制冷原理與技術韓宗偉hanzw@150401686961制冷原理與技術韓宗偉1

為何要學習制冷技術？應用領域廣泛上天入地的所有人工環(huán)境領域的冷熱源設備行業(yè)特點要求發(fā)展最快的行業(yè)消耗能源最多的行業(yè)之一節(jié)能技術應用最好的行業(yè)倍受關注的行業(yè)競爭慘烈、利潤變薄的行業(yè)發(fā)展制冷、服務經(jīng)濟、促進生產(chǎn)、造福人類2

為何要學習制冷技術？應用領域廣泛2課程的基本要求教學目的掌握常規(guī)制冷系統(tǒng)及其部件的基本原理明確制冷系統(tǒng)的調控特性及其特性分析方法達到制冷系統(tǒng)設計的基本要求了解制冷行業(yè)發(fā)展動態(tài)內容簡介學習單級蒸氣壓縮式制冷裝置，包括工作原理、構造、系統(tǒng)設計、工作特性、運行調節(jié)問題學校熱能驅動的吸收式制冷（熱泵）技術介紹國內外各種空調用制冷機組、發(fā)展方向及其所涉及的主要技術內容3課程的基本要求教學目的3參考文獻陳汝東.《制冷技術與應用》（第二版）.同濟大學出版社.彥啟森，申江，石文星.《制冷技術及其應用》.中國建筑工業(yè)出版社.彥啟森，石文星，田長青.《空氣調節(jié)用制冷技術》（第四版）.中國建筑工業(yè)出版社.4參考文獻陳汝東.《制冷技術與應用》（第二版）.同濟大學出版前言何謂制冷技術？5前言何謂制冷技術？5一、制冷的含義制冷使自然界的某物體或某空間達到低于周圍環(huán)境溫度，并使之維持這個溫度冷源天然冷源：深井水、天然冰人工冷源：利用物理、化學、生物等方法，制造的冷源制冷技術：研究人工冷源產(chǎn)生的原理、設備、裝置的科學制冷原理制冷設備6一、制冷的含義制冷6一、人工制冷發(fā)展歷史1834年動第一臺乙醚活塞制冷機問世1844年出現(xiàn)空氣制冷機1859年出現(xiàn)吸收式制冷機1918年自動冰箱問世1923年發(fā)明食品快速凍結1927年生產(chǎn)出空調器、空氣源熱泵1930年汽車空調出現(xiàn)1935年出現(xiàn)卡車自動冷藏裝置、飛機發(fā)動機低溫試驗裝置等。1928年制造出氟利昂R12，人類從采用天然制冷劑邁向采用合成制冷劑時代7一、人工制冷發(fā)展歷史1834年動第一臺乙醚活塞制冷機問世7二、制冷技術的分類1．普通制冷–120℃以上應用領域空氣調節(jié)食品貯藏工藝冷卻8二、制冷技術的分類1．普通制冷8二、制冷技術的分類2．深度制冷：20K~-120℃工業(yè)過程，化工過程3．低溫和超低溫：20K以下低溫超導，宇宙空間模擬，半導體激光等9二、制冷技術的分類2．深度制冷：9“冷”

是怎樣制出來的?1010三、普通制冷方法1.蒸氣壓縮式（本課程的重點）2.吸收式（本課程的重點）3.蒸氣噴射式4.氣體膨脹法4.吸附式5.熱電式6.固體絕熱去磁請查閱文獻！11三、普通制冷方法1.蒸氣壓縮式（本課程的重點）11第1講蒸氣壓縮式制冷循環(huán)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)是目前制冷設備最主要的制冷方式12第1講蒸氣壓縮式制冷循環(huán)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)是目前制冷設備學習思路理想循環(huán)理論循環(huán)實際循環(huán)循環(huán)的改進亞臨界循環(huán)跨臨界（超臨界）循環(huán)13學習思路理想循環(huán)理論循環(huán)實際循環(huán)循環(huán)的改進亞臨界循環(huán)13一、理想制冷循環(huán)1.氣體的逆卡諾循環(huán)理想過程的極限sink/ambientsource/fridgeRMQ.Q.PSadiNicolasLéonardCarnot1796-183214一、理想制冷循環(huán)1.氣體的逆卡諾循環(huán)sink/ambi1.逆卡諾循環(huán)冷凝器蒸發(fā)器壓縮機膨脹機1432Q2Q1WcWe151.逆卡諾循環(huán)冷凝器蒸發(fā)器壓縮機膨脹機1432Q2Q1WcW1.氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限161.氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限161.氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限WcWeSWTTSS171.氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限WcWeSWTTSS171.氣體的逆卡諾循環(huán)：氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限COP(CoefficientofPerformance) =制冷系數(shù)=ec qk=q0+Sw制冷系數(shù)(能效比)供熱系數(shù)(性能系數(shù))181.氣體的逆卡諾循環(huán)：氣體的逆卡諾循環(huán)：理想過程的極限制冷系1.氣體的逆卡諾循環(huán)：影響逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的因素與工質無關僅取決于工質的工作溫度(無溫差傳熱)ToTk191.氣體的逆卡諾循環(huán)：影響逆卡諾循環(huán)制冷系數(shù)的因素192.勞侖茲循環(huán)

