雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán)講稿PPT課件

雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 1采用多級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的原因3 1 1單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的局限性1 實際吸氣容積減少 制冷量降低 節(jié)流損失增加 制冷系數(shù)下降 2 壓縮機(jī)的排氣溫度上升 3 壓縮機(jī)運(yùn)行時的壓力比增大 容積效率下降 3 1 2采用多級蒸氣壓縮制冷循環(huán)的必要性 1 降低壓縮機(jī)的排氣溫度 2 降低壓力比 3 減少節(jié)流損失 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 1 一級節(jié)流 中間完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán) 2 一級節(jié)流 中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán) 3 兩級節(jié)流 中間完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán) 4 兩級節(jié)流 中間不完全冷卻的兩級壓縮制冷循環(huán) 5 兩級節(jié)流 具有中溫蒸發(fā)器的中間完全冷卻兩級壓縮制冷循環(huán) 3 2 1雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)基本類型 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 2一級節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)圖3 1一級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 3一級節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)圖3 2一級節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 4一級節(jié)流中間不冷卻循環(huán)圖3 3一級節(jié)流中間不冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 5二級節(jié)流中間完全冷卻循環(huán)圖3 4二級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 6二級節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)圖3 5二級節(jié)流中間不完全冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 7氨泵供液的雙級壓縮制冷循環(huán)圖3 6氨泵供液的一級節(jié)流中間完全冷卻制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 第3章雙級蒸氣壓縮式和復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 2 8雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的比較分析 1 中間不完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)要比中間完全冷卻循環(huán)的制冷系數(shù)小 2 在相同的冷卻條件下 一級節(jié)流循環(huán)要比二級節(jié)流循環(huán)的制冷系數(shù)小1 一級節(jié)流可依靠高壓制冷劑本身的壓力供液到較遠(yuǎn)的用冷場所 適用于大型制冷裝置 2 盤管中的高壓制冷劑液體不與中間冷卻器中的制冷劑相接觸 減少了潤滑油進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)會 可提高熱交換設(shè)備的換熱效果 3 蒸發(fā)器和中間冷卻器分別供液 便于操作控制 有利于制冷系統(tǒng)的安全運(yùn)行 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3 1制冷劑與循環(huán)形式的選擇雙級壓縮制冷循環(huán)通常應(yīng)使用中溫制冷劑 目前廣泛使用的制冷劑是R717 R22和R502 R717常采用一級節(jié)流中間完全冷卻形式 R22 R502常采用一級節(jié)流中間不完全冷卻形式 對采用回?zé)嵫h(huán)有利的R12 R502等制冷劑 就采用中間不完全冷卻的循環(huán)形式 對采用回?zé)嵫h(huán)形式不利的制冷劑 如R717 則應(yīng)采用中間完全冷卻的循環(huán)形式 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3 2循環(huán)工作參數(shù)的確定1 容積比的選擇 qvtg 高壓級理論輸氣量 m3 s qvtd 低壓級理論輸氣量 m3 s qmg 高壓級制冷劑的質(zhì)量流量 kg s qmd 低壓級制冷劑的質(zhì)量流量 kg s vg 高壓級吸氣比體積 m3 kg vd 低壓級吸氣比體積 m3 kg g 高壓級輸氣系數(shù) d 低壓級輸氣系數(shù) 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 