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1、第七章第七章蒸汽动力循环蒸汽动力循环和制冷循环和制冷循环第七章内容第七章内容7.1 蒸汽动力循环蒸汽动力循环7.1.1 Rankine(朗肯朗肯)循环循环7.1.2 Rankine循环的改进循环的改进 7.2 气体绝热膨胀制冷原理气体绝热膨胀制冷原理7.2.1 节流膨胀节流膨胀7.2.2 对外作功的绝热膨胀对外作功的绝热膨胀7.3 制冷循环制冷循环7.3.1 蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环7.3.2 吸收制冷循环吸收制冷循环工作原理工作原理循环中工质状态变化循环中工质状态变化能量转换计算能量转换计算循环过程热力学分析循环过程热力学分析循环:循环:l体系从初态开始,经历一系列的中间状态,又重体

2、系从初态开始,经历一系列的中间状态,又重新回到初态,此封闭的热力学过程称为循环。新回到初态,此封闭的热力学过程称为循环。蒸汽动力循环:蒸汽动力循环:l是以水蒸汽为工质,将是以水蒸汽为工质,将热连续地转变成功热连续地转变成功的过程,的过程,其主要设备是各种热机。其主要设备是各种热机。l产功的过程。如火力发电厂,大型化工厂产功的过程。如火力发电厂,大型化工厂制冷循环:制冷循环:l是将热连续地由低温处输送到高温处的过程,其是将热连续地由低温处输送到高温处的过程,其主要设备是热泵。主要设备是热泵。l耗功的过程。耗功的过程。l-100 以上为普冷,以上为普冷, -100 以下为深冷。以下为深冷。3300

3、4002223NHHNatmC ,合合成成氨氨如何将如何将1atm升至升至300atm?需要压缩机,消耗动力。需要压缩机,消耗动力。中国中国60年代,年代,15001800度度电电/吨吨NH3。中国中国70年代,仅年代,仅1030度电度电/吨吨NH3。这是由于透平机直接带动压缩机的缘故。这是由于透平机直接带动压缩机的缘故。蒸汽动力循环的作用:蒸汽动力循环的作用:电电高温热源高温热源废热锅炉,产生废热锅炉,产生高压蒸汽高压蒸汽压缩机压缩机 (氢循环压缩机氢循环压缩机)透平机透平机流体通过压缩机、膨胀机流体通过压缩机、膨胀机sWQuZgH 227.1 蒸汽动力循环蒸汽动力循环 u20,g Z0,若

4、绝热过程若绝热过程Q=0 Ws= H= H2-H1高压高温高压高温蒸汽带动透平产生蒸汽带动透平产生轴功轴功。(流体通过机械设备的旋转轴与环境所交换的(流体通过机械设备的旋转轴与环境所交换的能量,称为能量,称为轴功轴功Ws。)。)锅炉锅炉水泵水泵冷冷凝凝器器透透平平机机23417.1 蒸汽动力循环蒸汽动力循环3 到到 4水在水泵中被压缩升压水在水泵中被压缩升压4 到到 1 进入锅炉被加热汽化,进入锅炉被加热汽化,直至成为直至成为过热蒸汽过热蒸汽1到到2 进入透平机膨胀作功进入透平机膨胀作功2到到3 作功后的低压作功后的低压湿湿蒸汽进入蒸汽进入冷凝器被冷凝成冷凝器被冷凝成水水,再回到水,再回到水泵

5、中,完成一个循环。泵中,完成一个循环。蒸汽动力循环原理蒸汽动力循环原理蒸汽动力循环蒸汽动力循环主要由主要由水泵水泵、锅锅炉炉、透平机透平机和和冷凝器冷凝器组成。组成。锅炉锅炉水泵水泵冷冷凝凝器器透透平平机机2413水压缩水压缩水水加加热热至至过过热热蒸蒸汽汽蒸蒸汽汽作作功功蒸蒸汽汽冷冷凝凝成成水水理想理想Rankine循环循环123TS4等等S膨膨胀胀等等S压压缩缩等压吸热等压吸热相变相变3 到到 4 饱和水饱和水可逆绝热压缩过程。可逆绝热压缩过程。(等(等S)4到到 1 高压水高压水等压升温和汽化,等压吸热过程等压升温和汽化,等压吸热过程1到到2 过热蒸汽过热蒸汽可逆绝热膨胀过程。可逆绝热膨