(LorenzCycle)特點：由兩個等熵絕熱過程和兩個可逆多變過程組成為可逆過程TSabcdTkmDTkDTosaqoSw=wc-wescqkTom202.勞侖茲循環(huán)(LorenzCycle)特點：TSabc2.勞侖茲循環(huán)(LorenzCycle)從冷源（被冷卻物）吸收的熱量向熱源（冷卻劑）放出的熱量212.勞侖茲循環(huán)(LorenzCycle)從冷源（被冷卻物2.勞倫斯循環(huán)(LorenzCycle)制冷系數(shù)勞侖茲循環(huán)的制冷系數(shù)等于一個以放熱平均溫度和吸熱平均溫度為高、低溫熱源溫度的等效逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)取決于被冷卻物和冷卻劑的溫度狀況，而與制冷劑性質無關222.勞倫斯循環(huán)(LorenzCycle)制冷系數(shù)22一、理想制冷循環(huán)問題：蒸發(fā)溫度與冷凝溫度哪個因素對制冷系數(shù)影響更大？23一、理想制冷循環(huán)問題：蒸發(fā)溫度與冷凝溫度哪個因素對制冷系數(shù)影怎樣才能實現(xiàn)逆卡諾循環(huán)？循環(huán)過程兩個定溫過程液體的定壓蒸發(fā)吸熱?等溫過程氣體的定壓冷凝放熱?等溫過程兩個絕熱過程絕熱壓縮?蒸氣絕熱壓縮?壓縮機絕熱膨脹?蒸氣絕熱膨脹?膨脹機無溫差傳熱換熱面積無窮大循環(huán)周期無限長24怎樣才能實現(xiàn)逆卡諾循環(huán)？循環(huán)過程24一、理想制冷循環(huán)2.可能的實現(xiàn)方式濕蒸氣作工質，循環(huán)在兩相區(qū)，等溫過程即等壓過程25一、理想制冷循環(huán)2.可能的實現(xiàn)方式濕蒸氣作工質，循環(huán)在兩一、理想制冷循環(huán)為什么膨脹功相當于D3453的面積?h3-h4=(h3-h5)-(h4-h5)根據(jù)能量方程，有由于液體v小，vdp可以忽略，有h3-h5＝面積35673且h4-h5＝面積45674所以h3-h4＝D345357626一、理想制冷循環(huán)為什么膨脹功相當57626二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)實際采用的蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)是由兩個等壓過程、一個絕熱壓縮過程和一個絕熱節(jié)流過程組成理論循環(huán)與理想循環(huán)（逆卡諾循環(huán)）相比，有以下3個特點兩個傳熱過程均為等壓過程，并且具有傳熱溫差用膨脹閥代替膨脹機蒸氣的壓縮在過熱區(qū)進行，而不是在濕蒸氣區(qū)內進行27二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)實際采用的蒸氣壓縮式制冷的理論循二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)CompressorCondenserEvaporatorExpansiondeviceLowpressuresideHighpressureside28二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)CompressorConden二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)CompressorEvaporatorCondenserExpansionvalveIncrementpressureRemoveheatoutdoorCoolingair/WaterReducepressure29二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)CompressorEvapor二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)

(與逆卡諾循環(huán)的區(qū)別)(1)有溫差傳熱：COP下降例：當環(huán)境T’k＝308K(35℃)，T’0＝280K(7℃)時逆卡諾循環(huán)Tk＝308K(35℃)，T0＝280K(7℃)所以EER＝10有溫差傳熱時，假定傳熱溫差為3～5℃，Tk＝311K(38℃)，T0＝275K(2℃)所以EER＝8.1530二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)

