《热工基础》课程PPT教学课件（工程热力学）第六章 制冷循环

第六章制冷循环

第六章 制冷循环

6-1逆向卡诺循环设有一逆向卡诺循环工作在冷库温度T.和大气温度T.之间。它消耗功Wo，同时从冷库吸收热量q2，并向大气放出热量（如图）制冷系数是制冷剂（制冷装置中的工质）从冷库吸取的热量与循环消耗的净功的比值：收获92消耗wo逆向卡诺循环的制冷系数为TTRAS8.=92T.-TR(T。-TR)ASWo1OTR

6-1 逆向卡诺循环 设有一逆向卡诺循环工作在冷库温 度TR和大气温度T0之间。它消耗功 w0，同时从冷库吸收热量q2，并向 大气放出热量q1（如图） 制冷系数是制冷剂（制冷装置中的 工质）从冷库吸取的热量与循环消 耗的净功的比值： 2 0 q w  = = 收获 消耗 逆向卡诺循环的制冷系数为 2 0 0 0 0 1 ( ) 1 R R c R R R q T s T w T T s T T T T  = = = = − − −

6-2空气压缩制冷循环压气机b空气压缩制冷装置包括压缩机、冷却器、膨胀机和冷库四部分

6-2 空气压缩制冷循环 空气压缩制冷装置包括压缩机、冷却器、膨胀机和 冷库四部分

空气压缩制冷循环的制冷系数为h -ha928(hz -h)-(h -h)Wo如果将空气作定比热容理想气体处理，设压缩机增压比为：P2元Pi8则10-1元0由上式可看出，增压比愈大（或T，愈高），空气压缩制冷循环的制冷系数愈小

空气压缩制冷循环的制冷系数为 2 1 4 0 2 1 3 4 ( ) ( ) q h h w h h h h  − = = − − − 如果将空气作定比热容理想气体处理，设压缩机增压比为： 2 1 p p  = 则 0 0 1 2 1 1 1 1 r r R T T   − = = − − 由上式可看出，增压比愈大（或T2愈高），空气压缩制冷循环的制 冷系数愈小

在相同的大气温度和冷库温度下，逆向卡诺循环的制冷系数为R由于T, >T。，所以 8<8。采用回热循环能提高空气压缩制冷循环的实际制冷系数。（图6-5，6-6）

在相同的大气温度和冷库温度下，逆向卡诺循环的制冷系数为 0 1 1 c R T T  = − 由于 T T 2 0  c ，所以    采用回热循环能提高空气压缩制冷循环的实际制冷系数。 （图6-5，6-6）

冷却器'M包热器彩胀机-压气机冷库

6-3蒸气压缩制冷循环蒸气压缩式制冷剂一般都采用这种干蒸气压缩制冷循环（循环1'23'4”）

6-3 蒸气压缩制冷循环 蒸气压缩式制冷剂一般都采用这种干蒸气压缩制冷循环（循 环1’2’3’4’）

这种蒸气压缩制冷循环的制冷系数为=922_h-h_h-hWo we h, -h.h,-h若考虑到压缩机的不可逆损失，则其制冷系数为h,-h928=92nc,h,: -h.Wowo/nc,s式中nc为压缩机的绝热效率

这种蒸气压缩制冷循环的制冷系数为 ' ' ' ' ' ' ' 2 2 1 4 1 3 0 c 2 1 2 1 q q h h h h w w h h h h  − − = = = = − − 若考虑到压缩机的不可逆损失，则其制冷系数为 ' ' ' ' 2 2 1 3 , ' 0 0 , 2 1 C s C s q q h h w w h h    − = = = − 式中  C s, 为压缩机的绝热效率

6-4制冷剂的热力性质选择制冷剂时应考虑到以下热力性质的要求（1）对应于大气温度的饱和压力不要太高，以降低压气机成本和对设备强度、密封等方面的要求。（2）对应于冷库温度的压力不要太低，最好稍高于大气压力，以免为维持真空度而引起麻烦。（3）在冷库温度下的汽化潜热要大，以使单位质量的制冷剂具有较大的制冷能力。（4）液体比热容要小。也就是说在温熵图中的饱和液体线要陡这样就可以减小因节流损失的功和制冷量

6-4 制冷剂的热力性质 选择制冷剂时应考虑到以下热力性质的要求 （1）对应于大气温度的饱和压力不要太高，以降低压 气机成 本和对设备强度、密封等方面的要求。 （2）对应于冷库温度的压力不要太低，最好稍高于大气压力， 以免为维持真空度而引起麻烦。 （3）在冷库温度下的汽化潜热要大，以使单位质量的制冷剂具 有较大的制冷能力。 （4）液体比热容要小。也就是说在温熵图中的饱和液体线要陡， 这样就可以减小因节流损失的功和制冷量

节流过程引起的功和制冷量的损失为（图6-13）：h, -ha =h,-hs=(h3-hs)-(h4-hs)面积53765一面积54765=面积5345饱和液体线愈陡，则面积5345愈小，节流过程引起的功和制冷量的损失也就愈小

节流过程引起的功和制冷 量的损失为（图6-13）： 4 ' 4 3 4 h h h h − = − 3 5 4 5 = − − − ( ) ( ) h h h h = − 面积 面积 53765 54765 = 面积5345 饱和液体线愈陡，则面积5345愈小，节流过程引起的功和制冷量 的损失也就愈小