6、胀过程。(等(等S)2到到3 湿蒸汽湿蒸汽等压等温可逆冷却为等压等温可逆冷却为饱和水饱和水(相变)。(相变)。7.1.1 Rankine (朗肯朗肯)循环循环卡诺循环的缺点卡诺循环的缺点TS锅炉加热锅炉加热4123透平机后的乏气透平机后的乏气,汽汽+液液汽汽+液液泵泵冷凝器冷凝器透透平平机机缺点之二缺点之二:对于泵易对于泵易产生产生气缚气缚现象现象缺点之一缺点之一:透平机要求干度透平机要求干度X0. 9但但2点的点的X0 经节流膨胀后,气体温度降低。(经节流膨胀后,气体温度降低。(冷效应冷效应) T- JJ-T()HTpT-J0 的气体的气体,如如N2 。3) H2和和 He等气体在常温等气体

7、在常温下下J-T0转化曲线转化曲线J-T=0T1T2TH等焓线等焓线12节流膨胀的温度降节流膨胀的温度降TH是衡量制冷效是衡量制冷效果的重要指标。果的重要指标。TH=T2-T1122TTTH 、dPPPJ21dPVTVTCPPPp 211T1,P1节流膨胀前的温度、压力节流膨胀前的温度、压力T2,P2节流膨胀后的温度、压力节流膨胀后的温度、压力2127329. 03)(、对对于于空空气气估估算算TPTH , HTT1; HTP 1T需要预冷使需要预冷使1、T-S图上求图上求TH 如何计算节流膨胀温度降如何计算节流膨胀温度降TH?7.2.2对外作功的绝热膨胀对外作功的绝热膨胀SSPT PpTVC

8、T PTTSPS 0 PTV绝大多数绝大多数0 永远永远S 膨胀,永远能制冷。膨胀,永远能制冷。即等即等S对外作功的绝热膨胀对外作功的绝热膨胀:若过程为可逆,则为:若过程为可逆,则为等等S膨胀膨胀。等等S膨胀与节流膨胀有异同点。膨胀与节流膨胀有异同点。异:等异:等S膨胀通过膨胀通过膨胀机膨胀机对外作功,而对外作功,而节流膨胀不作功节流膨胀不作功同:均为同:均为绝热膨胀。绝热膨胀。节流膨胀节流膨胀等等S膨胀膨胀微分等熵膨胀效应系数微分等熵膨胀效应系数SP1P2TS对外作功绝热膨胀的温度降对外作功绝热膨胀的温度降dPTPPSS 21 dPTVCTPPPp 212ST1T2T2THTS21H等焓线等

9、焓线HSTT dPVTVTCPPPp 211 HT 节流膨胀与等熵膨胀的比节流膨胀与等熵膨胀的比较较节流膨胀节流膨胀等熵膨胀等熵膨胀H=0S=0TH较小,冷冻量小较小,冷冻量小TS较大,冷冻量大较大,冷冻量大少数气体要预冷,才能使少数气体要预冷,才能使T任何气体均是任何气体均是T不作功不作功作功作功节流阀,节流阀,设备简单,设备简单,操作方便操作方便 膨胀机,膨胀机,设备复杂设备复杂汽液两相区、液相区均可用汽液两相区、液相区均可用使用时不能有液滴使用时不能有液滴用用得最多,普冷,小型深冷得最多,普冷,小型深冷大、中型气体液化大、中型气体液化节流膨胀与等熵膨胀均是获取低温即制冷的方法节流膨胀与等