二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)31二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)31二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)(2)膨脹閥代替膨脹機32二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)(2)膨脹閥代替膨脹機32二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)

(2)膨脹閥代替膨脹機原因：飽和液體或兩相混合物膨脹系數(shù)小，可做功有限功回收系統(tǒng)復雜加工困難COP下降的原因：膨脹閥不能回收膨脹功，且損失部分制冷能力33二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)(2)膨脹閥代替膨脹機33二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)有摩擦的過程不可以用實線表示??！膨脹功?熱量34二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)有摩擦的過程不可以用實線表示??！二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)工作流程圖35二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)工作流程圖35二．蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)36二．蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)36二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)蒸氣的壓縮過程采用干壓縮代替濕壓縮原因：防止液擊方法：<1>氣液分離器<2>膨脹閥控制壓縮機吸氣過熱度COP下降的原因：干壓縮過程的過熱損失37二、蒸氣壓縮式制冷的理論循環(huán)蒸氣的壓縮過程采用干壓縮代替濕壓蒸氣壓縮式制冷的應用舉例汽車空調空調器、電冰箱……38蒸氣壓縮式制冷的應用舉例汽車空調38三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算lgp-h圖制冷循環(huán)在lgp-h圖上表示利用lgp-h圖進行熱力計算39三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算lgp-h圖39lgph

制冷劑壓焓圖（lgp-h圖）1點：臨界點CC2線：飽和液線ф=0飽和氣線ф=1ф=0ф=13區(qū)：過冷液體區(qū)飽和區(qū)過熱蒸氣區(qū)t6線：等壓線等溫線等比焓線等比熵線等比容線等干度線xhpsv40lgph制冷劑壓焓圖（lgp-h圖）1點：臨界點CC2線制冷劑壓焓圖（R134a）41制冷劑壓焓圖（R134a）41制冷循環(huán)在壓焓圖上表示EnthalpyCompressorCondenserReceiverPressureEvaporatorqkqowc42制冷循環(huán)在壓焓圖上表示EnthalpyCompressorC制冷循環(huán)在壓焓圖中表示43制冷循環(huán)在壓焓圖中表示43

三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算(1)為什么使用壓焓圖？能準確描述制冷循環(huán)過程（設計與控制）圖上任何一點表示制冷劑的狀態(tài)兩狀態(tài)點的焓差反映了過程中的能量變化(2)熱力計算的目的是什么？已知T需要的制冷量和環(huán)境參數(shù)計算T壓縮機的制冷劑流量、功耗、理論COP和冷凝器排熱量目的T確定“四大件”和其它部件的容量、規(guī)格、型號44三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算(1)為什么使用壓焓圖？三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算(1)計算方法（壓焓圖的應用）壓縮機：wc＝h2-h1冷凝器：qk＝h2-h3’節(jié)流閥：h3’＝h4’蒸發(fā)器：q0＝h1-h4’熱平衡：wc＝qk-q045三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算(1)計算方法（壓焓圖的應用三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算是根據(jù)所確定的蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、液態(tài)制冷劑的再冷度和壓縮機的吸氣溫度等已知條件，計算下列數(shù)值：求解單位質量制冷能力q0和單位容積制冷能力qv=q0/v(容積指壓縮機吸氣口的v)制冷劑質量流量Mr=F0/q0和體積流量Vr冷凝器排熱量Mrqk壓縮機功耗P=MrwC理論制冷系數(shù)εth=F0/P=q0/wC制冷效率ηR＝εth/εc(或εth/εl)46三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算制冷循環(huán)的熱力計算是根據(jù)所確三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算非共沸工質在制冷循環(huán)中接近勞侖茲循環(huán)lgph4'1234tk=40℃to=4℃2'pkpot2't3t1t447三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算非共沸工質在制冷循環(huán)中接近勞三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算非共沸工質在制冷循環(huán)熱力計算的步驟1.按照給定外部條件和相當冷凝（或蒸發(fā)）溫度，計算需要的對數(shù)平均溫差（按照逆流方式換熱）2.根據(jù)相當冷凝（或蒸發(fā)）溫度，假定冷凝壓力和蒸發(fā)壓力3.在lgp-h圖上繪制制冷循環(huán)，查找循環(huán)上各狀態(tài)點的物性參數(shù)4.計算節(jié)流后狀態(tài)點的物性5.校核實際對數(shù)平均溫差，如果誤差小，則進入步驟6.，否則轉向步驟2.6.按單質類制冷循環(huán)熱力計算方法，計算其它冷凝負荷、耗功量、制冷系數(shù)和制冷效率等性能參數(shù)確定制冷循環(huán)的工況48三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算非共沸工質在制冷循環(huán)熱力計算三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算

