。如何計算節(jié)流膨脹溫度降△TH？△TH=T2-T12024/3/11§6.2.1節(jié)流膨脹T1，P1——節(jié)流膨脹前的溫度、壓力T2，P2——節(jié)流膨脹后的溫度、壓力2024/3/11§6.2.2對外作功的絕熱膨脹對外作功的絕熱膨脹：若過程為可逆，則為等S膨脹。等S膨脹與節(jié)流膨脹有異同點。異：等S膨脹通過膨脹機對外作功，而節(jié)流膨脹不作功同：均為絕熱膨脹。節(jié)流膨脹等S膨脹微分等熵膨脹效應(yīng)系數(shù)μS2024/3/11P1P2TS對外作功絕熱膨脹的溫度降2’ST1T2T2’△TH△TS21H等焓線2024/3/11節(jié)流膨脹與等熵膨脹的比較節(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)備簡單，操作方便膨脹機，設(shè)備復(fù)雜汽液兩相區(qū)、液相區(qū)均可用使用時不能有液滴用得最多，普冷，小型深冷大、中型氣體液化節(jié)流膨脹與等熵膨脹均是獲取低溫即制冷的方法2024/3/11§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)§6.3.3熱泵的工作原理消耗外功消耗熱能2024/3/11§6.3.1蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)是由壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器組成。

制冷循環(huán)的工質(zhì)采用低沸點物質(zhì)作為制冷劑。如：氟里昂R22（CHClF2）的Tb=-40.80℃，N2的Tb=-195.75℃利用制冷劑在冷凝器中的液化和在蒸發(fā)器中的汽化，實現(xiàn)在高溫下排熱，低溫下吸熱過程。q0q2冰箱冷凍室提供q0通過冰箱散熱片向大氣排出q2壓縮機蒸發(fā)器1542冷卻器節(jié)流閥2024/3/11§6.3.1蒸汽壓縮制冷循環(huán)理想制冷循環(huán)(可逆制冷)即為逆卡諾循環(huán)。四個可逆過程構(gòu)成：1-2：絕熱可逆壓縮,從T1升溫至T2，等熵過程，消耗外功WS2-3：等溫可逆放熱(q2）；3-4：絕熱可逆膨脹，從T2降溫至T1，等熵過程，對外作功4-1：等溫可逆吸熱(q0）

ST3214T1T21、逆向卡諾循環(huán)壓縮機蒸發(fā)器節(jié)流閥冷凝器WSq0q22024/3/11鍋爐透平機水泵冷凝器過熱器2341§6.1．蒸汽動力循環(huán)蒸汽動力循環(huán)原理TS41232024/3/11逆卡諾循環(huán)的缺點：（1）1→2和3→4的過程會形成液滴，在壓縮機和膨脹機的氣缸中產(chǎn)生“液擊”現(xiàn)象，容易損壞機器；（2）實際過程難以接近四個可逆過程；問題：如何改進(jìn)？1、逆向卡諾循環(huán)ST3214T1T22024/3/112、蒸汽壓縮制冷循環(huán)蒸汽壓縮制冷循環(huán)由四步構(gòu)成：1→2低壓蒸汽的壓縮2→4高壓蒸汽的冷凝4→5高壓液體的節(jié)流膨脹，P↓

，T↓5→1低壓液體的蒸發(fā)蒸汽壓縮制冷循環(huán)對逆卡諾循環(huán)的改進(jìn)：1）把絕熱可逆壓縮過程1→2安排在過熱蒸汽區(qū)，使?jié)裾羝優(yōu)楦蓺?。即“干法操作”?）把原等熵膨脹過程改為4→5的等焓節(jié)流膨脹過程，節(jié)流閥的設(shè)備簡單、操作易行。T1=T5=蒸發(fā)溫度T3=T4=冷凝溫度節(jié)流膨脹（等H）等S膨脹2024/3/112TS4135q0q23、蒸汽壓縮制冷循環(huán)——幾個重要指標(biāo)1）單位制冷量q0(在蒸發(fā)器中吸收的熱量)2024/3/11q2WsTS3214循環(huán)的ΔH=0，故q0例6試求工作于兩個恒溫?zé)釒旄邷豑H和低溫TL間的理想制冷循環(huán)即逆向卡諾(Carnot)循環(huán)的放熱量q2，制冷量q0以及制冷系數(shù)εC。THTL2024/3/11結(jié)論：逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)εC僅是溫度(蒸發(fā)溫度TL和冷凝溫度TH的函數(shù)，與工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)。在相同溫度區(qū)間[TL,