10、熵膨胀均是获取低温即制冷的方法7.3 制冷循环制冷循环7.3.1 蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环7.3.2 吸收制冷循环吸收制冷循环7.3.3 热泵的工作原理热泵的工作原理消耗外功消耗外功消耗热能消耗热能7.3.1蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环是由蒸汽压缩制冷循环是由压缩机、压缩机、冷凝器、冷凝器、节流阀节流阀、蒸发器、蒸发器组成。组成。 制冷循环的工质采用制冷循环的工质采用低沸点低沸点物质作为制冷剂。如:氟里昂物质作为制冷剂。如:氟里昂R22(CHClF2)的)的Tb=-40.80 ,N2 的的Tb=-195.75 利用制冷剂在利用制冷剂在冷凝器中的冷凝器中的液化液化和在

11、和在蒸发器中的蒸发器中的汽化,实现在汽化,实现在高温下排热,低温下吸热过程。高温下排热,低温下吸热过程。q0q2冰箱冷冻冰箱冷冻室提供室提供q0通过冰箱散热片通过冰箱散热片向大气向大气排排出出q2压缩机压缩机蒸发器蒸发器1542冷凝器冷凝器节节流流阀阀理想制冷循环理想制冷循环(可逆制可逆制冷冷)即为逆卡诺循环。即为逆卡诺循环。四个可逆过程构成四个可逆过程构成:1-2:绝热可逆压缩绝热可逆压缩, 从从T1升温至升温至T2,等熵过程,消耗外功等熵过程,消耗外功WS2-3: 等温可逆放热等温可逆放热(q2););3-4: 绝热可逆膨胀,从绝热可逆膨胀,从T2降温至降温至T1,等熵过程,对外作功,等熵

12、过程,对外作功4-1:等温可逆吸热:等温可逆吸热(q0) ST3214T1T21、逆向卡诺循环、逆向卡诺循环压压缩缩机机蒸发器蒸发器节节流流阀阀冷凝器冷凝器q0q2逆卡诺循环的缺点:逆卡诺循环的缺点:(1)12和和34的过程会形成的过程会形成液滴,在压缩机和膨胀机的液滴,在压缩机和膨胀机的气缸中产生气缸中产生“液击液击”现象,现象,容易损坏机器;容易损坏机器;(2)实际过程难以接近四个可)实际过程难以接近四个可逆过程;逆过程;问题:如何改进?问题:如何改进?ST3214T1T22、蒸汽压缩制冷循环、蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环由蒸汽压缩制冷循环由四步四步构成:构成:12 低压蒸汽的压缩低压

13、蒸汽的压缩24 高压蒸汽的冷凝高压蒸汽的冷凝45 高压液体的节流膨胀,高压液体的节流膨胀,P ,T51低压液体的蒸发低压液体的蒸发蒸汽压缩制冷循环蒸汽压缩制冷循环对对逆卡诺循环逆卡诺循环的改进:的改进:1)把绝热可逆压缩过程)把绝热可逆压缩过程12安排在安排在过热蒸汽过热蒸汽区,使区,使湿蒸汽变为干气。湿蒸汽变为干气。即即“干法操作干法操作”。2)把原)把原等熵膨胀等熵膨胀过程改为过程改为45的的等焓节流膨胀等焓节流膨胀过程,过程,节流阀的设备简单、操作易行。节流阀的设备简单、操作易行。T1=T5=蒸发温度蒸发温度T3=T4=冷凝温度冷凝温度节流膨胀节流膨胀(等(等H)等等S膨胀膨胀KgKJH

14、HWs/312,位位制制冷冷剂剂)压压缩缩机机消消耗耗的的功功(单单 124105HHHHWqs )制制冷冷系系数数2TS4135q0q2hKJQhKgqQm/,/,2000制制冷冷装装置置制制冷冷能能力力)制制冷冷剂剂循循环环量量 KgKJHHq/6422,)冷冷凝凝器器放放热热量量 kWmWshKJQhKJmWPsT,3600/,/,40 )压缩机消耗的功率)压缩机消耗的功率3、蒸汽压缩制冷循环、蒸汽压缩制冷循环几个重要指几个重要指标标)/(41510KgKJHHHHq 1)单位制冷量)单位制冷量q0(在蒸发器中吸收的热量在蒸发器中吸收的热量)q2Ws 232)(1SSTqTHH 下下放放

