制冷循环的影响因素

制冷循环的影响因素复习一、制冷系统的四大件是什么？二、制冷理论循环的假设？理论循环与实际循环的对比理论1、压缩过程为定熵过程2、冷凝、蒸发过程为定压过程，没有传热温差3、压缩机吸入的是饱和蒸气，冷凝器出口为饱和液体。4、制冷管道内无流动阻力损失5、节流过程为绝热过程实际1、压缩过程不是定熵过程2、热交换过程中，存在气体过热、液体过冷现象。3、热交换过程存在传热温差。4、节流过程不完全是绝热过程。5、管道内有流动阻力损失。6、系统存在不凝性气体。活塞式压缩机的工作原理当曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。压缩机压缩过程参数1、压缩机的理论输气量Vh=(π/4)×D2×S×n×Z×3600=900πD2snz2、压缩机的实际输气量VsVh，损失因素1）汽缸余隙容积（2）汽缸有泄漏现象；（3）运动机构的摩擦；（4）压缩机吸、排气压力损失；（5）制冷剂蒸气与气缸壁间的热交换。3、输气系数λ=Vs/Vh4、输气量：Vs=qm*v吸5、制冷量：Q0=qmq06、指示比功：由于偏离定熵过程，压缩1kg制冷剂蒸汽实际消耗的功。Wi=h2s-h1压缩机压缩过程参数7、指示效率：压缩机实际压缩过程中，偏离定熵过程的程度。8、指示功率:单位时间内制冷压缩机因压缩偏离定熵过程的制冷剂蒸气所消耗的指示功。9、压缩机实际比功：制冷压缩机压缩1kg制冷剂蒸气实际消耗的功。10、机械效率：压缩过程中，摩擦阻力等对压缩过程影响的的程度用机械效率表示。11、实际功率：单位时间内实际制冷循环所消耗的功率。12、压缩机的轴功率：电动机通过轴实际用于压缩制冷剂蒸气做功的效率为轴效率。压缩机压缩过程参数13、实际制冷系数：在制取同样制冷量时，制冷循环实际消耗的功率大于理论循环消耗的功率，εs=Q0/Ps=ε0ηs14、能效比：能效比。实际制冷循环的单位质量制冷量与电动机的输入比功之比。制冷循环简图液体过冷的影响液体过冷：制冷剂液体的温度低于统一压力下的饱和液体的温度称为过冷。过冷的产生：1、冷凝器中冷凝面积的选择往往大于设计所需的冷凝面积；2、冷凝器选择条件是根据最热天气，最高的环境介质温度。而在使用中的绝大多数时间内的冷凝器是在低于上述条件的情况下工作，从而使冷凝面积过剩，为制冷剂过冷创造了条件；3、设计过程中，人为设计一些过冷度。4、在制冷系统中设置了过冷器。5、在制冷系统中设置了回热器。液体过冷的lgP-h图气体过热的lgP-h图过热的产生1、蒸发器的蒸发面积大于设计所需的蒸发面积——有效过热。2、为避免“湿冲程”，人为设计过热过程。3、蒸发器与压缩机之间的连接管道吸收外界热量——有害过热。4、蒸发器与压缩机之间的连接管道吸收被冷却对象的热量，——有效过热。5、制冷系统中设置了回热器，——有害过热，伴随过冷过程。6、封闭式压缩机中，吸气冷却电动机而过热，——有害过热，但是必须。各种制冷剂在过热区内单位容积制冷量的变化情况吸气过热对制冷循环性能的影响过热：制冷剂蒸汽的温度高于统一压力下饱和蒸气的温度。过热的分类有效过热：过热吸收的热量来自被冷却对象，产生有用的制冷效果。有害过热：过热吸收的热量来自被冷却对象之外，没有产生有用的制冷效果。气、液热交换对循环性能的影响在系统中增加一个气-液热交换器，结果使得制冷剂液体过冷，低温蒸气有效过热。这样，不但可增加单位制冷量，而且可以减少蒸气与环境空气之间的传热温差，减少甚至消除吸气管道中的有害过热具有气-液热交换器的压焓图如下所示。图4回热循环的P-H图热交换及压力损失对循环性能的影响（1）吸入管道吸入管道对循环性能的影响最大。吸入管道中的压力降始终是有害的，它使得吸气比容增大，压缩机的压力比增大，单位容积制冷量减少，压缩机容积效率降低，比压力增大，制冷系数下降。（2）排出管道在压缩机的排出管道中，热量由高温制冷剂蒸气传给周围空气，它不会引起性能的改变，仅仅是减少了冷凝器中的热负荷。热交换及压力损失对循环性能的影响3）冷凝器到膨胀阀之间的液体管道在冷凝器到膨胀阀这段管路中，热量通常由液体制冷剂传给周围空气，使液体制冷剂过冷，制冷量增大。然而，也可能水冷冷凝器中的冷却水温度很低，冷凝温度低于环境温度，热量由空气传给液体制冷剂，可能导致部分液体气化，这不仅使单位制冷量下降，而且使得膨胀阀不能正常工作。热交换及压力损失对循环性能的影响（4）膨胀阀到蒸发器之间的管道通常膨胀阀是紧靠蒸发器安装的。倘若将它安装在被冷却空间内，传给管道的热量将产生有效制冷量；若安装在室外，热量的传递使制冷量减少，因而此段管道必须保温。热交换及压力损失对循环性能的影响（5）冷凝器假定出冷凝器的压力不变，为克服冷凝器中制冷剂的流动阻力，必须提高进冷凝器时制冷剂的压力，这必须导致压缩机的排气压力升高，压力比增大，压缩机耗功增加，制冷系数下降。（6）压缩机在理论循环中，假设压缩过程为等熵过程。而实际上，整个过程是一个压缩指数在不断变化的多方过程。另外，由于压缩机气缸中有余隙容积的存在，气体经过吸、排气阀及通道出有热量交换及流动阻力，这些因素都会使压缩机的输气量减少，制冷量下降，消耗的功率增大。不凝性气体的存在对循环性能的影响系统中的不凝性气体往往积存在冷凝器上部，因为它不能通过冷凝器的液封。不凝性气体的存在将使冷凝器内的压力增加，从而导致压缩机排气压力提高，比功增加制冷系数下降，压缩机容积效率降低。应及时加以排除。单级压缩实际制冷循环的P-H图谢谢!