TH

]工作的任何制冷循環(huán)，以逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)εC為最大。它可作為一切實際循環(huán)的比較標(biāo)準(zhǔn)。2024/3/11例7有一氨冷凍循環(huán)裝置，其制冷能力（冷凍量）為105

kJ·h-1，蒸發(fā)溫度-15℃，冷凝溫度30℃。假設(shè)壓縮機絕熱可逆運行，求1）制冷劑的循環(huán)量；2）壓縮機功耗和處理的蒸氣量；3）冷凝器熱負(fù)荷；4）節(jié)流閥后制冷劑中蒸氣的含量；5）循環(huán)制冷系數(shù)；6）εC解：關(guān)鍵是要確定1,2,3,4,5點的狀態(tài)單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)圖溫熵圖壓焓圖2024/3/11由氨的飽和蒸汽表查取有關(guān)數(shù)據(jù)：1點：T1=-15℃H1=1664kJ/kg；S1=9.021kJ/kg·Kv1=0.508m3/kg2點：T3=30℃其相應(yīng)飽和蒸汽壓力P3=1.17MPa；P2=P3

S2=S1=9.021kJ/kg·K=2.158kcal/kg·K；*用S2和P2查H2

=1880kJ/kg=450kcal/kg；4點：T4=30℃與飽和液體相交，據(jù)此查得H4=134kcal/kg=560.53kJ/kg；5點：T5=T1=-15℃，由于4-5是等焓過程，H5=H4=560.53kJ/kg； T1T22024/3/111.制冷劑的循環(huán)量m3.壓縮機功耗PT2.壓縮機每小時處理的制冷劑蒸汽量V:4.冷凝器熱負(fù)荷Q22024/3/116.制冷系數(shù)5.節(jié)流閥后制冷劑中蒸汽的含量即求5點的干度X7.逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)εC2024/3/111、為了增加冷凍量，制冷劑在冷凝器中，被過冷到低于飽和溫度的4’（過冷液體）。2、冷凍量增加了5’5dc5’，若耗功量WS仍為H2-H1，則制冷系數(shù)ε增大。3、為了計算方便，4’過冷液體的性質(zhì)用4’點溫度對應(yīng)的飽和液體代替。4、實際制冷循環(huán)往往不可能是完全等熵的，2—>2’，則耗功量WS為H2’-H1。4、蒸汽壓縮制冷循環(huán)——實際制冷循環(huán)2TS2’5’414’35cd2024/3/112TS2’5’4實際蒸汽壓縮制冷循環(huán)14’2’點的性質(zhì)用等熵效率計算35冷凝溫度蒸發(fā)溫度過冷溫度過冷度：T4

=T3：T4’=T4-T4’:T5’=T5=T1解題關(guān)鍵：確定2’,4’點的狀態(tài)4’點過冷液體的性質(zhì)用4’點溫度對應(yīng)的飽和液體代替。5、幾個定義30℃25℃5℃-15℃冰箱四星級T1=-24℃三星級T1=-18℃國際標(biāo)準(zhǔn)冷凍條件2024/3/112TS2’5’414’35實際蒸汽壓縮制冷循環(huán)計算q0q21）單位制冷量q0(在蒸發(fā)器中吸收的熱量)p.150例6-92024/3/11蒸發(fā)溫度、冷凝溫度的選擇3、制冷級數(shù)的選擇：當(dāng)蒸發(fā)溫度<-25℃一級壓縮當(dāng)蒸發(fā)溫度<-30℃二級壓縮當(dāng)蒸發(fā)溫度<-45℃三級壓縮2、冷凝溫度：取決于冷卻介質(zhì)的溫度。問題2：冰箱制冷系數(shù)冬天大還是夏天大？為什么？1、蒸發(fā)溫度：取決于被冷物系的溫度。蒸發(fā)溫度越低，耗能越高。應(yīng)根據(jù)需要選擇蒸發(fā)溫度。問題1：冰箱能否當(dāng)空調(diào)用？2024/3/11制冷劑的選擇制冷劑的選擇必須具備以下幾點基本要求：(1)在大氣壓力下制冷劑的沸點要低．這是一個重要的性能指標(biāo)。(2)制冷劑在常溫下的冷凝壓力應(yīng)盡量低，以降低對設(shè)備耐壓與密封的要求。(3）汽化潛熱要盡可能大，可減少制冷劑的循環(huán)量，縮小壓縮機的尺寸。(4)具有較高的臨界溫度和較低凝固溫度。(5)具有化學(xué)穩(wěn)定性，在操作條件下不燃燒，不分解．不聚合，對設(shè)備不應(yīng)有明顯的腐蝕作用。2024/3/11制冷劑的選擇工業(yè)上常用的制冷劑有氨、R12（CF2Cl2）和R11（CFCl3）