15、热热量量高高温温)循循环环在在解解: 410)(2SSTqTLL 下下吸吸热热量量低低温温)循循环环在在 14SSTH TS3214循环的循环的H = 0,故,故)(放放吸吸qqqWs q0 41SSTTLH 例例6 试求工作于两个恒温热库高温试求工作于两个恒温热库高温TH和低温和低温TL间的理间的理想制冷循环即逆向卡诺想制冷循环即逆向卡诺(Carnot)循环的放热量循环的放热量q2,制,制冷量冷量q0以及制冷系数以及制冷系数C。THTL结论:结论:逆向卡诺循环的制冷系数逆向卡诺循环的制冷系数C仅是温度仅是温度(蒸发温度蒸发温度TL和冷凝温度和冷凝温度TH的函数,与工质性质无关。的函数,与工质

16、性质无关。在相同温度区间在相同温度区间TL, TH 工作的任何制冷循环,以工作的任何制冷循环,以逆向卡诺循环的制冷系数逆向卡诺循环的制冷系数C为最大。为最大。它可作为一切实际循环的比较标准。它可作为一切实际循环的比较标准。sCWq03 )制冷系数)制冷系数LHLTTT 4141SSTTSSTLHL 例例7 有一氨冷冻循环装置,其有一氨冷冻循环装置,其制冷能力制冷能力(冷冻量)为冷冻量)为105 kJh-1,蒸发温度蒸发温度-15,冷凝温度冷凝温度30 。假设压缩。假设压缩机绝热可逆运行,求机绝热可逆运行,求1)制冷剂的循环量;)制冷剂的循环量;2)压缩机功)压缩机功耗和处理的蒸气量;耗和处理的

17、蒸气量;3)冷凝器热负荷;)冷凝器热负荷;4)节流阀后制)节流阀后制冷剂中冷剂中蒸气的含量蒸气的含量;5)循环制冷系数;)循环制冷系数;6) C解:解:关键是要确定关键是要确定1,2,3,4,5点的状态点的状态单级蒸汽压缩单级蒸汽压缩制冷循环图制冷循环图温熵图温熵图压焓图压焓图由由氨的饱和蒸汽表氨的饱和蒸汽表查取有关数据:查取有关数据:1点点: T1=-15H1=1664kJ/kg;S1=9.021kJ/kgKv1=0.508m3/kg2点:点:T3=30其相应饱和蒸汽压力其相应饱和蒸汽压力P3=1.17MPa; P2=P3 S2 = S1 = 9.021kJ/kgK=2.158 kcal/k

18、gK;*用用S2和和P2查查H2 =1880 kJ/kg=450kcal/kg;4点点: T4=30与饱和液体相交与饱和液体相交,据此查得,据此查得lH4= 134 kcal/kg=560.53kJ/kg;5点点: T5 =T1= -15,由于,由于4-5是等焓过程是等焓过程,lH5 = H4 = 560.53kJ/kg;T1T2hkgHHQ62.9053.5601664105410 kWHHmWmPsT44. 536001664188062.903600360012 hKJHHmQ44221009.1266.56017.189188.90 1.制冷剂的循环量制冷剂的循环量m3.压缩机功耗压缩

19、机功耗PT2.压缩机每小时处理的制冷剂蒸汽量压缩机每小时处理的制冷剂蒸汽量V:hmmvV/04.4662.90506. 031 4.冷凝器热负荷冷凝器热负荷Q200qQm 6.制冷系数制冷系数5.节流阀后制冷剂中蒸汽的含量节流阀后制冷剂中蒸汽的含量即求即求5点的干度点的干度XglXHXHH )( 15kgkJHkgkJHCgL/1664/89.34915 的的查查得得:kgkJH/66.5605 已已知知16. 0 X求得:求得:7.逆卡诺循环的制冷系数逆卡诺循环的制冷系数C7 . 5153015.27315 )(LHLCTTT 10. 51664188053.560166412410 HHH