（非共沸工質的熱力計算）4點的狀態(tài)參數(shù)的確定方法根據(jù)等效蒸發(fā)溫度與等效冷凝溫度計算要求的蒸發(fā)器與冷凝器的對數(shù)平均溫差用制冷劑的泡點與露點的平均值代替要求的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度進行試算根據(jù)計算結果校驗試算結果，當兩個對數(shù)平均溫差與要求值達到要求精度時，開始計算單位制冷量、單位容積制冷量、單位壓縮功、單位冷凝負荷、制冷系數(shù)等49三、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算

（非四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善蒸發(fā)溫度、冷凝溫度不變時，改善制冷循環(huán)的性能參數(shù)過冷、回熱回收膨脹功多級壓縮（雙級）改善制冷循環(huán)的低溫性能復疊式（外復疊、內復疊）改善制冷（熱泵）循環(huán)的高溫性能跨臨界（超臨界）循環(huán)50四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善蒸發(fā)溫度、冷凝溫度不變時，改善制四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善1．制冷循環(huán)性能的改善措施(1)冷凝器的過冷(2)過冷方法：<1>增大冷凝器換熱面積（程度有限）<2>冷凝器后加再冷卻器51四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善1．制冷循環(huán)性能的改善措施51四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)52四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)52四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(1)冷凝器的過冷Δq053四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(1)冷凝器的過冷Δq053四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(1)冷凝器的過冷54四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(1)冷凝器的過冷54四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)55四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)55四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)56四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)56四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)回熱量h1’-h1=h3-h3’

制冷量增量h4’-h4

=h3-h3’57四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(2)蒸氣回熱循環(huán)回熱量制冷量四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(3)回收膨脹功58四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(3)回收膨脹功58四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(4)多級壓縮一級節(jié)流中間完全冷卻雙級壓縮制冷循環(huán)從冷凝器到蒸發(fā)器之間節(jié)流級數(shù)高壓級壓縮機吸氣狀態(tài)59四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(4)多級壓縮一級節(jié)流中間完全冷四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善m1(h2’-h5’)=(m-m1)(h4-h4’+h2-h2’)m1/m=(h4-h4’+h2-h2’)/(h2-h5’+h4-h4’)q0=(m-m1)(h1-h5)高壓級流量:m旁通流量:m1流量比:m1/m低壓級流量:m-m160四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善m1(h2’-h5’)=(m-m四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善一級節(jié)流中間不完全冷卻雙級壓縮制冷循環(huán)中間冷卻器節(jié)流閥2低壓級壓縮機高壓級壓縮機蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流閥261四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善一級節(jié)流中間不完全冷卻雙級壓縮制四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善二級節(jié)流中間完全冷卻雙級壓縮制冷循環(huán)經(jīng)濟器Economizer62四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善二級節(jié)流中間完全冷卻雙級壓縮制冷四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善63四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善63四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(5)復疊式制冷循環(huán)與多級壓縮循環(huán)相比，可以獲得更低的低溫兩套獨立制冷循環(huán)高溫級制冷循環(huán)低溫級制冷循環(huán)冷凝蒸發(fā)器根據(jù)目標低溫要求，合理選擇工質對冷凝蒸發(fā)器節(jié)流閥2低溫級壓縮機高溫級壓縮機蒸發(fā)器冷凝器節(jié)流閥164四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善(5)復疊式制冷循環(huán)冷凝蒸發(fā)器節(jié)四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善復疊式制冷循環(huán)TkHT0HTSTkLT0L65四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善復疊式制冷循環(huán)TkHT0HTST四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善

??內復疊式（自然復疊）制冷循環(huán)自然復疊制冷系統(tǒng)采用混合工質，通過單臺壓縮機實現(xiàn)了多級復疊，可以制取-60℃以下的低溫，極大地簡化了制冷系統(tǒng)一臺壓縮機多元非共沸工質對具有比較大的工作溫區(qū)，無論是在普冷領域還是在低溫電子、低溫醫(yī)學、冷凍干燥、氣體液化等低溫領域，都具有比較大的實用價值冷凝蒸發(fā)器低沸點工質節(jié)流閥壓縮機蒸發(fā)器冷凝器高沸點工質節(jié)流閥分餾器66四、蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的改善

