大连海事大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章 船舶制冷装置（11.2）蒸气压缩式制冷装置的工作原理

船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plan 第二节蒸气压缩式制冷装置的工作原理 、单级蒸气压缩式制冷循环 理论循环的假设,实际循环的热 力计算参数概念 、单级制冷压缩机的工况和特性 工况参数(冷凝温度、蒸发温度) 过冷度、过热度变化对性能的影 响、压缩机工况的概念

1 第二节 蒸气压缩式制冷装置的工作原理 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 一、单级蒸气压缩式制冷循环 二、单级制冷压缩机的工况和特性 理论循环的假设，实际循环的热 力计算参数概念。 工况参数(冷凝温度、蒸发温度)、 过冷度、过热度变化对性能的影 响、压缩机工况的概念

船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plan 、单级蒸气压缩式制冷循环 Superheat Removal L P Liquid Suction to Compressor compressor Delivery 感普器 G 器线 es9saConden sation s 339202846989229101890 Liquid &RN2E8398 98e& Gas Liquid 感费 Expansion COoling Evaporator Valve Condenser Compressor

2 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 一、单级蒸气压缩式制冷循环 Compressor Conden -sation Liquid Cooling Superheat Removal Evaporator Condenser L.P. Liquid Liquid & Gas G a s Suction to Compressor Compressor Delivery Expansion Valve

船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plan 1.压焓图[ Pressure- Enthalpy Chart 等熵[ entropy线 等压线 等温线 等比容线 等干度线

3 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 1. 压焓图[Pressure - Enthalpy Chart] lgp 等压线 等温线 等干度线 等熵[Entropy]线 等比容线 h

船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plan 2.单级蒸气压缩式制冷的理论循环 理论循环的假设 ◆压缩机的压缩过程不存在换热和流阻 等熵过程 ◆制冷剂在流动过程中无阻力损失一→等压过程 ◆制冷剂只与热交换器有热交换,流过 膨胀阀不作功 →等焓过程

4 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 2. 单级蒸气压缩式制冷的理论循环 理论循环的假设 ◆ 压缩机的压缩过程不存在换热和流阻 ◆制冷剂在流动过程中无阻力损失 ◆制冷剂只与热交换器有热交换，流过 膨胀阀不作功 等熵过程 等压过程 等焓过程

船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plan 1:出蒸发器进压缩机 2:出压缩机进冷凝器 3:出冷凝器进膨胀阀 4:出膨胀阀进蒸发器 h 1-2:压缩机中的等熵压缩过程 2-3:冷凝器内的等压冷却、冷凝、过冷过程 3-4:膨胀阀内的等焓节流过程 4-1:蒸发器内的吸热等压气化过程

5 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 1 2 3 4 t0 tk h p 1:出蒸发器进压缩机 3:出冷凝器进膨胀阀 4:出膨胀阀进蒸发器 2:出压缩机进冷凝器 2－3：冷凝器内的等压冷却、冷凝、过冷过程 3－4：膨胀阀内的等焓节流过程 4－1：蒸发器内的吸热等压气化过程 1－2：压缩机中的等熵压缩过程

船舶辅机-第11章船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 3.单级蒸气压缩式制冷的实际循环

6 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 3. 单级蒸气压缩式制冷的实际循环 1ac2bgef-b2aefc1g：在膨胀阀中有从外界吸热的节流过程 ：在压缩机吸气通道和吸气阀时有阻力损失的过程 ：蒸气受压缩机吸气通道和缸体加热的过程 ：流过排气阀和排气通道时有阻力损失的过程 ：在排气管、液管中有流动阻力损失的换热过程 ：压缩时实际的多变的压缩过程 ：蒸发器后至压缩机吸口之间存在压力损失和温升的过程 ：在蒸发器和吸气管中有流阻损失和气化吸热的过程 h p a b c 3 2’ 2 d 4 e f 5 g 6 1

山船舶辅机-第11章骼舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 简化↑P 过程 2:多变压缩过程 2-4:等压冷却、冷凝、过冷过程 4-5:等焓节流过程 5-1:等压气化吸热和过热过程

7 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] h p a b c 2 3 2’ d 4 e f 5 g 6 1 2-4：等压冷却、冷凝、过冷过程 4-5：等焓节流过程 5-1：等压气化吸热和过热过程 1-2：多变压缩过程 简化 过程

№船舶辅机-第11章船舶制冷装置[ Marine refrigeration Plant 问题:制冷剂由高压变为低压以(膨胀阀)为分界 点。冷剂流经膨胀阀(比焓)相等,冷剂由(过冷) 液体变成(湿)蒸气。冷剂在蒸发器进口是 (湿蒸气)、出口是(过热蒸气)。冷剂在蒸发器中 完全气化前是(降)压(降)温过程、干度(增加)。 冷剂在压缩机吸气管中吸热流动过热度(增加) 压力(降低),冷剂在压缩机进口是(过热)蒸气、 出口是(过热)蒸气;冷剂在液管中流动一般是 (降)压(升)温过程

8 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 问题：制冷剂由高压变为低压以( 1 )为分界 点。冷剂流经膨胀阀( 2 )相等，冷剂由( 3 ) 液体变成( 4 )蒸气。冷剂在蒸发器进口是 ( 5 )、出口是( 6 )。冷剂在蒸发器中 完全气化前是( 7 )压( 8 )温过程、干度( 9 ) 。 冷剂在压缩机吸气管中吸热流动过热度( 10 ) 、 压力( 11 ) ，冷剂在压缩机进口是( 12 )蒸气、 出口是( 13 )蒸气；冷剂在液管中流动一般是 ( 14 )压( 15 )温过程。 膨胀阀 比焓 过冷 湿 湿蒸气 过热蒸气 降 增加 增加 降低 过热 过热 降 升 降

船舶辅机-第11章骼舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 热力↑ 计算 ◆单位(质量) 制冷量: lo=h-hskJ/kg

9 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] p a b h c 2 3 2’ d 4 e f 5 g 6 1 热力 计算 ◆单位（质量） 制冷量： kJ/kg q0 = h1 − h5

船舶辅机-第11章骼舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant 热力 计算 f a ◆单位容积制冷量:qn=0/1 10

10 船舶辅机−第11章 船舶制冷装置[Marine Refrigeration Plant] 热力 计算 ◆单位容积制冷量： 3 qv = q0 / v1 kJ/m a b h c 2 3 2’ d 4 e f 5 g 6 1