20、HWqs 1、为了增加冷冻量,制冷剂在冷、为了增加冷冻量,制冷剂在冷凝器中,被过冷到低于饱和温凝器中,被过冷到低于饱和温度的度的4(过冷液体)过冷液体)。2、冷冻量增加了、冷冻量增加了55dc5,若耗若耗功量功量WS仍为仍为H2-H1,则,则制冷系制冷系数数增大。增大。3、为了计算方便,、为了计算方便, 4过冷液体的过冷液体的性质用性质用4点温度对应的饱和液点温度对应的饱和液体代替体代替。4、实际制冷循环往往不可能是完实际制冷循环往往不可能是完全等熵的,全等熵的,22,则,则耗功量耗功量WS为为H2-H1。4、蒸汽压缩制冷循环、蒸汽压缩制冷循环实际制冷循环实际制冷循环2TS2541435c d

21、2TS254实际蒸汽压实际蒸汽压缩制冷循环缩制冷循环142点的性质用点的性质用等熵效率计算等熵效率计算不不可可,SSSWW )()(1212 HHHH 35冷凝温度冷凝温度蒸发温度蒸发温度过冷温度过冷温度过冷度过冷度:T4 =T3:T4=T4-T4:T5=T5=T1解题关键:确定解题关键:确定2, 4 点的状态点的状态4点过冷液体的性质用点过冷液体的性质用4点温度对应的饱和液体代替。点温度对应的饱和液体代替。5、几个定义、几个定义30255-15冰箱四星级冰箱四星级T1=-24 三星级三星级T1=-18国际标准国际标准冷冻条件冷冻条件2TS2541435实际蒸汽压缩制冷循环计算实际蒸汽压缩制冷

22、循环计算q0q2KgKJHHWs/,312 位位制制冷冷剂剂)压压缩缩机机消消耗耗的的功功(单单124105HHHHWqs )制制冷冷系系数数hKJQhKgqQm/,/,2000制制冷冷装装置置制制冷冷能能力力)制制冷冷剂剂循循环环量量 KgKJHHq/, 6422 )冷冷凝凝器器放放热热量量kWmWhKJQhKJmWPssT,3600/,/,40 )压缩机消耗的功率)压缩机消耗的功率)/( 41510KgKJHHHHq 1)单位制冷量)单位制冷量q0(在蒸发器中吸收的热量在蒸发器中吸收的热量)p.150例例6-9制冷剂的选择制冷剂的选择制冷剂的选择必须具备以下几点制冷剂的选择必须具备以下几点

23、基本要求基本要求:(1)(1)在大气压力下制冷剂的在大气压力下制冷剂的沸点要低沸点要低这是一个重这是一个重要的性能指标。要的性能指标。(2) (2) 制冷剂在制冷剂在常温下的冷凝压力应尽量低常温下的冷凝压力应尽量低,以降低,以降低对设备耐压与密封的要求。对设备耐压与密封的要求。(3(3)汽化潜热要尽可能大汽化潜热要尽可能大,可减少制冷剂的循环量,可减少制冷剂的循环量,缩小压缩机的尺寸。缩小压缩机的尺寸。(4)(4)具有具有较高的临界温度较高的临界温度和和较低凝固温度。较低凝固温度。(5)(5)具有具有化学稳定性化学稳定性,在操作条件下不燃烧,不分,在操作条件下不燃烧,不分解不聚合,对设备不应有

