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熱泵制冷道理論述

宣布:hnbhjn 閱讀:4531次

1、熱泵根本構成 

  如圖1.1所示,蒸發器、緊縮機、冷凝器和撙節閥(毛細管)是蒸汽緊縮式制冷體系的四個必弗成少的根本部件。制冷劑(雪種)在制冷體系中輪回活動,偏向見圖。蒸汽緊縮式制冷體系應用的制冷劑有:氟利昂12和22(代號R12、R22)等。

2、任務道理

由緊縮機排出的低溫高壓的制冷劑氣體進入冷凝器內,經由冷卻介質(水或空氣)冷卻後凝聚成液體,從冷凝器排出的液體又經由收縮閥(毛細管)撙節降壓,在降壓進程部門液態制冷劑氣化,成爲高溫、高壓下的濕蒸汽,進蒸發器內,液態制冷劑在等壓下接收被冷卻介質(水或空氣)參加的熱量而氣化,氣化後的高溫高壓蒸氣回到緊縮機,如斯賡續的輪回。被冷卻後的介質如是水,則降溫後

的水可送入裝置于空調各房間內的風機盤管,以完成各房間的空調,這類體系稱爲水管式體系。被冷卻介質也可直接應用空氣,將降溫後的空氣用風管分離送入房間內,這類體系稱之爲風管式體系。(冷卻爲水的稱爲水源,應用空氣稱爲空氣源)。

 

實際輪回在壓焓圖上的表現如圖1.2所示。所謂實際輪回是指:1.制冷劑氣體在緊縮機中的緊縮進程爲可逆的等熵進程。2.制冷劑氣體和制冷劑液體在冷凝器和蒸如器停止的冷凝和蒸發進程都在幻想的無任何阻力的前提下停止的。3.制冷劑在收縮閥內停止的降壓過程當中所作的外功全體轉化爲熱量參加制冷劑自己,故制冷劑的焓值不變,但因為在收縮過程當中停止的極端弗成逆進程,所以在圖上不克不及用實線表現,而只能以虛線表。

 

1.2中吸氣狀況1點爲蒸發壓力Pe下的包和蒸氣,12表現制冷劑蒸氣在緊縮機中的等熵緊縮進程,排氣狀況2處于過熱蒸狀況,可經由過程冷凝壓力Pc的等壓線與緊縮機中等熵緊縮進程的交點來肯定。23表現制冷劑氣體在冷凝器中的等壓冷凝進程。3點表現制冷劑出冷凝器時的狀況,它是在冷凝壓力Pc下的包和液體,由Pc等壓線與包和液體的交點來肯定,34虛線表現制冷劑經由過程收縮閥時的撙節進程。4點是經由過程34等焓線與Pe等壓線的交點來肯定的。41表現制冷劑在節發器內的吸熱氣化進程,制冷劑在蒸發器內賡續氣化直至全體釀成包和蒸氣爲止。在蒸發壓力Pe下的包和蒸氣1從新回到緊縮機,完成了蒸發緊縮實際輪回。

 

制冷輪回的機能目標有:單元制冷量、單元體積制冷量、單元冷凝熱和制冷系數等。

 

1)、單元制冷量是指緊縮機每緊縮1kg吸入氣體在蒸發器內所制取的冷量(kj/kg

   qe=h1-h4=h1-h3

    也可用下式表現:

   qe =r(1-x4)

   式中   r――制冷劑在蒸發溫度爲T時的氣化潛熱(kj/kg

          x――制冷劑撙節後濕蒸汽的幹度。

 

      2)、單元體積制冷量是指緊縮機每吸入1m3制冷劑蒸氣(吸氣狀況)在蒸發器內所制取的冷量(kj/m3)。

qve=(qe)/(v1)=(h1-h4)/v1

式中 v1——吸氣狀況下制冷劑蒸氣的比體積(m3/kg

     (3)、單元緊縮功是指每1kg制冷劑在緊縮機內的耗功(kj/kg

w=h2-h1

 

     (4)、單元冷凝熱是指每1kg制冷劑在冷凝器內的排熱量(kj/kg

qC=h2-h3

     依據熱力學定律制冷劑在輪回中的吸熱量與排熱量相等的道理

qC=qe +w

 

(5)     制冷系數或稱制冷機能系數COP。制冷系數εc或制冷機能系數COP界說爲制冷輪回的單元制冷量qe與單元耗功w之比:即

εc= qe/ w=(h1-h4)/(h2-h1)

制冷系數是制冷輪回的一個主要經濟目標,它與制冷劑的品種、冷凝溫度、蒸發溫度、等身分有關。εc愈大表現輪回的經濟性愈好。

 

尺度工況和空調工況

 

爲了評定和比擬制冷緊縮機的機能,我國劃定了新系列活塞式制冷緊縮機的尺度工況和空調工況,作爲盤算制冷緊縮機制冷量的同壹任務溫度前提。關於應用R22作爲制冷劑的制冷緊縮機,

尺度工況和空調工況的劃定見表1-1

 

 工況 蒸發溫度   吸氣溫度  冷凝溫度  過冷溫度

 尺度工況  -15  +15  +30  +25

 空調工況  +5  +15  +40  +35

 

    尺度工況是指制冷機在一種特定任務溫度前提下的運轉工況。經常使用制冷劑在尺度工況下任務溫度爲:制作廠在機械的銘牌上標出的制冷量普通都是目標准工況下的制冷量。

    空調緊縮機的測試工況(空調工況)是其名義制冷量的測試工況。平日爲蒸發溫度冷凝溫度40 吸氣溫度15 過冷溫度35 情況溫度30±5

  制冷緊縮機因為應用的工質和應用前提的分歧,有分歧的制冷量。爲了比擬緊縮機的制冷才能,制訂了幾種工況。個中尺度工況和空調工況是經常使用來比擬緊縮機制冷才能的兩種工況。

  國産緊縮機的尺度工況:工質爲R12R22,蒸發溫度-15,吸氣溫度15,冷凝溫度30,過冷溫度25


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