??內復疊式（自然復五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)對于高溫與中溫制冷劑，在普通制冷范圍內，由于制冷循環(huán)的冷凝壓力遠離制冷劑的臨界壓力，故稱之為亞臨界循環(huán)亞臨界循環(huán)是目前制冷、空調領域廣泛應用的循環(huán)形式一些低溫制冷劑在普通制冷范圍內，利用冷卻水或室外空氣作為冷卻介質時，壓縮機的排氣壓力位于制冷劑臨界壓力之上，而蒸發(fā)壓力位于臨界壓力之下，故將此類循環(huán)稱為跨臨界循環(huán)（TranscriticalCycle）或超臨界循環(huán)（SupercriticalCycle），CO2（R744）就是這種制冷劑之一67五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)對于高溫與中溫制冷劑，在普通制冷五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)(a)循環(huán)原理圖(b)壓焓圖h1234lgh氣體冷卻器蒸發(fā)器wc壓縮機膨脹閥qoqk123468五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)(a)循環(huán)五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)跨臨界制冷循環(huán)的熱力計算方法：與亞臨界循環(huán)完全相同特點：在常規(guī)亞臨界制冷循環(huán)中，冷凝器出口的制冷劑焓值只是溫度的函數(shù)在跨臨界循環(huán)中，溫度和壓力共同影響著氣體冷卻器出口制冷劑的焓值當其它條件不變時，制冷系數(shù)εth先逐漸升高再逐漸下降，在某一p2時出現(xiàn)最大值εthm，對應于εthm的壓力稱之為最優(yōu)高壓側壓力p2opt當其它條件不變時，循環(huán)的理論性能系數(shù)εth隨T3的增加而迅速下降69五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)跨臨界制冷循環(huán)的熱力計算69五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善（1）蒸氣回熱循環(huán)(a)循環(huán)原理圖(b)壓焓圖h234lgP3?1?1氣體冷卻器蒸發(fā)器wc壓縮機膨脹閥qoqk回熱器11?23?3470五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善(a)五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善（2）雙級壓縮回熱循環(huán)(a)循環(huán)原理圖(b)壓焓圖qkh1234lgP3?1?2?2?氣體冷卻器蒸發(fā)器wc2高壓級壓縮機膨脹閥qo回熱器2?1?23?312?wc14低壓級壓縮機71五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善(a)五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善（3）用膨脹機回收膨脹功(a)循環(huán)原理圖(b)壓焓圖qk氣體冷卻器蒸發(fā)器wce壓縮機qo1235膨脹機weTs1234565?3?6?72五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善(a)五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善上述循環(huán)的比較1.簡單單級壓縮循環(huán)2.單級壓縮回熱循環(huán)3.雙級壓縮回熱循環(huán)4.用膨脹機的單級壓縮循環(huán)各種方式的綜合利用R744T3=40℃4.03.02.01.0-50510蒸發(fā)溫度Te/℃實際制冷系數(shù)εs132循環(huán)473五、跨臨界蒸氣壓縮式制冷循環(huán)CO2跨臨界制冷循環(huán)的改善R74六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別無論是亞臨界還是跨臨界制冷，其實際過程存在功熱損失壓縮機內摩擦和傳熱壓縮機進、排氣閥節(jié)流損失部件、管道摩擦損失和傳熱過熱度、過冷度74六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別74六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)1.實際循環(huán)分析75六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)1.實際循環(huán)分析75六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)冷凝器內壓力損失膨脹閥吸熱壓縮機內散熱、吸熱進氣閥節(jié)流排氣閥節(jié)流蒸發(fā)器內壓力損失管道摩擦、吸熱76六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)冷凝器內壓力損失膨脹閥吸熱壓縮機六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)lgP-h圖lgph234'43?pkpo1c1?2?dap2p177六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)lgP-六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)各種損失引起壓縮機輸氣量的減少可用容積效率ηv來表示，容積效率ηv的定義為壓縮機實際輸氣量VR與理論輸氣量Vb之比制冷量減少78六、蒸氣壓縮式制冷的實際循環(huán)各種損失引起壓縮機輸氣量的減少可六、蒸氣壓縮式