24、明显的腐蚀作用。解不聚合,对设备不应有明显的腐蚀作用。制冷剂的选择制冷剂的选择工业上常用的制冷剂有氨、工业上常用的制冷剂有氨、R12(CF2Cl2)和)和R11(CFCl3) R22(CHF2Cl)等。等。例:例:NH3:潜热大潜热大,沸点沸点-33.4;冷凝温度冷凝温度30 ;P=12atm;蒸发温度;蒸发温度-30 ;P=1atm;1、氟里昂不同的牌号适合不同的冷冻量。、氟里昂不同的牌号适合不同的冷冻量。2、R11、 R12、R113 、R114 、R115对臭氧层有破坏作用,对臭氧层有破坏作用,2010年禁用。年禁用。氢氟碳(氢氟碳(HFC)对臭氧层没有破坏)对臭氧层没有破坏作用,可作为

25、替代品。作用,可作为替代品。 问题:问题:冰箱与空调用的制冷剂相同吗?选择的依据是冰箱与空调用的制冷剂相同吗?选择的依据是什么?什么?替代品品名替代品品名沸点沸点(0C )被替代品被替代品HFC-134a-26.5CFC-12R500-33.5CFC-12R32-53.15R22R141b32.05R11、R113R142b-9.2用作高温下致冷用作高温下致冷R12327.85R11、R113R124-10.95R502、R22R125-48.45R502、R22R23-80.05CFC-13R407c-43.7R22氯氟烷烃(氯氟烷烃(CFC)的替代品的替代品7.3.2 吸收制冷循环吸收制冷

26、循环吸收制冷循环吸收制冷循环是另一种制冷方式。是另一种制冷方式。它与蒸汽制冷循环主要区别在于:它与蒸汽制冷循环主要区别在于:气体的压缩方式气体的压缩方式不同。不同。蒸汽制冷循环靠的是压缩机。吸收制冷循环靠的是蒸汽制冷循环靠的是压缩机。吸收制冷循环靠的是“化学泵化学泵”。“化学泵化学泵”由由制冷剂制冷剂和和吸收剂吸收剂组成。组成。沸点高沸点高的物质作为的物质作为吸收剂吸收剂,而,而沸点较低沸点较低容易挥发的容易挥发的物质作为物质作为制冷剂制冷剂。在在氨水溶液氨水溶液中,中,氨氨是是制冷剂,水制冷剂,水是是吸收剂吸收剂。在在水水- -溴化锂溴化锂溶液中溶液中水水是制冷剂,是制冷剂,溴化锂溴化锂是吸

27、收剂是吸收剂7.3.2 吸收制冷循环吸收制冷循环“化学泵化学泵”由由吸收吸收器器、蒸汽解吸器蒸汽解吸器、溶液泵、换热器及溶液泵、换热器及调节阀组成。调节阀组成。工作原理:工作原理:制冷剂制冷剂在低温下被吸收剂在低温下被吸收剂吸收,在高温下被吸收,在高温下被解吸成高压蒸汽。解吸成高压蒸汽。氨水溶液氨水溶液氨是氨是制冷剂,水是吸收制冷剂,水是吸收剂。剂。“化学泵化学泵”低压浓低压浓NH3高压浓高压浓NH3Q1QHQ2QLW冷凝器冷凝器吸收器吸收器蒸发器蒸发器调节阀调节阀换热器换热器溶液泵溶液泵节流筏节流筏蒸汽发生器蒸汽发生器浓浓溶溶液液稀稀溶溶液液吸收器吸收器蒸汽解吸器蒸汽解吸器7.3.2 吸收制

28、冷循环吸收制冷循环5 . 03 . 00 qq 热热力力系系数数此热源仅需低品质的余热。此热源仅需低品质的余热。若厂里有低压余热可利用,采若厂里有低压余热可利用,采用吸收制冷最经济。用吸收制冷最经济。主要耗能处为蒸汽解吸器。主要耗能处为蒸汽解吸器。吸收制冷循环吸收制冷循环优点:节能!优点:节能!水水-溴化锂溴化锂溶液的吸收制冷大溶液的吸收制冷大量用于中央空调,可考虑太阳量用于中央空调,可考虑太阳能作为热源。(能作为热源。(江阴双良,江阴双良,7.5亿产值亿产值)q0冷冻量冷冻量q低品位蒸汽供热量低品位蒸汽供热量Q1QHQ2QLW冷凝器冷凝器吸收器吸收器蒸发器蒸发器调调节节阀阀换热器换热器溶溶液