根據(jù)我國冷藏庫的生產(chǎn)實踐 當(dāng)蒸發(fā)溫度t0 28 40 范圍內(nèi)時 容積比 的值通常取0 33 0 5之間 即qvtg qvtd 1 3 1 2 在長江以南地區(qū)宜取大些 合理的容積比的選擇還應(yīng)結(jié)合考慮其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 配組雙級壓縮機(jī)的容積比可以有較大的選擇余地 如果采用單機(jī)雙級壓縮機(jī) 則它的容積比是既定的 容積比 的值通常只有0 33和0 5兩種 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 2 中間壓力與中間溫度的確定 1 選配壓縮機(jī)時中間壓力的確定選配壓縮機(jī)時 中間壓力pm的選擇 可以根據(jù)制冷系數(shù)最大這一原則去選取 這一中間壓力pm又稱最佳中間壓力 確定最佳中間壓力pm常用的方法有公式法和圖解法 1 公式法常用的公式法有比例中項公式法和拉塞經(jīng)驗公式法兩種 比例中項公式法按壓力的比例中項確定中間壓力 式中Pm Po和Pk分別為中間壓力 蒸發(fā)壓力和冷凝壓力 單位MPa 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 拉塞經(jīng)驗公式法對于兩級氨制冷循環(huán) 拉賽 A Rasi 提出了較為簡單的最佳中間溫度計算式 tm 0 4tk 0 6to 3式中 tm tk和to分別表示中間溫度 冷凝溫度和蒸發(fā)溫度 單位均為 上式不只適用于氨 在 40 40 溫度范圍內(nèi) 對于R12也能得到滿意的結(jié)果 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 2 圖解法 根據(jù)確定的蒸發(fā)壓力p0和冷凝壓力pk 在pm tm 值的上下 按一定間隔選取若干個中間溫度tm值 根據(jù)給定的工況和選取的各個中間溫度tm分別畫出雙級縮循環(huán)的lgp h圖 確定循環(huán)的各狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù) 計算出相應(yīng)的制冷系數(shù) 繪制 f tm 曲線 找到制冷系數(shù)最大值 max 由該點(diǎn)對應(yīng)的中間溫度tm 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 2 既定壓縮機(jī)時中間壓力的確定已經(jīng)選定壓縮機(jī)好 此時高 低壓級的容積比已確定 即 值一定 這時可采用容積比插入法求出中間壓力 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 低壓級壓縮機(jī)的理論功率為 低壓級的理論比功為 w0d h2 h1 3 3 3制冷循環(huán)的熱力計算 單位質(zhì)量制冷量為 q0 h1 h8 低壓級制冷劑的質(zhì)量流量qmd為 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3 3制冷循環(huán)的熱力計算高壓級的理論比功為 w0g h4 h3qmg表示高壓級制冷劑的質(zhì)量流量 qmdh2 qmd h5 h7 qmg qmd h5 qmgh3高壓級制冷劑的質(zhì)量流量為 高壓級壓縮機(jī)的理論功率為 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3 3制冷循環(huán)的熱力計算理論循環(huán)制冷系數(shù)為 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3 4運(yùn)行特性分析1 變工況特性 1 蒸發(fā)溫度的變化對中間壓力的影響 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 兩級壓縮制冷機(jī)的工況變動時的一些特性 隨著t0的升高 壓力pc和pm都有不斷升高 但pm升高得快 隨著t0的升高 壓力比 H和 L都不斷下降 但 H下降快 隨著t0的升高 壓力差 pc pm 減小 pm pe 先逐漸增大而后逐漸減小 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 4復(fù)疊式制冷循環(huán)定義由兩個 或數(shù)個 不同制冷劑工作的單級 也可以是多級 制冷系統(tǒng)組合而成 3 4 1采用復(fù)疊式制冷循環(huán)的原因1 受制冷劑凝固點(diǎn)的限制2 對制冷循環(huán)壓力比的限制3 受活塞式壓縮機(jī)閥門結(jié)構(gòu)特性的限制 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 4 2復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 4 2復(fù)疊式制冷循環(huán) 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 表3 1復(fù)疊式制冷循環(huán)的組合型式與制冷溫度和制冷劑種類的關(guān)系 3 3雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算及運(yùn)行特性分析 3 4 3復(fù)疊式制冷循環(huán)應(yīng)用中的一些問題1 停機(jī)后低溫制冷劑的處理2 系統(tǒng)的起動3 溫度范圍的調(diào)節(jié)思考題1 為什么單級壓縮制冷壓縮機(jī)的壓力比一般不應(yīng)超過8 10 2 雙級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的形式有哪