R22(CHF2Cl)等。例：NH3：潛熱大，沸點-33.4℃；冷凝溫度30℃

；P=12atm；蒸發(fā)溫度-30℃；P=1atm；1、氟里昂不同的牌號適合不同的冷凍量。2、R11、

R12、R113、R114、R115對臭氧層有破壞作用，2010年禁用。氫氟碳（HFC）對臭氧層沒有破壞作用，可作為替代品。

問題：冰箱與空調(diào)用的制冷劑相同嗎？選擇的依據(jù)是什么？2024/3/11替代品品名沸點(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氯氟烷烴（CFC）的替代品2024/3/11§6.3.2吸收制冷循環(huán)吸收制冷循環(huán)是另一種制冷方式。它與蒸汽制冷循環(huán)主要區(qū)別在于：氣體的壓縮方式不同。蒸汽制冷循環(huán)靠的是壓縮機。吸收制冷循環(huán)靠的是“化學(xué)泵”?！盎瘜W(xué)泵”由制冷劑和吸收劑組成。沸點高的物質(zhì)作為吸收劑，而沸點較低容易揮發(fā)的物質(zhì)作為制冷劑。在氨水溶液中，氨是制冷劑，水是吸收劑。在水-溴化鋰溶液中水是制冷劑，溴化鋰是吸收劑2024/3/11§5.3.2吸收制冷循環(huán)“化學(xué)泵”由吸收器、蒸汽解吸器、溶液泵、換熱器及調(diào)節(jié)閥組成。工作原理：制冷劑在低溫下被吸收劑吸收，在高溫下被解吸成高壓蒸汽。氨水溶液——氨是制冷劑，水是吸收劑。“化學(xué)泵”低壓濃NH3高壓濃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器蒸汽解吸器2024/3/11§6.3.2吸收制冷循環(huán)此熱源僅需低品質(zhì)的余熱。若廠里有低壓余熱可利用，采用吸收制冷最經(jīng)濟(jì)。主要耗能處為蒸汽解吸器。吸收制冷循環(huán)優(yōu)點：節(jié)能！水-溴化鋰溶液的吸收制冷大量用于中央空調(diào)，可考慮太陽能作為熱源。（江陰雙良，7.5億產(chǎn)值）q0—冷凍量q—低品位蒸汽供熱量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2024/3/11將吸收式制冷循環(huán)與蒸汽壓縮制冷循環(huán)相比較，其不同點僅在于：蒸汽壓縮制冷循環(huán)：壓縮機（消耗機械功）吸收式制冷循環(huán)：吸收塔，解吸器，換熱器，泵（消耗低品位熱量）2024/3/11§6.3.3熱泵的工作原理在制冷循環(huán)中，消耗機械功，使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。制冷循環(huán)不僅使放出熱量的低溫物體被冷卻，而且使吸收熱量的高溫物體被加熱。利用該原理可以實現(xiàn)由低溫環(huán)境向高溫系統(tǒng)的供熱(如室內(nèi)供暖)。該加熱的裝置稱為熱泵。熱泵與制冷裝置工作原理完全相同，只是兩者工作的溫度范圍不同。2024/3/11制冷裝置的上限溫度是大氣環(huán)境溫度T0，下限溫度是冷庫需維持的溫度TL。對熱泵循環(huán)，下限溫度是大氣環(huán)境溫度T0，上限溫度為維持較高溫度的暖室溫