29、液泵泵节流筏节流筏蒸汽发生器蒸汽发生器浓浓溶溶液液稀稀溶溶液液将吸收式制冷循环与蒸汽压缩制冷循环相比较,其将吸收式制冷循环与蒸汽压缩制冷循环相比较,其不同点不同点仅在于:仅在于:蒸汽压缩制冷循环:蒸汽压缩制冷循环:压缩机(消耗机械功)压缩机(消耗机械功)吸收式制冷循环:吸收式制冷循环:吸收塔,解吸器,换热器,泵(消耗低品位热量吸收塔,解吸器,换热器,泵(消耗低品位热量) 7.3.3 热泵的工作原理热泵的工作原理在制冷循环中,消耗机械功,在制冷循环中,消耗机械功,使热量从低温物体使热量从低温物体转移到高温物体。转移到高温物体。制冷循环不仅使放出热量的制冷循环不仅使放出热量的低温物体被冷却低温物体

30、被冷却,而,而且使吸收热量的且使吸收热量的高温物体被加热高温物体被加热。利用该原理可以实现由低温环境向高温系统的供利用该原理可以实现由低温环境向高温系统的供热热(如室内供暖如室内供暖)。该加热的装置称为该加热的装置称为热泵热泵。热泵与制冷装置工作原理完全相同,只是热泵与制冷装置工作原理完全相同,只是两者工两者工作的温度范围不同。作的温度范围不同。制冷装置的上限温度是大气环境温度制冷装置的上限温度是大气环境温度T0,下限,下限温度是冷库需维持的温度温度是冷库需维持的温度TL。对热泵循环,下限温度是大气环境温度对热泵循环,下限温度是大气环境温度T0,上,上限温度为维持较高温度的暖室温度限温度为维持

31、较高温度的暖室温度TH。热泵的供热系数热泵的供热系数HPQ1热泵传给高温物体热泵传给高温物体的热量,包括消耗机械的热量,包括消耗机械功变成的热量。功变成的热量。WS消耗的机械功消耗的机械功1101 SSSHPWWQWQHP=5,表示消耗,表示消耗1J的机械功,可以获得的机械功,可以获得5J的热量。的热量。显然,利用热泵比直接烧电炉获得的热量更多!显然,利用热泵比直接烧电炉获得的热量更多!烧电炉,消耗烧电炉,消耗1J的机械功,仅获得的机械功,仅获得1J的热量的热量这是在理想条件下必须付出的最小代价。这是在理想条件下必须付出的最小代价。 例例8 HPHPC325. 715.25315.29315.

32、293 LHHHPCTTT KWQWHPCS79. 3325. 736001051 解:解: 可逆热泵循环的供热系数为可逆热泵循环的供热系数为HPC93. 2325. 74 . 04 . 0 HPCHP KWQWHPCS8 .27136001051 电电电热器供暖电热器供暖结论:电热器供暖方便,但能耗大!结论:电热器供暖方便,但能耗大! KWQWHPS48. 993. 236001051 实实际际空调的供热系数为空调的供热系数为HP供暖方式供暖方式电热器电热器空调空调耗电量,耗电量,KW27.89.48功变热的效率功变热的效率11(34)蒸汽动力循环蒸汽动力循环冷冻循环冷冻循环热转变成功热转变成功消耗功将热从低温传给高温消耗功将热从低温传给高温1、制冷、制冷2、加热、加热制制冷机冷机热泵热泵锅炉锅炉透透平平机机水泵水泵冷冷凝凝器器过过热热器器2341第七章总结第七章总结压缩机压缩机蒸发器蒸发器1542冷却器冷却器节节流流阀阀蒸汽动力循环蒸汽动力循环1TS23421.朗肯循环朗肯循环等等S膨胀膨胀3.再热循环再热循环2.回热循环回热循环4 . 03 . 0

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